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Portada La buacutesqueda de nuestros oriacutegenes Energiacutea y Cambio Climaacutetico
Edicioacuten Semestral Febrero 2010
Publicacioacuten gratuita de Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas Baixas
Sede Social d Rosaliacutea de Castro 44 - 4deg C 36001 bull Pontevedra
cienciaastroriasbaixasorg
Director publicacioacuten Fernando W Mori Diacuteez
Director adjunto Antoliacuten Franco Garciacutea antolinmundo-rcom
Editor adjunto Dr Ing Manuel A Castro Gil (UNED)
Consejo de Redaccioacuten Piacuteo Moa Banga Pablo J Martiacutenez Alemparte Francisco Novoa Cid Joseacute Ma Cordobeacutes
Disentildeo y Maquetacioacuten GrupoKyJ bull 986 24 26 19
Impresioacuten Imprenta Plana
Depoacutesito legal VG 232-2007
o 7
Sumario Editorial 4
Planetas Extrasolares en busca de la vida extraterrestre 5 Agujeros negros y LHC 7
Ameacuterica Latina Energla y Cambio Climaacutet ico 11
La observacioacuten planetaria y el dios de la guerra 16 Club de Fiacutesica Enrico Fermi 19
Ffsica 21 En la buacutesqueda de nuestros oriacutegenes 27
Supernova 1987 31
NanoClencia y nanotecnologiacutea un viaje fasanante al nanocosmos 33 Arquiacutemedes 37
Premios Nobel de Ciencia 2009 38
Actividades de la agrupaCioacuten 40 Efemeacuterides astronoacutem icas 41
Fotografiacuteas 42
Nota de Redaccioacuten
Tenemos tres nuevas bue nas noticias la primera es que el pasado Presidente-Fundador de la Asociac ioacuten D Antoliacuten Franco se incorpora como Director Adjunto a la revista continuando asiacute con su inestimable ayuda y colaboracioacuten
La segunda es que tenemos que ag radecer profun shydamente la tambieacuten muy estimable colaboracioacuten de la Universidad de Vigo que a traveacutes de su Consello Socia l colabora en la edicioacuten de la revista Esperemos que en breve venga a co laborar asimisshymo en el campo cientiacutefi co
Universidade de Vigo y la tercera es que el premio Nobel Dr Lederman vue lve a colaborar con un interesantiacutesimo artiacutecu lo titulado Fiacutesica (paacuteg 21)
middot t I Asoacuteciate y colaborabull I
con nosotros en la difusioacuten bull de la CienCia en GallclaSOeIa e
Nombre _ ___ _ ______ Apel lidos ___ ___ ____________ _______ _
DNI ____ ________ bull___ _
Domicilio ___ ________ ___________ _ ___ ___ __ __ __ _____ ____ _
Poblacioacuten __ ____ __ _ ___ ___ __ ___ __ Coacutedigo Postal __ __ ___ _____
E-mail ___ ___ ____ _ __ _____ _____ _ _ Telf ____ _______ _____ __
fJ O Cuenta
_____ _-___ __ _J __ _J______ ____ __ __________ ___ _____ Cuota anual 25 euro
Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas Ba ixas de Vigo (AARB de Vigo) d Rosalla de Castro 44 - 4deg C bull 36001 Pontevedra pannovoacidyahooes
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Astronomiacutea ciencia humana
Todaviacutea no se han apagado los
ecos del 2009 antildeo internacional
de la astronomiacutea y creo que todos
los que de una manera o de otra
profesionales o amateurs nos senshy
tim os implicados en la divulgacioacuten
de esta ciencia milenaria debemos
aprovechar la estela y no solo imshy
pedir que decrezca el intereacutes sino
conseguir que la semilla plantada
germine y la astronomiacutea ocupe el
lugar y la presencia que se mereshy
ce
Presencia en los planes de estudio
en especial eh las ensentildeanzas de
primaria y secundaria presencia
en medios de comunicacioacuten y una
mayor cercaniacutea al conocimiento de
cualquier ciudadano_
No parece muy propio de una soshy
ciedad que se tiene por moderna
e informada donde los medios y la
tecnologiacutea desempentildean cada vez
un papel maacutes importante donde
nos preocupan cuestiones como el
medio ambiente el cambio climaacutetishy
co y sus consecuencias nuestra sashy
lud y la del planeta que una gran
mayoriacutea de los alumnos de nuesshy
tros centros o de comunicadores
de nuestros medios e inclusive la
propia preparacioacuten de maestros y
profesores en especial del aacuterea de
ciencias y conocimiento del medio
en estos temas de astronomiacutea sea
tan deficitaria o poco actualizada
Ed itorial
Es por desgracia bastante comuacuten
que se desconozca por ejemplo
el papel de las estrellas en nuesshy
tro universo de las cuales depenshy
de la existencia de planetas como
el nuestro y de la vida o que se
confunda al sistema solar con una
galaxia y ya no digamos de la imshy
portancia de la existencia de una
magnetosfera en un planeta sin la
cual nosotros no estariacuteamos aquiacute_
Sin contar- con cuestiones tan baacutesi ~
cas como el porqueacute de las estacioshy
nes de nuestro pla neta_
Un conocimiento baacutesico de la asshy
tronomiacutea y de la metodologiacutea cienshy
tiacutefica debe formar parte del ba9aje
cultural de cualquier persona que
pretenda estar miacutenimamente al
diacutea y pueda opinar con criterio del
tiempo en que vive_
Forma parte del humanismo tanto
como el correcto uso del lenguaje
la interpretacioacuten y significado del
arte o el conocimiento del contexshy
to en el que se han desarrollado los
principales acontecimientos histoacuteshy
riCOS
POI-que nuestro pensamiento ha ido
cambiando con el conocimiento
del Universo y porque es esencial
ubicarnos en el Cosmos sabiendo
cuaacute l es f1uesLro lugar pelld vi ncularshy
nos a eacutel
Francisco Novoa
Presidente de la AARB
PLANETAS EXTRASOLARES EN BUSCA DE LA VIDA EXTRATERRESTRE
Uno de los objetivos de muchas personas en general y cientiacuteficos en particular ha sido desde el inishycio de los tiempos el saber si hay alquien ahiacute fuera en los otros astros quumle pueblan el universo Filoacutesofos astroacutenomos literatos y desde hace poco tiempo otros cientiacuteficos bioacuteshylogos psicoacutelogos y hasta teoacutelogos y juristas se han dedicado a penshysar y escribir sobre este asunto Sin embargo y hasta hace muy pocas deacutecadas (finales del pasado siglo) solamente habiacutea especulaciones teoriacuteas ideas
A partir de 1957 antildeo en que se inicia una nueva Era en la historia de la humanidad la Era Espacia l y el ser humano sa le por vez primeshyra de su cuna la Tierral ll es cuanshydo se va a iniciar de forma ser ia metoacutedica y cientiacutefica la buacutesqueda de vida fuera de nuestro planeta
Es en la deacutecada de los 80 del pasado siglo XX cuando se inicia el rastreo -viacutea radio (proyectos OZMA SETI)- para obtener datos de emishysiones o mensajes provenientes de otras estrellas en las que pudieran existir planetas con vida inteligenshyte
Hasta esas fechas la idea geneshyralizada sosteniacutea que nuestro sisteshyma planetario el sistema solar era uacutenico y que la Vida era un fenoacutemeshyno extraordinario que solamente habiacutea aparecido aquiacute en la Tierra Quien dijera lo contrario era inmeshydiatamente anatematizado y tashychado de fantasioso anticientiacutefico y en alguacuten caso hasta de loco Soshylamente algunas mentes preclaras y cuyas opiniones no se cuestionashyban como el bioquiacutemico espantildeol Juan Oroacute (1923-2004) que traba shyjoacute para la NASA y fue catedraacutetico
en la universidad de Houston inshydicaba ya que en nuestra galaxia puede haber unas mil civilizaciones teacutecnicamente a vanzadas i21 Tamshybieacuten el escritor y cientiacutefico Arthur C Clarke sentildealaba La muralla de las distancias se deshace Un diacutea entre las estrellas nos encontrareshymos con nuestros iguales o nuesshytros maestros Sin embargo y en general eacutesas licencias extraterresshytres uacutenicamente eran permitidas en las novelas y maacutes tarde en las peliacuteculas de ciencia-fi ccioacuten
No obstante y a pesar de esa sishytuacioacuten generalizada cientiacuteficos de mente abierta seguiacutean con tenacishydad y decisioacuten intentando descushybrir esa posibilidad de vida -intelishygente o no- fuera de nuestro liacutemishytes terrestres (ver recuadro) Asiacute en los antildeos sesenta del pasado siglo y en la prestigiosa universidad de Ca-
Por su intereacutes reproducimos aquiacute un texto de la obra DE LA CUNA AL ESPACIO de William K Hartmann Ron Miller y Pamela Lee (Edit Planeta - 1987)
Los cientiacuteficos discuten apasioshynadamente la posible existencia de planetas cerca de otras estrellas Se han descubierto da tos cada vez mas sugerentes Alrededor de muchas estrellas joacutevenes orbita polvo del que podriacutean formarse planetas Cuerpos invisibles varias veces mayores que Juacutepiter giran en torno a otras estrellas y afectan sus movimientos Pero auacuten falta la prueba de que existan planetas de tipo terrestre La mayoriacutea de las estrellas son dobles y triples y los teoacutericos dudan de que sea posible la formacioacuten a su alrededor de planetas estables y susceptibles de ser habitados
Sin embargo si solo el uno porciento de las es trellas de nuestra galaxia tuviera planetas tendriacuteamos por lo menos mil millones de sistemas planetarios Y si 5010 el uno por ciento de eacutestos tuviera
Fernando W Mori
lifornia un cientiacutefico chino -el Dr Su-Shu Huang- realizoacute un estudio sobre las posibilidades de existenshycia de vida en un radio de quince antildeos-luz de distancia en torno a nuestro sol Consideroacute en su estushydio que entre todas las estudiadas habiacutea dos estrellas Epsilon Eridani y Tau Ceti que podriacutean tener plashynetas habitables Sin embargo es solo en el antildeo 1995 que un equipo de astroacutenomos suizos Michel Mashyyor y Didier Quelor del observatorio de Ginebra anuncian en la revista Nature el eacutexito de su buacutesqueshyda habiacutean encontrado el primer planeta extrasolar 5 1 Pegasus (llamado tambieacuten Belerofonte) tras ocho antildeos de observaciones en maacutes de 100 estrellas cercanas y por el meacutetodo de deteccioacuten inshydirecta (se observa el movimiento de la estrella influido por el efecto gravitatorio que imprime el planeta
un planeta donde el agua liacutequida persistioacute durante el intervalo maacutegico de varios centenares de millones de a170s podriacuteamos esperar al menos diez millones de mundos en los que se inicioacute la vida 0 si solo un porcentaje de esas estrellas tenues consiguioacute sobrevivir eras glaciales colisiones de asteroides erupciones estelares guerras nucleares y otros desastres de la naturaleza y de la inteligencia todaviacutea tendriacuteamos al menos unas cien mil civilizaciones esparcidas por nuestra galaxia Y el universo contiene millones de galaxias
Estas cifras son tan extraordinarias que no podemos dejar de mirar al cielo y maravillarnos iquestEstaacuten realmente alliacute7 y en tal caso iquestcoacutemo son 0 si no estaacuten iquestpor queacute no iquestSignifica eso que nosotros tambieacuten estamos condenados iquestEs que la inteligencia no dura maacutes de unos cuantos millones de antildeos el parpadeo de un ojo coacutesmico y desaparece despueacutes debido a una cataacutestrofe o a la incapacidad de mantenerse a si misma
Fernando W Mari eS abogado especialista en Derecho Espacial y temas astronaacuteuticos y director de esta revista
a su alrededor - teoriacutea de la especshytroscopia Doppler) Era un planeta gaseoso tipo Juacutepiter caliente de gran tamantildeo
Poco despueacutes otro equipo de astroacutenomos estadounidenshyses Paul Buttler y Geoff Marcy descubrieron por el mismo meacuteshytodo indirecto los dos siguientes exoplanetas 70 Virginis y 47 Ursae maJoris
A partir de ahiacute y hasta la feshycha se han descubierto alredeshydor de 340 sistemas planetarios [4] con maacutes de 400 planetas La inmensa mayoriacutea de estos plashynetas son gaseosos y enormes -tipo Juacutepiter- pero muy recientemente ya se han descubierto exoplanetas rocosos -tipo Tierra- El primero se descubrioacute en junio de 2005 el Gliese 876 d y el uacuteltimo el pashysado mes de setiembre 2009 desshycubierto por el observatorio espashycial franceacutes COROT por ello ll eva el nombre de CoRot-7b Tiene un tamantildeo de 1 5 veces superior a la Tierra una masa 5 veces mayor y una densidad sim ilar Sin embarshygo tiene una temperatura en sushyperficie superior a los mil grados debido a la cercaniacutea a su estrella lo que le hace en principio inviable para una expedicioacuten o el enviacuteo de sondas Se encuentra a unos 500 antildeos luz de nuestro sistema
Pero hoy se va todaviacutea maacutes lejos Desde el lanzamiento de la misioacuten Keplerl31 de la NASA (marzo 2009) ya no solo se espera que deshytecte exoplanetas sino que rizando el rizo se lleguen a descubrir lunas habitables en torno a esos exoplashynetas El profesor David Kipping
NOTAS
del University College de Londres dirige un equipo de cientiacuteficos deshydicados de lleno a ese cometido
Hace unos pocos meses (octushybre 2009) Michel Mayor anuncioacute el descubrimiento de 32 exoplanetas desde el observatorio Europeo Ausshytral (ESO) de La Silla (Chile) y gracias al espectroacutegrafo HARPS (B uscador de Planetas de Velocidad Radial de Alta precisioacuten) lo que significa un incremento de aproximadamente el 30 en el nuacutemero de planetas extrasolares de masa pequentildea coshynocidos Este aparato el HARPS es un instrumento extremadamente preciso y especialmente preparado para descubrir eacuteste tipo de astros Fue instalado en La Silla en el arlo 2003 y desde entonces ha contri shybuido a descubrir la mayor parte de los planetas pequentildeos que actualshymente se conocen
Alg unos cientiacuteficos entre ellos el profesor James F Ka sting de la universidad de Pensilvania y el inshyvestigador del CS IC espantildeol Ignashysi Ribas han sentildealado (Barcelona 2009) que en el plazo de 20 o 30 antildeos se descubriraacuten muchos exoshyplanetas tipo Tierra y que muy
posiblemente sepamos con una relativa certeza que existe vida exshytraterrestre
Como vemos se estaacute avanshyzando en este campo a una velocidad de veacutertigo En muy pocos antildeos -quince aproximashydamente- hemos pasado de la praacutecticamente nada (ser los uacutenicos en el universo) a la mulshytitud (maacutes de 340 sistemas plashynetarios)
Otra cuestioacuten interesante a tener en cuenta es que la Igleshysia catoacutelica -siempre reacia a innovar- acepta de buen grado la posibilidad de la existencia de
vida extraterrestre inteligente y habla ya de nuestros hermanos del cosmos 151
iquestQueacute pasaraacute en los proacuteximos 15 o 20 antildeos Ahora disponemos de medios extraordinarios telescopios y observatorios espaciales (Hubble Spitzer Chandra Corot Herschel Kepler etc) teacutecnicas y meacutetodos mucho maacutes depurados y sofisticashydos y algo muy muy importante una mente maacutes abierta que hace unas pocas deacutecadas Con todo ello no es difiacutecil prever que en el presente siglo XXI se daraacute un paso de gigante en eacutesta nueva aventura humana y quien sabe si podremos ya contactar de alguna forma con nuestros hermanos del cosmos producieacutendose en ese instante el acontecimiento maacutes importante de la histOria humana Asiacute puede hashycerse realidad aquel pensamiento del gran cientiacutefico antropoacutelogo y sacerdote jesuita el P Teilhard de Chardin En la escala del universo lo fantaacutestico tien e la probabilidad de ser verdadero
11]- Fue el cientiacutefico ruso Constantin E Tsiolkovski uno de los padres de la Astronaacuteutica el que dijo La Tierra es la cuna de la razoacuten pero nosotros no hemos de permanecer eternamente en la cuna [2]- indicado en el ciclo de conferencias Ciencia y Sociedad desafiacuteos del conocimiento ante el tercer milenio (Madrid - 1997) Y en unos cursos de verano en San Sebastiaacuten (1998) Y nuevamente en M adrid (2000) donde insiste que por lo menos hay maacutes de un centena r de civi lizaciones inteligentes ahiacute ruera leJOS de nuestro Si lerrloacute gtoloacutel [3]- es una misioacuten de la NASA dentro del Programa Discovery con el propoacutesi to especial de detectar planetas extrasolares t ipo Tierra [4]- de eacutestos sistemas planetarios 42 son muacuteltiples es decir con varios planetas corno 55 Caneri A (con 5 planetas) o Mu Arae y Gliese 81 (con 4 planetas cada uno) [5]- ver El Semanal ndeg 1131 (2 8-06-2009) las declaraciones del P Joseacute Gabriel Funes Jesu ita astrofiacutesico y director del Observashytorio Vat icano
AGUJEROS NEGROS Y LHC
1 iquestPondraacute el LHC en peligro a la Tierra
Buceando por internet no es dishyfiacutecil encontrar aiexcleticul il los y comenshytarios en foros de todo tipo sobre los enormes peligros a los que estaraacute expuesta la raza huma na y la Tierra entera por culpa de los experimenshytos que irresponsables cient iacutef icos llevaraacuten a cabo en el LHC el gran acelerador de partiacuteculas del CERN1 La poleacutemica se avivoacute tanto que llegoacute hasta los tiexcl-ibunales en Estados Unishydos y el CERN tuvo que emitir vashyrios comunicados tranquilizadores No soacutelo eso sino que destacados cientiacuteficos de la plantilla del CERN han escrito y publicado varios artiacuteshyculos sobre este tema 4
realizando los caacutelculos matemaacuteticos necesarios para demostrar de forma rigurosa que esos supuestos peligros no son tales Se estu dial-on varios posibles escenarios catastroacuteficos como la formacioacuten de burbujas de va ciacuteo monopolos magneacuteticos extrantildeitos o mini agujeros negros
En este artiacuteculo trataremos de explicar por queacute se piensa que se podriacutean formar agUjeros negros en las colisiones del LHC y por queacute aunque se produjeran no se tragashyriacutean a la Tierra entera en un microshysegundo es decir que no entrantildeashyriacutean peligro ninguno Al contral-io seriacutean una bueniacutesima noticia para los cientiacuteficos
2 iquestQueacute es un agujero negro
Quizaacute sea esta una de las preshyguntas con la que los profanos (peshyriodistas alumnos hijos padres) maacutes acribillan a los que hemos esshytudiado fiacutesica Hay una especie de halo maacutegico en torno a estos obshyJetos y todo el mundo les atribuye las maacutes fantaacutesticas propiedades Lo cierto es que soacutelo son la solucioacuten a
una ecuacioacuten matemaacutetica De si esa solucioacuten describe algo real o no nos ocuparemos en el sig uiente apartashydo Por ahora centl-eacutemonos en su esenCia
Los agujeros negros son una preshydiccioacuten de la Teoriacutea de la Relatividad General propuesta por E instein en 1915 que incluiacutea modificaciones a la Teoriacutea de la Gravedad Universal de Newton de 1685 teoriacutea que nashydie habiacutea puesto en duda desde enshytonces (pero ya era la segu nda vez que Einstein se metiacutea con Newton despueacutes de modificar tambieacuten la famosa Segunda Ley de Newton de la Dinaacutemica con su Teoriacutea de la Relatividad Especial ) De todas formas hay que decir que estas modificaciones son pequentildeas y que la teoriacutea de gravedad de Newton sigue siendo perfectamente vaacute lida en casi todos los casos (de hecho seguimos usaacutendola para mandar cohetes a Marte)
La definicioacuten maacutes comLm de un agujero negro es que es un cuershypo que ejerce una fuerza de grashyvedad tan grande que nada ni la luz puede escapar de eacutel y de ahiacute su nombre Pero esta definicioacuten hay que matizarla un poco Pm supuesshyto que podemos escaparnos de eacutel (yo en este momento he conseguishydo escapa r sin esfuerzo ninguno del agujero negro que estaacute en el centl-o de nuestra galaxia mientras que no tengo ninguna posibilidad de esca-
Esther Peacuterez Fe rn aacutendez Doctora en Ciencias Fiacutesicas
parme de la gravedad terrestre grashycias a Dios ) siempre que no nos acerquemos demasiado iquestCuaacutento de demasiado Ahiacute estaacute la cuestioacuten Para averiguarlo suele recurrirse al concepto de velocidad de escape es la velocidad que necesitamos imshyprimirle a un cuerpo para que esshycape de la atraccioacuten gravitatoria de un astro (planeta estrella luna ) Es decir que si lo lanzamos con esa velocidad tenemos la seguridad de que no va a volver a caer Su valor depende de dos cantidades de la masa total del astro en cuestioacuten y de su radio es decir de su tamashyntildeo En la superficie de la Tierra es de unos 11 kms en la del Sol de 617kms Obviamente seraacute mayor cuanto mayor sea la masa del astro pero tambieacuten cuanto menor sea su radio es decir cuanto maacutes concenshytrada esteacute la masa La foacutermula de Newton para la velocidad de escape es
v ~pGM e R
donde G es la constante de gravishytacioacuten universal que vale 667 10shy11 Nm 2kg 2 M la masa del astro y R su radio Si le damos la vuelta a la foacuterm ula y despejamos el radio obshytenemos
R= 2GM
v Si como velocidad de escape Inshytroducimos la velocidad de la luz c=300 OOOkms tendremos
R _2GM S shy 2 e
Esta foacutermula es vaacutelida tambieacuten en la gl-aveelael ele Einstein y nos dice lo maacuteximo que podemos acel-carnos a un agujero negro Es decir si conoshy
cemos la masa M del agujero sabeshymos la distancia desde la que para escapar a su gravedad tendriacuteam os que alcanzar la velocidad de la luz Es lo que se conoce como radio de Schwarzchild u horizonte de sucesos del agujero negro En la sishyguiente tabla podemos ver el valor de ese radio para hipoteacuteticos agushyjeros negros de distintas masas Es de destacar la altiacutesima densidad de estos objetos
Objeto middot Masa(kg)
Sol 2 10Jd
IVuacutecleo galaacutectico 74 1 036
Pelota 1 Masa de Plal1ck 22 1O-~
Puesto que hemos obtenido estos datos usando soacutelo la gravedad de Newton uno podriacutea preguntarshyse para queacute hace falta la teoriacutea de Einstein Pero siacute que hace falta y al menos por dos razones
1a) En la teoriacutea de Newton la veshylocidad de la luz no es ninguacuten liacutemite Es decir hipoteacuteticamente podriacuteamos construir una nave con velocidad superior a la de la luz por tanto poshydriacuteamos escapar del agujero negro lo que implica que en realidad no habriacutea ninguna diferencia entre un agujero negro y cualquier estrella Es Einstein el que nos ensentildeoacute que la velocid ad de la luz es una constante del universo que no puede ser supeshyrada por ninguacuten objeto fiacutesico
2a) Antes que a Einstein a nadie
se le oculmiddotrioacute que la luz (en realidad todas las ondas electromagneacuteticas) pudiera ser atraiacuteda por la gravedad iquestCoacutemo podriacutea serlo si no pesa es decir si no tiene masa Pero indushydablemente siacute tiene energiacutea (que usamos para calentarnos o desde que tenemos paneles solares para convertir en electricidad) Y la enershygiacutea y la masa (otra vez Einstein dixit) son dos manifestaciones diferentes
Radio middotde S (m) Dellsidad (kgm )
3000 18 10 11 10 10 13 106
15 I 0-27 731079
331035 151095
del mismo concepto Es decir la luz puede caer hacia un objeto de gran masa y de hecho los rayos de luz deberiacutean de curvarse en vez de ser rectiliacuteneos al pasar cerca de un astro Esta prediccioacuten de la teoriacutea de Einstein fue comprobada ya en 1919 cuando el fiacutesico ingleacutes Lord Eddington viajoacute hasta Isla Priacutencipe durante la fase total de un eclipse solar Y lo que observoacute es que estreshyllas situadas cerca de la posicioacuten del sol (que se haciacutean visibles en pleno diacutea gracias a la oscuridad del eclipshyse) no estaban donde deberiacutean de estar Como se aprecia en la figura 1 los rayos procedentes de la esshytrella se curvaban al pasar cerca del sol hacieacutendonos creer que su posishy
cioacuten habiacutea variado puesto que nuestro cerebro sigue suponiendo que la luz viashyja en liacutenea recta
3 Pero iquestexisten los agujeros negros
Tendemos a pensar que los agujeros negros son para la astrofiacutesica algo parecido a los unicorshynios en la filosmiddotofiacutea un ser que teoacutericamente podeshymos definir pero del que es imposible demostrar su existencia Y no es cierto hay evidencias bastante rishy
gurosas de que los agujeros negros existen aunque demostrarlo reshyquiere un proceso de observacioacuten y anaacutelisis de datos bastante complejO (no se trata de apuntar con un teshylescopio y decir mirad iencontreacute un agUjero negro )
Los agujeros negros confirmashydos hasta ahora son de dos tipos los que forman parte de un sistema estelar binario y los agujeros supershymasivos en el centro de las galaxias Veamos coacutemo se detectan en el prishymer caso (u na exposicioacuten muy deshytallada de la evolucioacuten estelar y la deteccioacuten de agujeros negros puede encontrarse en un excelente curso online de astronomiacuteaS) En estos sisshytemas binarios el agujero negro se ha formado tras una explosioacuten de supernova de una de las estrellas Para que esto ocurra la estrella tuvo que ser inicialmente muy masiva (de unas 25 masas solares) y su remashynente de masa tras la explosioacuten del orden de 3 veces la masa del sol La otra estrella sigue orbitando entorno al agujero negro pero la atraccioacuten de eacuteste hace que poco a poco su masa caiga en el agujero Esa masa son partiacuteculas (electroshynes neutrones protones) que van cayendo en espiral cada vez maacutes raacutepido Tan raacutepido que se calientan hasta los millones de grados yemshypiezan a emitir grandes cantidades de rayos X (ver una representacioacuten graacutefica en la figura 2 de la paacutegina siguiente)
Son estos rayos X los que llegan hasta la Tierra y al detectarlos nos dan una pista de que ahiacute puede haber un agujero negro Pero no es concluyente porque un proceso similar ocurririacutea si la estrella muerta fuese una estrella de neutrones en vez de un agujero negro Para esshytar seguros hay que conseguir meshydir la masa y el tamantildeo del mismo comprobando que es menor que el radio de Schwarzchild que le corresshyponderiacutea
Esto se consigue combinando varias teacutecnicas astrofiacutesicas con la tershycera ley de Kepler El primer agujeshyro negro detectado de esta manera
Nuacutecleo galaacutectico Masa de Planck
2 10deg antildeos 1 I 1OH7 antildeos 9 10-40 segundos
Figura 2
fue Cygnus X-1 en la constelacioacuten del Cisne y actualmente hay unos 20 confirmados6
4 Los agujeros negros no son tan negros
Aunque todaviacutea sigue sin exisshytir una teoriacutea cuaacutentica de la graveshydad en los antildeos 70 Stephen Hawshyking relacionoacute principios baacutesicos de ambas teoriacuteas y concluyoacute que los agujeros negros deberiacutean de emitir radiacioacuteniquestEn queacute se basoacute para afirshymar tal cosa si acabamos de decir que de un agujero negro no puede escapar nada El truco cuaacutentico es el siguiente seguacuten la teoriacutea cuaacutenshytica el vaciacuteo no es tal vaciacuteo si no un mar de partiacuteculas virtuales Estas partiacuteculas se crean por parejas y se aniquilan en muy poco tiempo tanshyto como les permite el principio de incertidumbre de Heisemberg seshyguacuten el cual y dicho asiacute un poco a la ligera se puede sacar energiacutea de la nada siempre que se la devolshyvamos a la nada suficientemente raacutepido Si un par de fotones se crea cerca del horizonte de sucesos del agujero negro puede ocurrir que uno de ellos caiga en el agujero y el otro logre escapar Pareceraacute enshytonces que este segundo fotoacuten estaacute siendo emitido por el agujero aunshyque no sea exactamente asiacute esto es lo que se conoce como radiacioacuten de Hawking Pero no puede ser que el Universo haya aumentado su energiacutea sacaacutendola de la nada En alguacuten otro sitio la energiacutea tiene que disminuir Y ese otro sitio es el agujero negro el fotoacuten tragado pasa a tener energiacutea negativa una vez que atraviesa el horizonte de
sucesos con lo que la energiacutea (o masa) total del agujero en vez de aumentar disminuye Hawking dedujo que al igual que cualquier otro cuerpo que emite radiacioacuten el agujero negro tendraacute una cierta temshyperatura Esta temperatura es inversamente proporcional a la masa del agujero Tambieacuten dedujo el tiempo que tardariacutea un agujero negro en evaposhyrarse es decir perder toda su masa con este mecanismo
En la siguiente tabla vemos los valores de temperatura y tiempo de evaporacioacuten para agujeros negros de distintas masas Noacutetese que para agujeros negros astrofiacutesicos es decir del tamantildeo de una estrella o un nuacutecleo galaacutectico la temperashytura es muy pequentildea lo que en la praacutectica significa que la radiacioacuten de Hawking es indetectable Adeshymaacutes su tiempo de desintegracioacuten es mucho mayor que la edad del universo (estimada actualmente en unos 13000 millones de antildeos) Sin embargo para agujeros negros mishycroscoacutepicos del orden de la masa de Planck ocurre lo contrario su temshyperatura seriacutea muy alta y su tiempo de desintegracioacuten muy corto
5 iquestSe produciraacuten agujeros neshygros en el LHe
Cuando se habla de si las colisioshynes de partiacuteculas en el LHe producishyraacuten agujeros negros nos referimos a agujeros de tamantildeo microscoacutepico por supuesto iquestCoacutemo seriacutean estos objetos 7
Lo primero que tenemos que teshyner en cuenta es que la gravedad es una fuerza mucho maacutes deacutebil que las fuerzas nucleares Para conseshyguir vencerlas y empezar a notar los efectos gravitatorios tenemos que acercar las iexclJartiacuteculas a una distanshycia tan pequentildea como 7O 3~m (iexclun trilloacuten de veces menor que el tamashyntildeo de un protoacuten l) Y para formarse
un agujero negro tendriacuteamos que concentrar en una esfera de ese rashydio una masa del orden de la masa de Planck es decir unos 10-Skg (iexclaproximadamente el peso de un trilloacuten de protones 1) Para que una colisioacuten de partiacuteculas pudiese crear un agujero negro de esas caracteshyriacutesticas la energiacutea necesaria seriacutea del orden de 10 79 GeV Recordemos que en el LHC las colisiones entre protoshynes alcanzaraacuten una energiacutea maacutexima de 14000GeV es decir un valor muchiacutesimo menor Por tanto con estos nuacutemeros pareceriacutea del todo imposible que el LHC vaya a formar mini agujeros negros iquestA queacute viene entonces tanta poleacutemica 7 La resshypuesta es que esos valores pueden modificarse a la baja si
A las distancias tan pequentildeas y las energiacuteas tan altas mencionashydas en el paacuterrafo anterior la teoriacutea actualmente aceptada en fiacutesica de partiacuteculas el Modelo Estaacutendar deja de hacer predicciones entramos en las arenas movedizas de la tan busshycada teoriacutea de la gravedad cuaacutentica Entre las posibles candidatas estaacuten las famosas teoriacuteas de cuerdas Una de las hipoacutetesis de estas teoriacuteas es que para que gravedad y cuaacutentica
puedan convivir sin contradicciones el espacio a las distancias subatoacuteshymicas deberiacutea tener no tres sino nueve dimensiones El problemiJ es que para demostrar esta y otra mushychas predicciones de las teoriacuteas de cuerdas necesitariacuteamos un experishymento que alcanzara esos 70 79 GeV lo que por ahora estaacute muy por enshycima de nuestras posibilidades tecshynoloacutegicas
Esta brecha pareciacutea insalvable hasta que en 1998 a un grupo de teoacutericos7 se les oculmiddotrioacute una posible solucioacuten La modificacioacuten se basa en suponer que las se is dimensioshynes espaciales adicionales soacutelo afecshytan a la gravedad y no a las otras fuerzas
--------
En lo que afecta a los mini agushyjeros negros esta hipoacutetesis predice que si las dimensiones espaciales extra tienen un tamantildeo del orshyden de lO-14m la energiacutea necesaria para la formacioacuten de un mini agushyJero negro descenderiacutea a 1000GeV un valor perfectamente alcanzable por LHe Ademaacutes no tendriacutea que ser tan pequentildeo su tamantildeo seriacutea de lO 9m su masa de 1810-23kg (unos 10000 protones) y su tiempo de evaporacioacuten mucho maacutes largo del orden de 10 l segundos Asiacute que hemos llegado (iexclpor fiacutenl) a la afirmacioacuten que motivaba este arshytiacuteculo efectivamente seguacuten algushynas teoriacuteas el LHe podriacutea producir agujeros negros Noacutetese que estas teoriacuteas no tienen absolutamente ninguna comprobacioacuten previa Maacutes bien encontrar alguacuten indicio de agujero negro en las colisiones del LHC seriacutea su primera comprobacioacuten experimental (y por eso los teoacutericos de partiacuteculas o de cuerdas estariacutean encantados de que asiacute fuese)
6 iquestSeraacuten peligrosos esos posishybles mini agujeros negros del LHO
Seguacuten algunos caacutelculos aproxishymados8 el LHC podriacutea producir unos diez millones de agujeros negros al antildeo una vez funcionando a pleno rendimiento iquestCoacutemo se detectashyriacutean En 70-27 segundos el agujero se desintegrariacutea transformando en radiacioacuten de Hawking toda su masa Esa radiacioacuten consistiriacutea en una gran
Referencias
cantidad de partiacuteculas de todo tipo emitidas en un uacutenico suceso lo que lo diferenciariacutea claramente de la mashyyoriacutea de los sucesos de LHC donde se espera un nuacutemero de partiacuteculas relativamente baJO
Por tanto para que el mini agushyjero negro fuese peligroso debeda de absorber la materia circundante maacutes raacutepidamente de lo que la emishyte Eso significa estar rodeado de un medio maacutes caliente que eacutel mismo Como su temperatura de Hawking se calcula entorno a los 100 billones de grados iexcl necesitariacuteamos un meshydio unas mil millones de veces maacutes caliente que el interior del 501 1 cosa que por supuesto no es el caso de la Tierra
Pero los buscadores de cataacutestroshyfes no se conforman con este argushymento y aducen que soacutelo se basa en que los caacutelculos de Hawking sean ciertos y hasta ahora nadie ha comprobado que la radiacioacuten de Hawking exista Asiacute que iquestqueacute pasariacutea si el mini agujero negro no se desintegrara o lo hiciese mushycho maacutes lentamente La respuesta de los cientiacuteficos del CERN recurre entonces al argumento de los rayos coacutesmicos los rayos coacutesmicos son partiacuteculas elementales (protones muones ) de mucha enel-giacutea lleshyvan tanto tiempo como el Univershyso colisionando con la Tierra y el resto de astros Una colisioacuten de un protoacuten de un rayo coacutesmico con un protoacuten de la Tierra tiene una enershygiacutea al menos 10 veces mayor que las que se produciraacuten en el LHC Por
tanto esas colisiones ya tendriacutean que haber producido mini agujeros negros como los que produciriacutea el LHe La uacutenica diferencia es que esos agujeros viajariacutean maacutes raacutepido y poshydriacutean atravesar faacutecilmente un astro poco denso Pero no uno tan denshyso como una estrella de neutrones Si uno de estos agujeros negros se hubiese frenado dentro de una de estas estrellas y la hubiese consumishydo habriacutea provocado una explosioacuten gigantesca maacutes intensa que la de cualquier supernova El hecho de que nunca hayamos observado exshyplosiones de este tipo (y hay que pensar que el nuacutemero de estrellas de neutrones en nuestra galaxia es muy alto se estima en unos cienshytos de millones) implica por tanto que los mini agujeros negros no son estables es decir se desintegran antes de tener tiempo de absorber materia en grandes cantidades y provocar cataacutestrofes de dimensioshynes astronoacutemicas
Mala suerte para los visionarios de apocalipsis varias la Tierra seguishyraacute aquiacute unos cuantos antildeos maacutes
1- btmJsolreka comblog20 12lbc-end-of-the-world httparxivorgPS cachearxivpdf08080808 1 415v1 pdf
2 - http cosmiclogmsn bc msncomarchive20080902132 6534asox 3 - The safety af the LHC httppubl icwebcern chpubliclenLHCSafety-enhtm l 4- Review af the safety af LHC collisians J Elli s M L Mangano et al httparxiv orgpdf08063414
Exclusioacuten af 81ack Hales disaster scenarias at the LHC B Koch M Bleicher H Stoacutecker bnJl larxivorgpdf08073349v2 Astraphisical implications af hypothetical stable Tev-scale black hales S8 Giddings M L Mangano httpjla rxi vorgpdf0806 338 1
5 - hilpwww iexclte educacion esw 3easMateriexcla lesEdu cat ivosmema Jl taresobservator io 6 - httpmintakasdsu edufacultyoroszlweb 7- New Dimensions at a Millimeter to a Fermi and Superstrings at a TeV N Arkani-Hamad S Dimopou los GR Dvali
Phys Lett B436 Large extra dimensions M Sh if mano httparxivargPS cachearxivpdf0907 09073 07 4yl pdf
8- 81ack Holes at the LHC S Dimopoulas G Landasberg httpes arxivorgPS cachehep-phpdfQ l060 106295v1pdf
AMERICA LATINA ENERGIA
I
Y CAMBIO CLIMATICO Emilio Meneacutendez Peacuterez
Departamento de Ecologiacutea - Universidad Autoacutenoma de Madrid
El calentamiento global y otros problemas
La percepcioacuten de que el calenshytamiento global es un problema serio va tomando fuerza maacutes en las sociedades ricas que en las menos desarrolladas econoacutemicashymente aunque en cualquier caso queda tapado por otras cuestiones maacutes inmediatas Un anaacutelisis reashylizado por la Universidad de Sanshytiago muestra que los espantildeoles consideran que el cambio climaacutetishyco ocupa el quinto lugar despueacutes de otros temas de preocupacioacuten anteponiendo a eacutel un conjunto de otros problemas ambientales (Figura 1)
Parece oportuno asumir esto pues el cambio climaacutetico se enmarshyca en un contexto de crisis global en el cual sus efectos seraacuten tanto maacutes criacuteticos en la medida que los demaacutes problemas globales sean
maacutes intensos en particular los coshynexos con la pobreza social y el deshyterioro ambiental Esta liacutenea argushymental es con la que nos vamos a aproximar a Ameacuterica Latina
Una situacioacuten de temperaturas maacutes elevadas que las actuales dos o cuatro grados centiacutegrados pueshyde ser muy problemaacutetica para alshygunas regiones por ejemplo Meacutexishyco y Ameacuterica Central Constituyen un entorno en el cual hay zonas densamente pobladas en las cuashyles la frontera agriacutecola y de aproshyvechamiento de lentildeas avan za deshyforestando aacutereas de montantildea las lluvias torrenciales que se esperan con maacutes frecuencia en los periodos de huracanes y ciclones que alliacute se dan incidiraacuten negativamente en la conservacioacuten del suelo ademaacutes de traer consigo desastres con peacuterdishydas de vidas humanas
Esto ya ha ocurrido en Guateshymala y otros paiacuteses de la zona alliacute
Porcentaje total de citas en primero y segundo lugar de una encuesta en Espantildea
J
- iexcl Guerras y I
Hambre
- - - Probremas ambienta
1 Cambio climaacutetico
Problel
Problemas econoacutemicos eza y crisis
s violentos
ue afectan 1 Terrorismo al Mundo
p Crisis energeacutetica carestiacutea de combustibles
10 20 30
Figura 7
40
Fuente Pablo Meira use
la visioacuten de la situacioacuten del terreshyno es preocupante no soacutelo por la peacuterdida de esa masa forestal que todaviacutea controla la accioacuten de las llushyvias y favorece la pervivencia de los manantiales sino tambieacuten por la sishytuacioacuten de los terrenos despueacutes de la cosecha del maiacutez la milpa (Fishygura 2 paacutegina siguiente) La sequiacutea actual en la franja oriental de este paiacutes con la secuela de 500 persoshynas muertas por la hambruna no es maacutes que una entre otras llamashydas de atencioacuten
Hemos de recordar que en el Periodo Caacutelido Medieval a finashyles del primer milenio de nuestra Era se prodUjO el hundimiento de la Cultura Maya Claacutesica las conshyfrontaciones sociales fueron la caushysa final pero previsiblemente hubo uno o varios detonantes previos para ello las elevadas temperaturas de ese periodo con poblacioacuten que habiacutea crecido fuertemente y deshymandaba maacutes alimentos maiacutez pushydieron dibujar un entorno no sosshytenible ambientalmente si ademaacutes hubo fuertes lluvias la situacioacuten debioacute ser muy complicada Por algo para los mayas el agua y sus ciclos teniacutean un alto simbolismo
En Ameacuterica del Sur el fenoacutemeshyno del Nintildeo - Nintildea distorsiona los regiacutemenes de lluvia no sabeshymos cuaacutel seraacute su evolucioacuten y como se veraacute afectada por el ca mbio climaacutetico pero siacute percibimos que los antildeos de fuertes lluvias o de sequiacuteas prolongadas afectan a las poblaciones del subcontinente o a la agricultura Respecto a esto seshygundo las noticias relativas a proshyblemas relacionados con las fu ershytes lluvias o los periodos de sequiacutea en Argentina o en Brasil se repiten con frecuencia
Fiexcl(Jura 2
Desde los entornos mediaacuteticos I Emisiones de gases de efecto que nos muestran los efectos del invernadero cambio climaacutetico quizaacutes haya poshycas noticias relativas a la peacuterdida Las emisiones de gases de de hielos y glaciares de Ameacuterica del efecto invernadero contienen dos Sur siacute nos hablan de la Antaacutertida partidas relevantes las de origen aunque menos de lo que ocupan energeacutetico y las debidas a los usos las preocupantes noticias del oceacuteashy de la tierra En la mayor parte de no Aacutertico y su placa de hielo flotanshy las regiones mundiales son senshyte El hecho de que el hemisferio siblemente mayores las primeras sur sea en mayor medida oceaacutenico que las segundas pero no es asiacute en puede atenuar los cambios de temshy Aacutefrica y en Ameacuterica del Sur Resshyperatu ra en las aacutereas terrestres en
pecto a las de este subcontinenteparticular las del cono sur donde
se sentildealanlos glaciares siguen siendo un gran espectaacuteculo (Figura 3)
Cuando se viaja por Ameacuterica Latina e incluso se participa en foshyros universitarios la percepcioacuten del nivel de preocupacioacuten por los proshyblemas derivados del cambio clishymaacutetica es baja queda sobrepasada por muchos otros de tipo social y algunos de caraacutecter ambiental Por ejemplo en este segundo rengloacuten preocupan los efectos que se pueshydan derivar de la construccioacuten de Hidroviacutea del Paranaacute que incidiraacute negativamente en la conservacioacuten del Pantanal boliviano palaguayo brasilentildeo se quiere disponer de una gran viacutea de comunicaciones para exportar materias primas y tambieacuten crear actividad econoacutemica y laboral
Guatemala el campo en abril - 2008
bull Los campos de milpa maiacutez cuando se ha realizado la recoleccioacuten presenlan este aspeclo Faacuteciles de perder su tierra de labor cuando las lluvias son torrenciales bull En la aclualidad las fuertes lluvias se producen cuando la milpa estaacute crecida a partir de junio iquestQueacute pasaraacute en el futuro bull iquestCoacutemo se defenderaacute la tierra si la deforestacioacuten llega hasla la cumbre de las colinas
bull Las emisiones de origen enershygeacutetico se estiman en 23 t de CO
2
por persona y antildeo mientras que la media mundial estaacute en 43 1 que por otro lado es el valor corresponshydiente a Meacutexico cuya estructura geograacutefica y econoacutemica es muy distinta de la media de Ameacuterica Latina Las razones para esa baja emisioacuten en Ameacuterica del Sur se relashycionan con el moderado peso de la industria baacutesica el no muy elevado uso del automoacutevil y el hecho de que casi las dos terceras partes de la generacioacuten de electricidad proshyvenga de la energiacutea hidraacuteulica
bull Las debidas a los usos de la tieshyrra son sensiblemente mayores se estima que incluso pudieran doshyblar a las de origen energeacutetico el caacutelculo final de ellas es complejo y en cierta medida discutible Heshymos de asumir que una parte del resto del mundo nos abastecemos de productos agriacutecolas forestales y ganaderos desde Ameacuterica del Sur tambieacuten desde Aacutefrica Los medios de comunicacioacuten nos muestran la deforestacioacuten en amplias zonas de la Amazoniacutea aunque se hace menos incidencia en el cultivo de soja o en la ganaderiacutea de vacuno que son el motivo para esa tala de aacuterboles
Es previsible que estas emisiones derivadas de los usos de la tierra sigan creciendo Por un lado la propia dinaacutemica de crecimiento de la poblacioacuten demandaraacute mayores producciones agriacutecolas y ganadeshyras pero ademaacutes la viabilidad ecoshynoacutemica de la mayoriacutea de los paiacuteses se une al incremento de las exporshytaciones de algunas de esas proshyducciones esto demandaraacute una mayor superficie agriacutecola y ganashydera y conllevaraacute peacuterdidas de masa forestal
En esa linea hay que pensar en las propuestas en el subcontinente de produccioacuten de biocombustibles liacuteshyquidos bien para su consumo proshypio pero en mayor medida previshysiblemente para la exportacioacuten La Hidroviacutea del Paranaacute antes citada se une en cierta medida al desarrollo de los cultivos de soja para usos vashyrios entre ellos los de biocombusshytibies Estos cultivos energeacuteticos o mejor dicho los biocombustibles liacutequidos aparecen como opciones de reduccioacuten de las emisiones gloshybales de CO2 Ello es cierto pero no en gran proporcioacuten y esa dismishynucioacuten se la asignaraacuten maacutes bien los paiacuteses que los consumen no a los que producen la soja u otras mateshyrias primas
Botadero de residuos Ciudad de Guatemala Agosto 2007
El uso masivo de abonos nitroshygenados o la extensioacuten de cultivos que fijan nitroacutegeno en el suelo es un problema en el ciclo de dicho elemento pues finalmente eacuteste pasa a las aguas y camina hacia el mar Es importante sentildealar que hay plmiddoteocupacioacuten por que ya hashyyamos sobrepasado el equilibrio en el ciclo global del nitroacutegeno o estemos cerca de hacerlo
En estas paacuteginas se va a hacer una referencia maacutes extensa resshypecto a los usos energeacuteticos y sus expectativas de evolucioacuten en las emisiones de COr Antes de ello hay que sentildealar otro foco emisor tal es los vertederos de residuos urshybanos que aparte de un problema y una fotografiacutea social muy poco alentadora suponen una contribushycioacuten nada desdentildeable de CH
4 (Fishy
gura 4)
Esquemas energeacuteticos en Ameacuterica Latina
En el lado del consumo en Ameacuterica Latina hemos de hablar de los siguientes tres apartados Lo haremos tanto en relacioacuten al moshymento actual como en sus expecshytativas de evolucioacuten que como se va a exponer son de un crecimienshyto significativo
bull Los vertederos de residuos son un lugar insano Se desprenden gases procedentes de la descomposicioacuten de dichos residuos las aguas que circulan por ellos suelen ser aacutecidas y arrastran metales disueltos maacutes otros compuestos Debieran construirse sobre superficies estancas y lejos de las viviendas bull Pero en muchas ciudades incluida Madrid alliacute trabajan de manera maacutes o menos informal personas que se ganan la viacuteda con las cosas que recuperan de esos vertidos
Figura 4
bull Usos industriales El desarrollo industrial en el subcontinente ha sido muy asimeacutetrico Chile cuenta con una importante produccioacuten de cobre la cual supone consushymos significativos de electricidad Venezuela tambieacuten desarrolloacute su industria sideruacutergica metaluacutergica y quiacutemica Brasil cuenta con una industria baacutesica diversificada lo mismo que Colombia y Argentina aunque en menor medida Otros paiacuteses soacutelo cuentan con industrias manufactureras de bajo consumo energeacutetico
La demanda de bienes para la construccioacuten cemento y acero haraacuten crecer estas industrias y la demanda de energiacutea En la misma linea aunque por razones distintas aumentaraacute la demanda de cobre y consiguientemente el consumo de electricidad esa apetencia por el cobre viene de muacuteltiples usos enshytre ellos los equipos para las enershygiacuteas renovables aerogeneradores o placas solares
bull Movilidad y transporte En algunos paiacuteses supone ratios muy elevados entre un tercio y la mitad del consumo final de energiacutea no asiacute en los paiacuteses con mayor peso de la industria baacutesica Brasil Coshylombia Chile o Venezuela El transshyporte de mercanciacuteas se hace por carretera y entre los grandes proshyyectos de nuevas infraestructuras se proponen autoviacuteas de conexioacuten internacional en buena medida comunicando puertos que miran al Paciacutefico o al Atlaacutentico aunque el traacutefico por riacuteos tiene tambieacuten su importancia
Pero el aspecto maacutes preocupante se une al crecimiento de la movilidad que por otra parte es necesario por razones estructurales sociales y econoacutemicas En la actualidad el nuacutemero de automoacuteviles por 1000 habitantes estaacute en torno a los 150 algo menos de la tercera parte del ratio espantildeol
La poblacioacuten en Ameacuterica Latina es el 7 de la mundial mientras que si miramos un desglose de la poblacioacuten urbana del mundo nos encontraremos que las ciudades latinoamericanas suponen el doble de ese va lor sentildea l como otras vashyrias del ritmo de crecimiento urbashyno en este subcontinente_Las ciushydades reclaman entre otras cosas respuestas a la mov ilidad obligada esa que conecta las zonas de reshysidencia con las de ocio y las de trabajo En todas las ciudades en la medida que aumenta el nivel de vida el automoacutevil es la respuesta maacutes si el desarrollo de los medios de transporte colectivo es defishyciente
El crecimiento de la movilidad y el transporte demandaraacute progresivashymente maacutes derivados del petroacuteleo a los cuales acompantildearaacuten por un lado el gas natural como ya sucede en Argentina o Brasil con el gas licuado veh icular o los biocomshybustibles liacutequidos tal como se ha sugerido anteriormente
bull Residencial y servicios Es una demanda que creceraacute tambieacuten en la medida que se incremente el nishyvel de vida En buena medida se dishyrigiraacute hacia el consumo de electrishycidad con una cierta participacioacuten del gas en las ciudades
El consumo de electricidad en el conjunto de Ameacuterica Latina es moderado con relacioacuten al de los paiacuteses maacutes ricos tal como muestra la figura 5 aunque el del paiacutes proshyductor de cobre Chile es el maacutes elevado del subcontinente Las reflexiones anteriores nos llevan a pensar en aumentos signif icativos en la demanda eleacutectrica la cual en la actualidad proviene en algo maacutes de la mitad de la generacioacuten eleacutecshytrica el resto se obti ene del gas nashytural y de derivados del petroacuteleo y en menor medida del carboacuten
Del lado de la energiacutea primaria hay que sentildealar que Ameacuterica del
Consumo de elctricidad per caacutepita kWhlpersona y antildeo
9000
8000
7000 6000
5000
4000
3000 Datos del
antildeo 2006 2000
1000
Media OCDE Espantildea
bull Al antildeo 2008 el consumo mundial de electricidad alcanzoacute 20000 TWh lo cual significa 3000 kWh por persona y antildeo de media bull Es previsible que en Ameacuterica del Sur la demanda de electricidad se doble en los proacuteximos 25 oacute 30 antildeos bull iquestCoacutemo seraacute en Ameacuterica del Sur el esquema de generacioacuten y cual seraacute el grado de integracioacuten regional
Chile Brasil Media Ameacuterica del Sur
Figura 5
Sur tiene reservas de combustishybles foacutesiles para ser autosuficiente en su conjunto durante todo este siglo Ahora bien el reparto geoshygraacutefico de yacimientos tambieacuten es asimeacutetrico_ Las reservas de petroacuteshyleo son una deacutecima parte de las mundiales las de gas natural una veinteava parte y las de carboacuten una proporcioacuten algo menor
Venezuela es con diferencia el paiacutes con mayores reservas de peshytroacuteleo seguido a distancia por Brashysil En ambos casos la participacioacuten de los crudos pesados en el total de ellas es muy elevada lo que cuestiona como seraacuten los procesos de refino en el futuro y que calidashydes se obtendraacuten de eacutel Brasil no seraacute suministrador para el resto de Ameacuterica Latina ya que sus reservas soacutelo cubren razonablemente sus demandas El gas natural se enshycuentra en primer lugar en Veneshyzuela y en segundo en Bolivia las disponibilidades de Argentina son escasas soacutelo vaacutelidas para su propio consumo
Las fJosiciones polrlicdS de Veshynezuela y Bolivia no crean un enshytorno de faacutecil diaacutelogo con determishynados paiacuteses tambieacuten hay dudas sobre la capacidad financiera y tecshynoloacutegica de ambos paiacuteses para una
raacutepida expansioacuten de las industrias petrolera y gasista de forma indeshypendiente Asiacute los dos paiacuteses dan entrada a compantildeiacuteas foraacuteneas que en cierta medida vuelven a repetir los esquemas de explotacioacuten de los recursos naturales frente a los cuashyles se han manifestados los liacutederes de Venezuela y Bolivia Todo ello conforma una situacioacuten compleja y que trae incertidumbres en el sushyministro energeacutetico futuro
Este esquema de anaacutelisis puede favorecer el avance energeacutetico en cuatro liacuteneas que introducen a su vez cuestiones
bull Retorno al carboacuten Previsibleshymente de forma moderada dirigido hacia la genelacioacuten de electriCidad ya algunas industrias baacutesicas como la fabricacioacuten de cemento Ya se construye una central teacutermica de carboacuten en el sur de Argentina y se dibujan proyectos en otros paiacuteses Esto supondriacutea un incremento de las emisiones de C02
bull Energiacutea nuclear Francia se mueve por dife rentes paiacuteses proshyponiendo centrales no parece faacutecil que los proyectos cuajen al menos a corto plazo Las suspicacias poshyliacuteticas entre paiacuteses de la regioacuten se agravariacutean
~
bull Fomento de los biocombustishybies liacutequidos Esta liacutenea que proshypone en primer lugar Brasil ya se estaacute extendiendo por otros pciexcliacuteses Como se ha sugerido anteriorshymente no haraacute maacutes que trasladar el problema de las emisiones de gases de efecto invernadero del entorno de los hidrocarburos a la agricultura
bull Desarrollo de las energiacuteas renovables Es la opcioacuten maacutes apeshytecible tanto en relacioacuten a las inshycertidumbres en disponibilidad de hidrocarburos para todos y a fin de frenar el crecimionto de las emisioshynes de gases de efecto invernadeshyro Veamos brevemente cual es la situacioacuten
Energiacuteas renovables en el sisteshyma eleacutectrico
La hidraacuteulica es la primera fuenshyte de generacioacuten eleacutectlica su desashyrrollo en los uacuteltimos antildeos estaacute sienshydo socialmente muy cuestionado desde las grandes represas brasileishyras a la de Ralco en Chile esto no favorece la construccioacuten de nuevas instalaciones de generacioacuten
La eoacutelica es el gran recurso enershygeacutetico en varios paiacuteses de Ameacuterica
U ~
middotiexcl~ o
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~~e-shy 1-+-+ ~ -1 middot -shy
EOacuteLICA DEL CHOCOacuteN
Latina desde el istmo de Tehuanshytepec en Meacutexico a la Guajira en Colombia y Venezuela Pero sobre todo en la Pat agonia C hilena y Arshygentina aquiacute hay disponibilidades de viento como para generar una cantidad de electricidad similar al actual consumo de toda Ameacuterica Latina un milloacuten de GWh anuales
iquestPor queacute no se ha desarrollado aun la eoacutelica) Va rias respuestas nos aparecen desde la no consciencia del problema global del cambio climaacutetico a razones de inmediatez econoacutemica que se une a ese marco de economiacutea ultra liberal que se ha extendido en muchos paiacuteses y las empresas energeacuteticas propias o foraacuteneas
Ahora bien ag ua pasada no mueve molino La cuestioacuten es coacutemo conseguir avanzar en ese propoacutesito Parece necesario estushydiar viacuteas significativas de financiashycioacuten a las cuales no podemos ser ajenos tal y como se veraacute maacutes adelante Pero antes que ello es preciso recuperar el diaacutelogo social para que la eoacutelica y la hidraacuteulica puedan caminar Juntas
La hidraacuteulica ya existente puede soportar un gran desarrollo de la
~
bull En una meseta proacutexima a esta presa cuya potencia n 25 Km hidraacuteulica es de 1200 MW Con 3000 horas anuales equivalentes a plena carga Parque eoacutelico de ~ 1000 aerogeneradOfes de 3 MW ~ _3000 MW de potencia totalnstalada Como este parque eoltco caben - 3 500 horas equivalentes a plena carga I muchos en la Patagonia - InverSII)n - 4000 Millones de Euros - Generacioacuten - 10000 GWhantildeo
energiacutea eoacutelica bien en implantashyciones proacuteximas a presas en operashycioacuten como sugiere la figura 6 bien con interconexiones entre hidreacuteIacuteumiddotmiddot lieas de zonas poco ventosas por ejemplo las del Paranaacute con aacutereas de alto potencial de viento Esto obliga a un diaacutelogo entre paiacuteses lo cual no es faacutecil pero ademaacutes reshyqUiere inversiones en infraestrucshytu ras
Conclusiones a modo de reflexioshynes para seguir trabajando
Tanto lo que se ha expuesto en relacioacuten con Ameacuterica Latina como lo que acontece en otros lugares del mundo nos hacen pensar en lo inevitable del avance del cambio climaacutetico y sus consecuencias Es preciso comenzar las acciones de adaptacioacuten tanto en paiacuteses ricos como en los maacutes pobres a los cuashyles estamos obligados a ayudar de forma sign ificativa
Evidentemente todas las accioshynes que fomenten el ahorro y uso eficiente de la energiacutea deberaacuten ser promovidas Aquiacute y en cualquier otro paiacutes en especial en el transshyporte y la movilidad pero sin olvishydar actuar en relacioacuten a cualquier otro tipo de consumo energeacutetico
Finalmente parece imprescindishyble dibujar un esquema de desarroshyllo de la energiacutea eoacutelica en Ameacuterica Latina en particular en Patagonia Ello requiere en primer lugar asushymir el dibujo que los ciudadanos de los distintos paiacuteses desarrollen buscando en primer lugar diaacutelogo y consenso social posiblemente las Universidades pudieran tener un papel significativo en recomposhyner ese diaacutelogo que tan necesario se hace y que no olvidemos estaacute deteriorado
Espantildea debiera sentirse invoshylucrada en este propoacutesito Las deshynominadas empresas energeacuteticas espantildeolas se extienden por los distintos paiacuteses de Ameacuterica Latishyna fueron para ampliar sus actishyvidades pero hoy entre ell as debe aparecer la lucha contra el cambio
Figura 6 climaacutetico
- -- -- -
LA OBSERVACION PLANETARIA
y EL DIOS DE LA GUERRA
Cuando algunos miembros de
la Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas
Baixas me propusieron la idea de colaborar con alguacuten artiacuteculo en esta interesante revista accediacute gustoso y agradezco su deferencia
de darme la oportunidad de colashy
borar con los temas que maacutes me apasionan La astronomiacutea
La astronomiacutea amateur puede
tener dos apartados El cielo proshy
fundo y la observacioacuten planetaria o en su extensioacuten digamos la obshyservacioacuten del Sistema Solar Desde siempre me quedeacute maravillado por la observacioacuten de los planetas y los
misterios que encierran
Tambieacuten los dos apartados obshyservacionales se pueden dividir en dos La observacioacuten visual y la obshyservacioacuten fotograacutefica sentildealando
esta uacuteltima un tanto mas difiacutecil y complicada especialmente en la fotografiacutea planeta ria
Este invierno y proacutexima primashy
vera tendremos dos planetas en
muy buenas condiciones de obsershyvacioacuten Marte por tener su oposishy
cioacuten en enero y Saturno un poco mas tarde
Marte siempre fue mi planeshy
ta preferido por sus detalles tan
dinaacutemicos y cambiantes sus mushychos puntos en comuacuten con nuesshytra Tierra y al ser sus oposiciones un poco mas frecuentes que las de los demaacutes planetas exteriores
es obligado hablar en primer lugar del planeta rojo
Como todos sabemos el Marshyte de los latinos era Ares para los
Camilo Fumega Ucha Presidente de la Asociacioacuten para la Divulgacioacuten Cientiacutefica
Ourense Astronomiacutea
griegos dios de la 18 d iciembre 2007 882 Mili Km --------guerra que se hace
acompantildear de sus dos hijos Fobos (Temor) y Deimos (Terror) una
Afelio
vez descubiertos por 28 agosto 2003 556 MilI Kmel astroacutenomo estadoshy
unidense Asaph Hall
EI planeta rOJo poshy8 ltlbri12014
see una oacuterbita muy 924 MilI Km
exceacutentrica y esto hace Tabla Oposiciones de Marte cercanas a las actuales En agosto de 2003 alcanzoacute el perihelio que sus OPOSICIOshy situilndose a su miacutenima distancia a la Tierra con 556 millones de Kmla actual oposlcion del proacuteximo dja 29 de enero seraacute en el afeliocon una distancia cercana a los nes que se dan cada 100 millones de Km
780 diacuteas por teacutermino medio no acontezcan a la misma nes de Km) y es entonces cuaacutendo distancia haciendo variar en conshy brilla con un fulgor rojo-naranja secuencia su diaacutemetro aparente casi escandaloso superando en angular asiacute como su brillo o magshy brillo al planeta Juacutepiter nitud a simple vista En las oposi shyciones afeacutellcas esto es en el punto Precisamente un par de meses mas lejos de la Tierra como la que antes y despueacutes de las oposiciones acontecioacute en el mes de enero pashy debemos observar y fotografiar el sado Marte se situoacute a maacutes de 100 planeta porque despueacutes su brillo y millones de Km pero su brillo sushy diaacutemetro decreceraacuten raacutepidamente pera auacuten la primera magnitud yes muy faacutecil de localizar sin embargo En la tabla I podemos ver las en el periheliO (oposiciones cercashy oposiciones hasta el 2020 con su nas y favorabl es como la del 2003 distancia correspondiente en milloshyy que acontecen cada 15-17 antildeos) nes de Km en su miacutenima aproxishyMarte se situacutea a la miacutenima distanshy macioacuten que suele acontecer con cia de nuestro planeta (556 millo- algunos diacuteas de diferencia a la
Oposiciones de Iarte para el ciclo 2003-2020 I Fecha Asceu Recta Declinacioacuten Distaucia LVKlll lag TA 2S-Ago-2003 15deg -i8 S22h 39m 03 72 556 x 106 251-28
I
30--Iay-2016 15h -15m 2F 2-i S 0503 bull 753 x 106 -20 186I
31-Jul-20 18 20h 27m 25deg 56 S 0385 577 x 106 -2S 2-i3 13-0cl-2020 05deg 22 N 0-119 62 7 x 1050111 22 m -16 22-1
15~ 53 N 07-No-~005 02h 51m 0-i6-1 69-1 x 106 ~01-~3 159-2-1-Dic-2007 26deg-151 06h 12m 0592 S86 x 106 -16
29-Ene-20 1 O 08h 5-1m 22 09 N 066-1 99-1 x 106 -12 141 05-1ar-2012 11h 03m 11351 I 06 7-i 1008 x 106 -12 139
l ) O-l~ 25 S 0618 bull 915 x 1051-1-Abr-201-1 13h 05m -1-1 - shy
Tabla IIOposiciones hasta el antildeo 2020Se dan sus coordenadas as] como su distancia magnitud y tamantildeo aparente en segundos de arce
Marte el diacutea 2 de diciembre del 2007 Al sur (arriba) se divisa el Solis Lacus y sus regiones adyacentes Abajo izquierda se puede ver el Mare Acidalium muy cerca del polo norte El color azul difuso se debe a nieblas que se forman en sus contornos Newton 3l0rnm Powermate 5X F25 Philips SPC900NC
El diacutea 20 de agosto de la gran oposicioacuten de 2003 ha sido posible capturar el sateacutelite De i mos en su maacutexima elongacioacuten oeste a las 2h ut El planeta estaacute saturado para poder resaltar el sateacutelite Se empleoacute el newton de 3 10rnm a focales y exposiciones de FIO y 1 F20 y 2 Y F25 Y 4 de izquierda a derecha y una Toucam Pro modificada para larga exposicioacuten
Muy cerca del maacuteximo acercamiento en la gran oposicioacuten de 2003 Marte nos muestra la gran extensioacuten de su polo sur (arriba) En el centro destaca Solis Lacus y las regiones que le circundan divisando a su izquierda el gran cantildeoacuten de Valles Marineris Newton 310mm Powermate 5X F25 Toucam Pro
oposicioacuten debido a la excentricishydad del planeta
En b tabla II (paacutegino mterior)
tambieacuten veremos sus fechas con las coordenadas del planeta en el
cielo asiacute como su distancia magshynitud y tamantildeo angular aparente
La observacioacuten planetaria no es tarea faacutecil Requiere telescopios de una cierta potencia (lo ideal seraacuten como miacutenimo 20 cm) si queremos divisar los principales detalles adeshymaacutes de una atmoacutesfera muy estable para que el telescopio pueda trashybajar a su maacutexima potencia
Pero los detalles planetarios no se ven al primer golpe de vista requieren muchas horas al telesshycopio con paciencia y en espera de aquellos breves momentos de estabilidad de nuestra atmoacutesfera
para poder ver y captar todos los maravillosos detalles que nos pueshyden mostrar los planetas y en este caso el planeta rojo
A l primer vistazo Marte es un planeta lleno de decepciones Uno espera ver los claros de las meseshytas las zonas altas los canales etc y lo que divisamos es un pequentildeo disco anaranjado sin rastro alguno o quizaacutes alguacuten leve sombreado acompantildeado posiblemente de una manchita intensamente blanca al norte o al sur del disco a modo de un blanco diamante engarzado en el borde de un anillo Es uno de los casquetes polares que seguacuten la oposicioacuten nos puede mostrar el
norte o el sur (esta vez nos mosshytraraacute el polo norte)
Pero si tenemos la paciencia de esperar a los momentos estables de nuestra atmoacutesfera entonces los detalles de Marte se nos preshysentaraacuten a nuestros ojos destellanshydo maravillosamente hacieacutendose visibles la Syrtis Major Sinus Merishydiani Hellas Solis Lacus Coacuteprates etc y si nuestro telescopio es lo bastante potente podemos divishy
sar incluso los grandes volcanes de
Toma en blanco y negro a traveacutes de filtros infrarrojo y violeta el diacutea 27 de julio de 2003 El polo sur muestra grietas debido a su deshielo causado por el comienzo del verano marciano En el centro destaca Sinus Meridiani con dos zonas claras a ambos lados que pueden ser debidas a fenoacutemenos meteoroloacutegicos estacionales Newton 310mm Powermate 5x F25 Toucam Pro
la regioacuten de Tharsis como la gran
cima de Olympus Mons Es muy recomendable acostumshy
brarse a observar con los dos ojos abiertos y la visioacuten ladeada donde nuestra retina estaacute menos cansashy
da Si ponemos una rnano delante del aja abierto que no observa y nos alejamos ligeramente del ocushylar nos acostumbraremos a la senshysacioacuten de que observamos con los dos ojos y nuestra observacioacuten se haraacute mas coacutemoda y sensible
Los detalles se muestran bien en luz visible pero filtros naranja amarillos o azules nos ayudaraacuten a contrastar e identificar mejor ciershytos detalles
Para la observacioacuten visua l basshytaraacute un aumento entre 150 y 250 veces pero para la fotografiacutea la cosa cambia si queremos destashycar los detalles en primer teacutermin o tenemos que ampliar la focal del telescopio hasta algunos metros esto es de 4 a 6 en el caso de Marte que podemos conseguir aplicando al telescopio una lente negativa adiciona l como puede ser una lente barlow de ca lidad o mejor auacuten una powermate
Para semejante ampliacioacuten neshycesi tam os una montura fuerte que
permita un buen seguimiento asiacute
como una atmoacutesfel-a estable (muy
importante) si no los detalles se
mostraraacuten oscilantes y borrosos
no siendo posible la captura fotoshy
graacutefica
Hoy diacutea las caacutemaras maacutes adeshy
cuadas son las ccd ex profeso
o tambieacuten caacutemaras que puedan
grabar viacutedeos (las mas usadas) a
varios fotogramas por segundo
porque bu rlan de alguna for-
El planeta en la oposiclon de
ma las secuencias turbulentas y despueacutes con el programa adecuashydo como Registax se pueden esshycoger los mejores frames alinearshylos optimizarlos y promediarlos en una imagen final de gran calidad Las webcam con chip ccd como alshygunas Philips hoy diacutea son las maacutes adecuadas por su gran rendimienshyto y un coste superasequible
Tambieacuten si el telescopio es lo suficientemente potente podemos intentar ca pturar los sateacutelites Fobos y Deimos sobre todo este uacuteltimo ya que se aparta mas del planeta y es mas brillante Para esto debeshymos esperar a que los sateacutelites se en cuentren en sus maacuteximas elonshygaciones ya que la mayoriacutea de las veces se hallan inmersos en la luz de planeta y necesitamos que la webcam esteacute modifi cada pa ra larshyga exposicioacuten ya que tendremos que exponer varios segundos para panel en evidencia la luz del sateacutelishyte La ampliacioacuten tambieacuten seraacute alta para desdoblar el diminuto sateacuteshylite del disco planetario
En fin si el clima nos acompantildea tendremos de nuevo otra ocasioacuten de observar el planeta rojo a pesar de no ser una oposicioacuten favorable
2007 Ahora nos muestra el polo norte (abajo) En el centro izquierdo se divisa una manchita blanca que sentildeala el Olympus Mons Posiblemente se deba a nubes y nieblas que circundan el gran volcaacuten Nexton de 310mm Powermate 5xF25 y Philips SPC900NC
CLUB DE ISICA
ENRICO FERMI El Club de Fiacutesica Enrico Fermi
se inauguroacute el pasado diacutea 6 de ocshytubre en el Laboratorio de Fiacutesica del lES Santo Tomeacute de Freixeiro Lo dirige el profesor Joseacute MalIacutea Cordobeacutes miembro fundador de la Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas Baixas profesor de Fiacutesica de lES y actualmente trabajando en el Deshypartamento de Fiacutesica Aplicada de la Universidad de Vigo
Preguntamos en primer lugar al profesor Cordobeacutes por el moshytivo que le movioacute a buscar ese nombre para el Club
Con el nombre de Enrico Fershymi se quiere honrar la memoria del ilUStre fiacutesico italiano premio Nobel en 11938 por sus estudios de la radiactividad inducida usanshydo neutrones y el uacuteltimo quizaacutes de los grandes fiacutesicos que fueron teoacutericos y experimentales al misshymo tiempo En el club de Fiacutesica recibimos apoyo en materiales didaacutecticos muy variados de Fermishylab un laboratorio nacional ameshyricano que se encuentra cerca de Chicago y en donde se hace inshyvestigacioacuten en Fiacutesica de altas enershygiacuteas Esta es otra de las razones que me movieron a dedicarle las actividades del Club a este conoshycido fiacutesico
iquestQueacute actividades se realizan en el Fermi
El Club Fermi tiene por objeto promover los estudios de Fiacutesica elTtre los alumnos de Bachillerato Cada antildeo se inscriben en el Club alumnos de muy diversos centros docentes que estaacuten muy interesashydos en el estudio de la Fiacutesica Teshynemos una reunioacuten semanal y las actividades se centran en el estushydio de las estructuras de la materia
(aacutetomo nuacutecleo y partiacutecula) tanto a nivel teoacuterico como expel-imental Para ello hay disentildeadas una serie de charlas-coloquio sobre estos teshymas y otra serie de actividades para simulal-Ios meacutetodos de trabajo que se emplean en esta investigacioacuten Colaboran en las actividades del Club Fermi algunos laboratorios de Fiacutesica de Altas energiacuteas como CERN en Suiza y Fermilab y Jeffershyson lab en USA
Entre los contenidos de las seshysiones figuran El Modelo Estaacutendar de la Partiacuteculas e Interacciones con el que se trabaja en Fiacutesica de Parshytiacuteculas los trabajos sobre Fusioacuten nuclear en el laboratorio y en los sistemas estelares y los desarrollos sobre Cosmologiacutea
iquestEstaacuten previstas otras actividashydes ademaacutes del curso propiashymente dicho
Efectivamente otras actividashydes en las que pueden pal-ticipar aquellos alumnos que lo deseen son la preparacioacuten para la Olimshypiacuteada de la Fiacutesica la participaoi oacuten en concursos sobre Ciencia como Ciencia en accioacuten organizado por la Real Sociedad Espantildeola de Fiacutesica y Sciencia per tutti organizado por el Instituto Nacionale de Fisica Nushycleare en Frascatti asiacute como las sashylidas a observar el cielo nocturno en colaboracioacuten con Ila Asociacioacuten Astronoacutemica Rias Baixas
Usted estuvo en CERN el antildeo pasado en un curso para profeshysores de lES coincidiendo con la puesta en marcha del LHC iquestEstaacute previsto dedicar tiempo al proyecto LHC en las sesiones del Clubiquestqueacute visioacuten tiene de este proyecto en el momento actual
D Joseacute Mariacutea Cordobeacutes Fiacutesico
En este antildeo uno de los temas a los que se dedicaraacute especial atenshycioacuten seraacute al nuevo acelerador de CERN el LHC (Large Hadron Colllshyder) que tiene previsto comenzar a funcionar en el mes de noviembre Su estructura su funcionamiento y los objetivos que tiene planteashydos se trataraacuten a lo largo de las sesiones en las que se conjugaraacuten las clases teoacutericas con el uso de los maacutes variados recursos didaacutecticos
Sobre el LHC lo primero que diriacutea es que es una maacutequina extreshymadamente compleja Se dice que es una maacutequina de maacuteximos es la mayor instalacioacuten superconductoshyra del mundo es la que trabaja a menor temperatura la que permishyte alcanzar la mayor energiacutea la de mayores dimensiones etc
El antildeo pasado coincidiendo con el curso para profesores de lES al que se ha referido en CERN se puso en funcionamiento Fue todo un eacutexito Sin embargo cuando se estaba calibrando a la energiacutea de 5 TeV en uno de los sectores en que estaacute dividido el acelerador hubo una averiacutea debido a defectos en la soldadura de unos imanes y e1 acelerador pasoacute del reacutegimen superconductor al normal produshycieacutendose un escape de helio al tuacuteshynel Esta averiacutea que produjo dantildeos en los imanes adyacentes fue basshytante seria y ha obligado a retrasar un antildeo su funcionamiento con el perjuicio que ello supone para los trabajos de investigacioacuten que esshytaba previsto iniciar Por otra parshyte ha sido necesario revisar miles de soldaduras reparar los imanes dantildeados o sustituirlos por otros nuevos y esto ha encarecido el proshyyecto Evidentemente ha sido un momento difiacutecil para CERN pero tambieacuten hay que tener en cuenta
que la complejidad de la maacutequina el trabajo pionero que alliacute se esta realizando y el nuacutemero elevado de grupos de investigacioacuten que intershyvienen en el proyecto y que hay que coordinar es un desafiacuteo en toda la regla
Sin embargo como dice el Director General de CERN Rolf Heuer ahora se comprende mucho mejor coacutemo funciona la maacutequina y este contratiempo ha suministrado mucha experiencia para el futuro Se han mejorado algunos sistemas de proteccioacuten y se controlaraacuten los haces con nuevos sistemas de seshyguimiento Iniciaraacute su funcionashymiento a una energiacutea menor de la que se ha previsto en el mes de noviembre para ir calibrando el guiado de los haces los detecshytores los sistemas de recogida de datos etc Posteriormente se aushymentaraacute su energiacutea hasta unos 5 TeV en el 2010 para despueacutes des-
conectarla en el invierno del nuevo antildeo y pl-epararla para su funcionashymiento a 7 TeV (energiacutea maacutexima) en el 2011 No obstante a estas energiacuteas por debajo de la energiacutea maacutexima los fiacutesicos esperan enconshytrar resultados que sean relevantes e indicadores quizaacutes de una nueva Fiacutesica
El club de Fiacutesica Enrico Fermi tiene ya una rica tradicioacuten de premios entre sus antiguos miembros iquestNos puede hablar de este tema
En el club venimos preparando a los alumnos para la Olimpiada de Fiacutesica desde sus comienzos Ha hashybido miembros del Fermi que han sido ganadores tanto en la fase local de la Universidad de Vigo como en la fase nacional y han podido asistir a la Olimpiacuteada Intershynacional En el antildeo 2001 fuimos ganadores del concurso Ciencia en
accioacuten y representamos a Espantildea en el eERN junto con otro grupo de un colegio de Madrid Conseshyguimos un diploma en el Concurso Scienza per tutti en el antildeo 2003 por un trabajo sobre el micromunshydo y el macromundo etc
iquest Coacutemo estaacute estructurado el curshyso en el Club Fermi
Las sesiones en el Club Fermi tienen una frecuencia semanal y se extienden a lo largo de un trimestre En la segunda fase las actividades se centran en la preparacioacuten de la Olimpiacuteada de Fiacutesica y en la particishypacioacuten en algunos de los concursos cientiacuteficos que hayan elegido los participantes La clausura del curso en el mes de abril se hace coincishydir con la participacioacuten en el Masshyterclass experimento en Fiacutesica de partiacuteculas a traveacutes de internet que organiza la Universidad de Santiago en colaboracioacuten con CERN
Joseacute Mariacutea Cordobeacutes director del Club de Fiacutesica Enrico Fermi y colaborador de esta revista durante una estancia en el CERN
FISICA
INTRODUCCiOacuteN
La fiacutesica es una rama de la cienshycia La ciencia es la buacutesqueda de un entendimiento racional del mundo en el que vivimos Como tal la ciencia parece haber sido inventada hace unos 3000 antildeos en la antigua Grecia y sus coloshynias por los mares Egeo y Meshyditerraacuteneo Mucho antes de la ciencia la humanidad demostroacute tener grandes capacidades inshyventivas manejando el fuego la agricultura la medida de tierras calendarios los tejidos la metashylurgia y el uso de metales (coshybre bronce y plomo) para la deshycoracioacuten herramientas y armas
CIENCIAS FiacuteSICAS
En tiempos antiguos con el fin de procurar bienestar a la hu shymanidad aquellos fenoacutemenos provocadores de miedo como las tormentas truenos y relaacutempagos
terremotos erupciones volcaacutenicas otros desastres naturales trageshydias personales tales como la enshyfermedad accidentes y similares se atribuiacutean todos a espiacuteritus que veniacutean en una gran variedad de colores y sabores El aplacarlos era una importante industria La mitoshylogiacutea una rica y hermosa literatura emergiacutea de los esfuerzos de la hushymanidad para hacer frente a lo que pareciacutean acontecimientos caoacuteticos y al azar La mitologiacutea se convirshytioacute en el manual del usuario para desenvolverse en un mundo que mezclaba reconfortante regularishydad - diacutea y noche invierno y verashyno las fases de la luna las mareas el movimiento de los planetas y los modelos de estrellas - con desasshytres inexplicables y catastroacuteficos
Entonces allaacute por los antildeos 600 iJC algo nuevo sucedioacute una deshyterminacioacuten por tratar de entender el mundo en toda su complejidad por medio de la loacutegica (lagos) Esto iba a reemplazar la mitologiacutea (mythos) que va con la poesiacutea la cancioacuten y el relato de cuentos El lagos entrantildeaba un firme razonashymiento Como ejemplo de la nueva filosofiacutea la causa de la noche y el diacutea es la rotacioacuten de la tierra sobre su eje una explicacioacuten mucho maacutes econoacutemica que aquella en la que el sol orbita la tierra en 24 horas
Obseacutervese que ambas explicashyciones para el diacutea y la noche hacen
DI Leon M Lederman A Antoliacuten Franco para traducir
para la Revista Ciencia Riacuteas Baixas
uso de la racionalidad - en resshypuesta a porqueacute diacutea y noche Los griegos nuevos a este asunto de la ciencia teniacutean una conviccioacuten filoshysoacutefica de que la razoacuten maacutes sencilla era la preferible Uno puede ver esto en la arquitectura y la escultushyra griegas en donde siempre que era posible se seleccionaba la geoshymetriacutea y la elegancia
Un tema capital de la ciencia griega era la presuncioacuten de que las complejidades del mundo - de los soacutelidos liacutequidos y gases de la roca y del metal del sol y los planetas de lo duro y lo blando - todo era la consecuencia de liJ combinacioacuten de cuatro elementos baacutesicos que ellos llamaron aire tierra fuego y agua Hoy en diacutea los ciacutenicos proclashyman que de aquiacute solo se obtiene un lodo caliente y burbuJeante Pero la buacutesqueda de la simplicidad subyacente a la complejidad era una estrategia fundamental
Una idea mucho maacutes cercana a nuestro actual concepto del munshydo fue inventada por Demoacutecrito (450 aL) Eacutel introdujo la idea de que existe una variedad de partiacutecushylas diminutas e invisibles que viajan raacutepidamente por todo el espacio colisionando y combinaacutendose en distintas formas y acumulaacutendose para hacer la variedad de cosas una gota de agua un grano de coshybre una mota de sal Estas ideas de
El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trabajo en fiacutesica de partiacuteculas en 1988 Actualmente vive en Batavia Illinols (USA)
FUENTES AEinstein El mundo como yo lo veo R Feynman et al Las conferencias de Feynman sobre Fiacutesica GGalileo Diaacutelogos relacionados con dos nuevas ciencias DGriffiths Introduccioacuten a la Mecaacutenica Cuaacutentica J Keats Las Poesiacuteas completas de John Keats EOWilson ConsillienceLa utilidad del Conocimiento
aacutetomos eran una forma de buscar
la simplicidad dentro de las comshyplejidades de la materia pero en los primeros tiempos de Grecia la verificacioacuten de tales ideas no era posible ni siquiera se pensaba que fuera importante En lo que caprishychosamente pod riacutea considerase presciencia los filoacutesofos griegos no a diferencia de algunos fiacutesicos teoacutericos modernos pensaban que la verificacioacuten experimental era abshysolutamente indigna
Demoacutecrito de Abdera
Los griegos no estaban enamoshy
rados de las investigaciones expeshyrimentales disentildeadas para confirshymar lo que ellos consideraban la belleza espiritual y esteacutetica de su visioacuten del mundo Se cuenta una historia acerca de un joven filoacutesoshyfo recieacuten elegido a la distinguida
Academia de Platoacuten Escuchoacute un debate sobre el nuacutemero correcto de dientes que se asignaban a un asno El argumento sentildeala la nushymerologiacutea pitagoacuterica en contra de la jerarquiacutea de la estructura animal ordenada por los dioses El novicio interrumpioacute para sugerir que jusshyto en el exterior de la Academia habiacutea un grupo de carromatos cada uno de los cuales estaba enshyganchado a un asno y que los acashydeacutemicos podiacutean salir a contar los dientes Inmediatamente el desshyafortunado individuo fue asaltado recibioacute una buena paliza por parte
de los enfurecidos veteranos y fue arrojado de la Academia Este incishydente dejoacute claro el modelo de las corteses discusiones acadeacutemicas entre nuestras maacutes prestig iosas facultades de Harvard Stanford Yale y Princeton
LAS PRAacuteCTICAS DE LA FiacuteSICA
Para acercarnos a la fiacutesica es uacutetil describir las disciplinas esenciashyles que definen la actividad geneshyral de la ciencia Hay cuatro de tashyles disciplinas y pueden disponershy
se en la forma jeraacuterquica de una piraacutemide procediendo a partir de una base principal matemaacuteticas hasta fiacutesica quiacutemica y triunfante en complejidad con la moderna biologiacutea con base molecular por encima
Uno puede casi al azar escoger una de las muchas subdivisiones
que se extienden desde la astronoshymiacutea y antropologiacutea hasta la zooloshygiacutea y tropezar con tales subdisciplishynas como geoquiacutemica astrofiacutesica geneacutetica o quiacutemica atmosfeacuterica pero todas ella mezclan trozos de las disciplinas esenciales para consshy
truir el gran monumento a coacutemo funciona el mundo
La fiacutesica tiene el fino enfoque de da rificar la estructu ra de la materia y la energiacutea sobre un escenario que
consiste en espacio y tiempo que empieza con el origen del universo entendiendo la evolucioacuten desde el informe caos de la explosioacuten origishynal hasta la formacioacuten de galaxias cuaacutesares agujeros negros estrellas y sistemas solares La estructura de la materia hasta las moleacuteculas aacutetomos y partiacuteculas subnucleares es tambieacuten una parte esencial del enfoque Desarrollo histoacuterico
La disciplina de la fiacutesica surgioacute en el siglo XVI como una partida cuantitativa de leyes con base mashy
temaacutetica por medio de las cuales los humanos podiacutean comprender el mundo inanimado Los profundos
misterios con que se enfrentaban los antiguos fueron reemplazados por una grupo de principios cada vez maacutes concisos de modo que el movimiento de los objetos - el vueshylo de los proyectiles la caiacuteda de las manzanas la oacuterbita de la luna la trayectoria de los planetas - podiacutea explicarse de forma cuantitativa Las defi n iciones de espacio tiempo materia y energiacutea eran precisas Los fenoacutemenos excesivamente compleshyjos - eclipses cometas mareas las propiedades de la materia (ej soacuteshylidos liacutequidos y gases) la estabilishydad de las estructuras (ej puentes torres barcos ) el comportamiento
de la Iuz los procesos queinduyen las oscilaciones del calor temperashyturas los colores del arco iris y los colores maacutes sutiles que emiten las sustancias calientes las cargas eleacutecshytricas y el magnetismo gravedad y radioactividad - todo esto fue con el paso del tiempo organizado en un nuacutemero relativamente pequentildeo de leyes de la fiacutesica
Las claves de la evolucioacuten de la fiacutesishy
ca moderna surgieron de una nueshyva actitud tipificada por una obsershyvacioacuten cuantitativamente precisa y experimentos controlados acopiashydos con ra zonamiento matemaacutetico Estas nuevas ideas empezaron con
la fiacutesica asociada principalmente con Galileo alrededor de 1600 Con los eacutexitos la estructura conshyceptual se extendioacute lentamente a otras disciplinas cientiacuteficas Los insshytrumentos necesarios para llevar a cabo la experimentacioacuten controlashyda evolucionaron lentamente desshyde remiendos hasta disentildeo basado en el entendimiento cientiacutefico La apl icacioacuten de la ciencia a la socieshydad (tecnologiacutea) animoacute la inversioacuten de la sociedad en la ciencia pero tambieacuten capacitoacute a la ciencia para llevar a cabo una experimentacioacuten auacuten maacutes sofisticada Este proceso
da cuenta del asombroso raacutepido avance de la ciencia y la tecnologiacutea que es caracteriacutestico de nuestros tiempos
El avance moderno
El siglo XX vio una profunda ampliacioacuten de las propiedades del mundo fiacutesico considerado ahora entendido por la fiacutesica El proceshyso de la fiacutesica empieza con el exashymen de un conjunto de fenoacutemenos que parecen estar relacionados (ej el movimiento y la estabilidad de los objetos) y sobre la ba se de cuishydadosas observaciones y medidas conduce a una propuesta de una ley concisa o un conjunto de leshyyes que pueden dar cuenta de las observaciones y la medida Estas nuevas leyes estaacuten sujetas a prueshybas siempre maacutes incisivas Si estas leyes fallan son reemplazadas por leyes maacutes profundas y maacutes vaacutelidas
Puede hacerse una lista de las subdisciplinas de la fiacutesica como (1) estado soacutelido (fiacutesica de materia conshydensada) que trata de estructuras complejas de la materia (ej supershyconductores semiconductores la ciencia de los materiales estructushyras moleculares complejas) (2) fiacutesica atoacutemica que trata de las propiedashydes de los aacutetomos (3) fiacutesica nuclear que trata de los fenoacutemenos de los nuacutecleos de los aacutetomos que ocupan solamente 10-15 del volumen del aacutetomo y (4) partiacuteculas elementales que trata de la buacutesqueda de los lashydrillos maacutes baacutesicos de la materia y de las fuerzas relevantes
Este sencillo resumen no toma en cuenta importantes temas relashycionados como la astrofiacutesica (que trata de la fiacutesica de las estrellas gashylaxias y la historia de la evolucioacuten del universo) la biofiacutesica (que trata de la fiacutesica de moleacutecu las muy granshydes cuyas estructuras definen proshyteiacutenas ceacutelulas y genes) y geofiacutesica y fiacutesica de la quiacutemica ( que trata de
la aplicacioacuten de las leyes de la fiacutesica a las disciplinas cientiacuteficas adyacenshytes)
Albert Einstein
La forma en que fu nciona la fiacuteshysica puede ilustrarse por medio de una de las subdivisiones la fiacutesica de pal-tiacuteculas Esta disciplina identishyfica los objetos maacutes primord iales a partir de los cuales estaacute compuesshyta la materia y busca entencJer las fuerzas que actuacutean entre estas parshytiacuteculas para construilmiddot los nuacutecleos aacutetomos y moleacuteculas Estas entidashydes maacutes complejas son entonces entregadas a la quiacutemica y a la biologiacutea moderna de base moleshycular generalmente acompantildeadas de un manual del usuario que prescribe las leyes relevantes de la fiacutesica El entablado conceptual soshybre el cual danzan estas leyes estaacute hecho de materia energiacutea espacio y tiempo
La fiacutesica de partiacuteculas surgioacute en la deacutecada de 1950 a partir de estudios de los nuacutecleos de los aacutetoshymos y la fiacutesica de rayos coacutesmicos Esta uacuteltima estudiaba partiacuteculas energeacuteticas que bombardeaban la tierra desde el espacio profundo exterior Para penetrar en profunshydidad dentro del nuacutecleo se invenshytaron los aceleradores de partiacutelcushylas para controlar y observar las colisiones entre las partiacuteculas aceshy
leradas (ge neralmente electrones y protones) y los objetivos selecshycionados A medida que aumenshytaba el conocimiento se disentildear-on las leyes generales de la naturaleza y generalmente se manifestaron matemaacuteticamente Estas leyes (ej la teoriacutea cuaacutentica de campos la relatividad general tambieacuten conoshycida como la ley de la gravedad de Einstein la teoriacutea de supercuerdas) fueron entonces sometidas a tests experimentales Nunca se halla que las teoriacuteas sean correctas A menudo se halla que son erroacuteneas o a lo mejor posiblemente correcshytas N uestra experiencia ha de ser respetuosa con nuestra herencia pero esceacuteptica de su l1nivNsalidad Por consiguiente las leyes de Isaac Newton promulgadas alrededor de 1680 fueron verificadas en un elevado nuacutemero de pruebas en un gran nuacutemero de laboratorios Pero solamente alrededor de 1920 se halloacute que no eran vaacute lidas cuando los fiacutesicos aprendieron coacutemo proshybarlas en el microscoacutepico mundo de los aacutetomos nuacutecleos y quarks
Las conexiones de distintas partes de la ciencia son algunos de los tesoros de la actividad Por consiguiente se tornoacute claro en el siglo XX que para entender como funciona el so l necesitamos saber acerca de las reacciones nucleares la existencia de neutrinos y la teoriacutea de la Fuerza Deacutebil El entender la evolucioacuten del universo necesitaba de todo el resumen teoacuterico de las partiacuteculas elementales porque el universo infante era una caliente y densa sopa de pa rtiacuteculas y fuershyzas Los aceleradores de partiacuteculas construidos para ensamblar este conocimiento estaacuten ahora a la esshypera de ver moleacuteculas bioloacutegicas y las briznas de carboacuten que son parte del estudio de la ciencia de los materiales
Como soportes de las disciplinas estaacuten los dos pilares revolucionarios
de la fiacutesica del siglo XX mecaacutenica cuaacutentica y relatividad La primera disciplina se aplica a las leyes que
gobiernan el comportamiento de la materia y energiacutea en los domishynios atoacutemico y subatoacutemico la otra se aplica al dominio cosmoloacutegico de las galaxias cuacutemulos galaacutecticos agujeros negros y las partes exoacutetishy
cas de nuestro universo
La teoriacutea cuaacutentica surgioacute de la creciente habilidad de los fiacutesicos por adquirir datos del micromundo del aacutetomo Invisible aloJo humano incluso con los maacutes avanzados mishy
croscopios a finales del siglo XIX el aacutetomo habiacutea sido un sospechoso componente de la materia duranshyte milenios Unos 10 millones de
aacutetomos caben en el punto al final de esta oracioacuten La materia familiar a Newton y sus seguidores hasta 1900 estaba compuesta incluso en la forma de una diminuta bola
de trillones de aacutetomos actuando de forma coherente Pequentildea mashyravilla entonces que el comportashymiento de objetos individuales del tamantildeo de aacutetomos es totalmente diferente de la experiencia humashyna Tan extrantildeas eran las nuevas reglas finalmente inventadas para explicar el comportamiento de los aacutetomos que muchos de los que habiacutean estado en el origen de la teoriacutea cuaacutentica se revelaron conshy
tra ella Esto incluyoacute a Einstein Sin embargo la teoriacutea tuvo eacutexito y hoy es la teoriacutea con maacutes eacutexito que subshyyace a la fiacutesica explicando toda la quiacutemica y una gran parte de la bioshylogiacutea con base molecular - la bioloshy
giacutea del DNA proteiacutenas y estructura de la ceacutelula
La fiacutesica del siglo XX ha dado lugar a una enorme tecnologiacutea que podemos describir enumeranshydo utensilios tales como laacuteseres teleacutefonos celulares maacutequinas de fax ordenadores (desde el Palm VII a enormes superordenadores) y farms de procesadores que
dirrgen nuestras faacutebricas predicen nuestm tiempo atmosfeacuterico orshyganizan nuestros negocios y jueshy
gan nuevos papeles en las nuevas ciencias de transferencia de inforshymacioacuten roboacutetica automocioacuten microelectroacutenica y nanoestructushyras Probablemente una importanshyte fraccioacuten del producto nacional
bruto de las naciones industriales surge de la fiacutesica del siglo XX Adeshymaacutes las disciplinas maacutes complejas de quiacutemica biologiacutea y ciencias de la tierra y el espacio se basan en la descripcioacuten de los fiacutesicos de la forshyma y funcioacuten de los aacutetomos y moshy
leacuteculas
Nanoestructuras
Efuturo
Asiacute que iquest queacute queda por hacer iquest Cuales son los problemas candenshy
tes a los que han de hacer frente los fiacutesicos del siglo XXI iquestCuales son las constricciones si hay alguna en los avances que posiblemente pudieshyra llevar este tema a una graciosa terminacioacuten iquestQueacute validez tiene la
asercioacuten Todos los temas fundashymentales se entienden iquestsolamente algunos detalles interesantes neceshysitan estudiarse Esta pregunta se ha alzado varias veces en la historia de la fiacute~ica En 1895 alentauds por deacutecadas y siglos de aplicaciones cada vez de mayor eacutexito de la meshycaacutenica newtoniana y del electroshymagnetismo de Faraday y Maxwell se alzaron voces eminentes proclashy
mando que las futuras verdades de la fiacutesica han de hallarse en el lugar del sexto decimal
La deacutecada de 1895 - 1905 sin embargo produjo nuevos datos que dieron un vuelco en esta exushyberancia y convirtioacute a los optimistas en voces de desesperacioacuten rayosshy
X radioactividad el electroacuten los oriacutegenes de la teoriacutea cuaacutentica y la teoriacutea especial de la relatividad esshytuvieron entre los descubrimientos de esa deacutecada Los creadores de la teoriacutea cuaacutentica nunca pudieron imaginarse las vastas consecuenshycias econoacutemicas culturales y de comportamiento de su descubrishymiento
De nuevo en 1990 varios autoshyres proclamaron el final de la fiacutesica En efecto ellos adujeron nosotros ahora entendemos esencialmente todo lo que es razonablemente uacutetil de entender lo que queda son o bien detalles o abstracciones que en esencia son irrelevantes para las aspiraciones humanas El balance de este artiacuteculo es un esfuerzo por disponer algunos de los problemas irresueltos con alguacuten esfuerzo por estimar los recursos que se neceshysitan para dirigir estos problemas Despueacutes de todo el objetivo de la investigacioacuten baacutesica abstracta es simplemente entender como funshy
ciona el mundo La fiacutesica puede
que sea la uacutenica disciplina que se esfuerza por colocarse al margen del negocio
Concentreacutemonos en los domishy
nios donde los fiacutesicos esperan que tengan lugar los mayores avances en las proacuteximas deacutecadas Segurashymente que habraacute un firme progreso en nuestra comprensioacuten y control de fenoacutemenos tan complejos corno la fiacutesica de la materia condensada superconductores de alta temperashytura y propiedades de los cristales materiales polimeacutericos compuesshytos ceraacutemicas y nuevas formas de
moleacuteculas basadas en el carbono (ej ( 60 con nanotubos) Parece seshyguro predecir que estos temas se desarrollaraacuten vigorosamente dushyrante la mayor parte del siglo XXI El control de la complejidad el poshysible surgimiento de nuevos fenoacuteshymenos - incluso nuevos principios fundamentales - ciertamente revishyviraacuten las cosas
Las aplicaciones de la fiacutesica a la quiacutemica y especialmente a la bioloshygiacutea son aquiacute importantes A medishyda que la biologiacutea se convierte en una ciencia cuantitativa y difiacutecil la fiacutesica en su teacutecnica sus invencioshynes de instrumentos de precisioacuten potencia computacional y leyes baacutesicas continuaraacute influyendo en la biologiacutea en su sentido maacutes geneshyral Recientes esfuerzos para entenshy
der la consciencia humana como un elemento de la ciencia cuaacutentica ilustran el poder de la aplicacioacuten de profundos principios ayudados por la tecnologiacutea de los ordenadoshyres simulacioacuten e imagen
Esto nos lleva al futuro de la fiacuteshysica de partiacuteculas y la cosmologiacutea Estas estaacuten ahora iacutentimamente acopladas ya que las leyes de la fiacutesishyca -las partiacuteculas y fuerzas - deben jugar un papel crucial en las maacutes tempranas eacutepocas de la creacioacuten y evolucioacuten
La fiacutesica de partiacuteculas estaacute al borde de alguacuten tipo de estertor emergiendo de un poderoso pero imperfec to sumario de partiacuteculas fundamentales seis quarks (vieshynen en pares arribaabajo encanshytoextrantildeo y encimafondo) y seis leptones (electroacuten muoacuten y tau cada uno de los cuales con su proshypio compantildeero neutrino) cuyo comportamiento social estaacute deshyterminado por tres fuerzas (fuerte deacutebil y eleacutectrica) Mientras que la ciencia cuaacutentica da una espleacutendida relacioacuten de todos los experimentos llevados a cabo en todos los aceshyleradores desde Galileo en Pisa la gravedad (relatividad general) aparece como un dominio que toshydaviacutea debe revelarse Necesitamos una coexistencia paciacutefica entre la relatividad y la teoriacutea cuaacutentica para entender el principio Neceshysitamos un resumen maacutes sencillo y maacutes compacto perspectivas para las cuales nos acogemos en la exshypresioacuten Fenoacutemenos Higgs Esta es una proyeccioacuten para un nuevo campo que hace que la simplicishydad cristalina del universo parezshyca tan complicada Apareceraacute en el nuevo y enorme acelerador en funcionamiento ya en Europa o el que vendraacute despueacutes Higgs simplishyficaraacute y recompensaraacute a sus desshycubridores tal vez en la deacutecada actual (2000-2010)
Despueacutes los cosmoacutelogos y asshytrofiacutesicos tambieacuten tendraacuten que enshytender la expansioacuten acelerada del universo la materia oscura y las constantes cosmoloacutegicas HJy mushycho por hacer Incluso los optimisshytas no son ridiculizados por decir que en buena medida el origen y evolucioacuten del universo basado en las leyes de la fiacutesica quedaraacute moshyderadJmente claro en los proacuteximos 20 a 50 antildeos
Esto podriacutea posiblemente tershyminar con la buacutesqueda de una ley baacutesica - tal vez una versioacuten de la teoriacutea de cuerdas Entonces de nuevo podemos ser como el emshybrioacuten del polluelo picando del alishymento almacenado en el huevo shytodo el universo de este embrioacuten dentro del huevo consumieacutendose eventualmente para dejar el huevo universo totalmente comprendido hasta que la caacutescara se rompe exshyponiendo otro universo
El uacuteltimo papel de la fiacutesica puede representar la agencia unificadora de todo el conocimiento humano EOWilson el sociobioacutelogo escrishybe en su libro Consillience sobre la unidad de todo conocimiento de la eventual unificacioacuten de las cienshycias las ciencias sociales y de las humanidades Por revolucionario que esto pueda parecer uno pueshyde tal vez otear las posibilidades a
traveacutes del puente de la conscienshycia humana Los neurocientiacuteficos estaacuten aprendiendo poco a poco elementos del funcionamiento del cerebro En un sentido real el ceshyrebro funciona seguacuten las leyes de la fiacutesica y eacutestas suavizadas por las bases probabiliacutesticas de la ciencia cuaacutentica y por la complejidad de la teoriacutea del caos puede auacuten con el tiempo ser reconducida a un anaacuteli shysis loacutegico
iquestSeraacute esto un rapto de la emoshycioacuten amor muacutesica poesiacutea arte O por el contrario enriqueceraacute
realmente la unioacuten cientiacutefica las grandes glorias del espiacuteritu humashyniacutestico suministrando una ciencia loacutegica subyacente iquestTememos noshysotros como Keats destejer el arco iris Richard Feynman el gran fiacutesico teoacuterico preguntoacute una vez iquest El entendimiento de los mecanismos de la actividad estelar hacen disminuir de alguacuten modo
nuestra apreciacioacuten de la belleza y esplendor del cielo nocturno
LO S PAPELES DE LA FiacuteSICA
Empleo
Los fiacutesicos encuentran emshypleo en academias en laboratoshyrios nacionales y en laboratorios de investigacioacuten industriales Hay tambieacuten un aacutegil movimiento de fiacutesicos en otros campos en donde son valorados su exclusivo dominio de instrumentos y de anaacutelisis mashytemaacuteticos Se mueven faacutecilmente por la moderna biologiacutea y han conshytribuido grandemente a definir la estructura y funcioacuten tridimensional de complejas moleacuteculas de DNA
Hoy en diacutea las fronteras de la astrofiacutesica y fiacutesica de partiacuteculas nos han dado un cuadro bastante claro y bien verificado del origen del unishyverso en un Big Bang el origen tan caliente y denso que la materia existiacutea en su forma maacutes primordial Los fiacutesicos de partiacuteculas simulando esto en grandes aceleradores sushyministran leyes que siguen la evolushycioacuten del universo hasta el presente Tanto la astrofiacutesica como la fiacutesica de partiacuteculas utilizan grandes y cashyros instrumentos y generalmente entrantildean colaboraciones internashycionales de decenas y centenares de cientiacuteficos y estudiantes graduashydos La mayor parte de la illvegtLishygacioacuten baacutesica en fiacutesica se hace con fondos del gobierno Otra investishy
gacioacuten baacutesica estaacute maacutes proacutexima a su aplicacioacuten y uno puede defenshyder el gasto puacuteblico como esencial
para producir ciencia en apoyo a la tecnologiacutea y contribuir a una ecoshynomiacutea robusta
Temas de Eacutetica y M oral
Los temas de eacutetica y moral surshygen cuando los fiacutesicos trabajan en laboratorios de defensa en armashymentos tales como explosivos nushy
cleares misiles y otras contribucioshynes a la guerra Como estaacuten cienshytiacuteficamente educados los fiacutesicos pueden ser consultados sobre proshyyectos tales como bombas guiadas con precisioacuten misiles defensivos con base en sateacutelites y cualquier fuente especialmente relacionada con impactos medioambientales Como la ciencia supone 150 mil millones de doacutelares anuales de gasshyto el respaldo de la fiacutesica y de los diversos campos es un tema poliacutetishyco y ciertamente aquiacute hay tensioshynes y competencias
Organizaciones profesionales
La fiacutesica estaacute organizada a esshycala nacional en la Sociedad Fiacutesica Americana (APS siglas in ingleacutes) asiacute como tambieacuten en sociedades subdisciplinares para impulsar la investigacioacuten atraer a estudiantes y obtener becas y contratos Orshyganizaciones paraguas tales como la Academia Nacional de Ciencias (NAS) y la Asociacioacuten Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS) son para la cultura para aconsejar al gobierno para hacer avanzar la ciencia generalmente y para orshy
ganizar poderosos Iobbies para defender u oponerse a poliacuteticas medioambientales temas regulatoshyrios seguridad educacioacuten prograshy
mas militares y similares La Unioacuten
Internacional para la Fiacutesica Pura y Aplicada (IUPAP) abarca a todas las naciones con un nuacutemero de fiacutesicos suficientemente grande para dirigir
temas relevantes para la profesioacuten
pero tambieacuten para aplicaciones de
la fiacutesica El compartir la construcshy
cioacuten de grandes telescopios aceshyleradores e instrumentos de fusioacuten es cada vez maacutes crucial La educashycioacuten para el continuo avance de la
ciencia es un problema comuacuten en
donde la experiencia internacional es uacutetil Elevar la captacioacuten popular de la fiacutesica es igualmente importanshyte a medida que la fiacutesica del siglo
XXI continuacutea engendrando nuevas
tecnologiacuteas
CONCLUSiOacuteN
La necesidad de un entendishy
miento puacuteblico de la fiacutesica - no de
la ciencia - nunca ha sido mayor El
conocimiento baacutesico que estamos acumulando sobre coacutemo funciona el mundo no es ni bueno ni malo Las aplicaciones de este conocishy
miento pueden medirse por armashy
mento nuclear o por un incremenshyto en la longevidad mejor salud y los medios econoacutemicos para repashyrar el medioambiente y reducir la pobreza a escala mundiciexcll Aquiacute la
humanidad tiene una eleccioacuten que puede juzgarse
I
EN LA BUSQUEDA
DE NUESTROS ORIGENES 1 los homiacutenidos maacutes antiguos
Desentrantildear la historia de nuesshy
tra especie es una tarea ardua y
compleja en la que la respuesta
a cada pregunta a merludo suele
venir acompantildeada de todo un conshy
junto de nuevas interrogantes que complican nuestro aacuterbol genealoacuteshy
gico Y en la que no siempre geneacuteshy
tica y paleontologiacutea parecen ir de
acuerdo
Seguacuten los datos geneacuteticos pushy
blicados por David Reich (Nature
mayo 2006) la separacioacuten entre
los homiacutenidos y los antepasados
de nuestros parientes maacutes proacutexishy
mos los chimpanceacutes se produjo
muy probablemente hace menos
de 5 millones y medio de antildeos Sin
embargo el descubrimiento por
Michel Brunet (Universidad de Poishy
tiers) en el desierto del ehad de los r-estos foacutesiles de Toulllaf (Sashyhelanthropus tchadensis) datashy
dos en casi 7 millones de antildeos y
que puede representar a nuestro
antepasado homiacutenido maacutes antishy
guo pone un nuevo dilema sobre los oriacutegenes de nuestra especie
y entre los foacutesiles de especies
maacutes antiguas consideradas tamshy
bieacuten como homiacutenidos se encuenshy
tran los de Orrorin tugeniensis (de unos 6 millones de antildeos) desshy
cubiertos en Kenia (Tugen Hills) y
Ardipithecus ram idus (de entre 41 Y55 millones de antildeos) en Etioshy
piacutea todos con rasgos que sugieren
el bipedismo y que son anteriores a
los Australopithecus
Precisamente el teacutermino hoshy
miacutenido se corresponde con prishy
mates cuyo desplazamiento es
biacutepedo en esto parece haber un
acuerdo generalizado entre anshy
tropoacutelogos o paleoantropoacutelogos
El bipedismo acarrea una serie de
caracteriacutesticas en la anatomiacutea que
sirven de referencia a la hora de
distinguir los foacutesiles en los craacuteneos
la posicioacuten del hueco de insercioacuten
de la columna vertebral foramen
magnum es central en la base
para proporcionar el equilibrio neshy
cesario de la cabeza en un indivishy
duo erguido La longitud del cuello
femoral y el surco de insercioacuten del
muacutesculo en dicho cuello del feacutemur
la estructura de la pelvis o la disshy
posicioacuten paralela y maacutes adelantashy
da de los pulgares en los pies son
otras de esas caracteriacutesticas que
van ligadas al desplazamiento biacuteshy
pedo
Francisco Novoa Cid Bioacutelogo y profesor de lE S
2 los Australopithecus
Pruebas indudables de bipedisshy
mo las encontramos entre los Ausshy
tralopithecus (simios del Sur) que vivieron en Aacutefrica hace entre 4 y 2
millones de antildeos y de los que hay bastantes representantes corresshy
pondientes a varias especies A africanus A robustus A anashymensis
Pero sin duda los maacutes famosos son los restos de Lucy una Ausshytralopithecus afarensis descushy
biertos en 1974 por Donald Johanshy
son en la regioacuten de Afar (Etiopiacutea)
correspondientes a una adolescente que data de 32 millones de antildeos Un esqueleto casi completo que
proporcionoacute una enorme informashy
cioacuten y que se vioacute luego aumentada por los restos de trece individuos (4
nintildeos y 9 adultos de ambos sexos) en el mismo yacimiento
Huellas de Laetali
y otro de los descubrimienshy
tos maacutes emblemaacuteticos fueron las
Huellas de Laetoli en Tanzania
en 1976 por Mary Leakey del rasshy
tro de 36 millones de antildeos dejado
por las pisadas de probablemente
una familia de tres homiacutenidos soshy
bre arcilla y ceniza volcaacutenica huacutemeshy
da y que constituye la prueba maacutes
irrefutable del cam inar biacutepedo de
estos homiacutenidos
El craacuteneo y el aspecto sin emshy
bargo de los Australopithecus era
maacutes proacuteximo a los chimpanceacutes que
Comparacioacuten entre los esqueletos de un H erectus (izda) un Australapithecus
(centro) y un H sapiens
a los humanos actuales Su estatushy
ra era inferior (135 en machos y
105 en hembras) su volumen crashy
neal en general entre 400 y 500 cc era aproximadamente un tercio
del nuestro sin frente y sus brazos
eran proporcionalmente largos
con relacioacuten a sus piernas Su denshy
tadura revela una dieta vegetariana
de hojas y frutos
Una de las implicaciones que
suelen deducirse de la posicioacuten ershy
guida es que permitioacute liberar las
manos que pudieron adquirir una
mayor destreza y dar lugar con el
tiempo al desarrollo de una tecnoshy
logiacutea
3 El geacutenero Horno
Fue el uso de tecnologiacutea y la
aparicioacuten de una industria liacutetica
Junto a un cambio significativo en
la dieta en la que el uso de herrashy
mientas permite descarnar animashy
les muertos lo que marca la aparishy
cioacuten del geacutenero Homo hace unos
25 millones de antildeos Una dieta carshy
niacutevora maacutes rica en proteiacutenas favoreshy
cioacute ademaacutes el desarrollo cerebral
El volumen craneal iraacute aumenshy
tando desde los 650 cc en Homo
ha bilis hasta los 1500 en los neanshy
dertales (algo mayor que nuestros
1400 cc)
Hasta hace poco se consideshy
raba como representantes maacutes
antiguos del geacutenero a los Horno habilis que ya fabricaban lascas
pero el descubrimiento en la deacuteshy
cada de los 90 en el lago Malawi
(Rift africano) de una mandiacutebula inferior datJdJ en unos 25 milloshy
nes de antildeos correspondiente a una nueva especie Horno rudolfenshysis y de la que parece partir seguacuten
el equipo descubridor (FSchrenk y
T Bromage) la liacutenea evolutiva que
conduce hacia nuestra especie ha
generado la controversia
Fue un periacuteodo del Plioceno en
el que se produjo un notable camshy
bio climaacutetico con descenso de tem shy
peratura media y humedad yen el
que coexistieron diversas especies
de homiacutenidos
Sin embargo uno de los hallazshy
gos maacutes significados ocurrioacute en
1984 cuando el equipo de Richard
Leakey desenterroacute el esqueleto
casi completo del nintildeo de Turkashyna (lago Turkana Kenia) de 16
millones de antildeos Para eacutel y otros
foacutesiles de sus caracteriacutesticas se
creoacute la especie Horno ergaster homiacutenidos de 850 cc de capacidad
craneal con proporciones corpora shy
les un patroacuten de crecimiento muy
parecidos a los nuestros y con una
industria liacutetica maacutes elaborada (cul shy
tura achelense) Se le supone preshy
cursor del Homo erectus y tal vez
del H antecesor de Atapuerca
Craacuteneo de Hamo ergaster
De por medio una importante
interrogante la de los foacutesiles de
Horno georgicus en el Caacuteucaso
(Georg ia) con una antiguumledad feshy
chada en 185 millones de antildeos
y unos rasgos anatoacutemicos y una industr ia liacutetica maacutes primitiva de lo
esperado pero que ponen de mashynifiesto que los homiacutenidos salieron
de Aacutefrica mucho antes de lo que se
habiacutea supuesto
Homo erectus
Con una antiguumledad de 18 mishy
llones de antildeos el Horno erectus teniacutea unas caracteriacutesticas anatoacutemishy
cas muy parecidas a las nuestras su
capacidad craneal era de 1000 cc
y con una cultura bastante desashy
rrollada se desconoce si utilizaron
lenguaje hablado complejo pero
siacute alguacuten sistema de comunicacioacuten
capaz de transmitir aprendizaje Ha
sido el homiacutenido que migroacute a Asia
Hace un milloacuten de antildeos estaba
perfectamente asentado en China
y Java y su presencia se extendioacute
hasta hace tan soacutelo 30000 antildeos en
que se extinguioacute Por tanto llegoacute
a coexistir tanto con neandertales
como con nuestra especie
En el sur de Europa en cambio
el homiacutenido maacutes antiguo con la
excepcioacuten del Caacuteucaso corresponshy
de a Horno antecesor (Atapuerca
Burgos) en la Peniacutensula ibeacuterica los
primeros hallazgos fueron fechashydos en 800000 antildeos de antiguumleshy
dad pero maacutes recientemente la
aparicioacuten de nuevos foacutesiles en los
yacimientos de Atapuerca ya han
retrasado la aparicioacuten de los homiacuteshynidos en el Viejo Continente a 12
millones de antildeos en el Pleistoceno
inferior
Con el mismo volumen craneal
que H erectus presentan en camshy
bio unos arcos supraorbitales meshy
nos pronunciados Los huesos de
Gran Dolina de ind ividuos joacutevenes
presentan marcas de descarnashy
miento claros signos de canibashylismo
Para los paleoanshy
tropoacutelogos J L Arsuashy
ga E Carbonell y J
Bermuacutedez de Castro directores de las excashy
vaciones de Atapuershy
ca pueden constituir
probablemente un anshy
tepasado comuacuten que
conduce por un lado a
la liacutenea evolutiva hasta
los neandertales con sus
precursores los Homo
heidelbergensis y por otra liacutenea diferente hasshy
ta nuestra especie
De los Horno heidelbergensis (preshy
neandertales) la mayor acumulacioacuten de foacutesiles
se ha encontrado tamshy
bieacuten en Atapuerca en el
Yeacutelcimiento Sima de los huesos
y corresponde a los restos de 33 inshy
dividuos de ambos sexos de entre 13 y 30 antildeos datados en 300000
antildeos producto probablemente de
un enterramiento lo que revelariacutea
la existencia de un fuerte sentido
social y mente simboacutelica Indivishy
duos de complexioacuten fuerte hueshy
sos de notable grosor capacidad
craneal algo menor a la nuestra y
mandiacutebula sin mentoacuten
El Horno neanderthalensis debe su nombre al valle de Neanshy
der (Alemania) donde en el siglo
XIX se halloacute el primer esqueleto
parcial de estos homiacutenidos Apashy
recieron hace unos 230000 antildeos
y poblaron Europa y Asia occidenshy
tal adaptaacutendose al clima extremo
de las glaciaciones hasta que se
extinguieron hace unos 30000
antildeos o tal vez menos en su proshy
bablemente uacuteltimo reducto que
parece pudo ser la Peniacutensula Ibeacuteshy
rica Sus caracteriacutesticas fiacutesicas son
una evolucioacuten de los heidelbergenshy
sis con la diferencia de una mayor
capacidad craneal que llega a los
1500 cc (mayor que la nuestra)
por lo demaacutes huesos maacutes gruesos
y pesados que los nuestros fuertes
pero no muy altos (160-170) Y
en su rostro notable prognatismo
sin mentoacuten frente huidiza yarshy
cos supraorbitales resaltados
--
Coexistieron con el Hamo sashy
piens durante miles de antildeos y las
causas de su desaparicioacuten no aclashy
radas son objeto de discusioacuten al
igual que la posibilidad de cruces
(hibr idaciones) entre ambas espeshy
cies hipoacutetesis de la que hay parshy
tidarios como M Wolpoff o Fred
H Smith o detractores como Ch
B Stringer Lo que es indudable
es que los neandertales poseiacutean
una avanzada industria liacutetica usashy
ban el fuego el cuero y la madera
para producir herramientas armas
y adornos cuidaban a sus enfershy
mos y ancianos enterraban a sus
muertos y probablemente desarroshy
lla ron alguacuten tipo de lenguaje para
comunicarse Muy leJOS de la idea
que inicialmente se teniacutea de besshy
tias primitivas sin inteligencia algushy
na Hay pruebas de que algunos
grupos practicaron el canibalismo
pero eso tambieacuten ocurrioacute en nuesshy
tra especie
4 El Horno Sapiens
El Hamo saplens aparece en
Aacutefrica hace 200000 antildeos el arcaishy
co seguacuten algunos investigadores
y hace 120000 el moderno y con
relativa rapidez se va extendiendo
y sustituye a las otras poblaciones
de homiacutenidos en todo el mundo
Desde hace al menos unos 25000
antildeos ninguna otra especie de hoshy
miacutenidos le disputa su espacio en los
ecosistemas que coloniza del plashy
neta Tierra
Dotado de un esqueleto maacutes lishy
gero que el de los neandertales lo
que aumenta la agilidad y proba-
Bibliografiacutea
blemente la habilidad sobre todo
en las manos el craacuteneo evoluciona
adquiriendo una frente maacutes vertica l
desaparece el prognatismo y apareshy
ce el mentoacuten las mandibulas menos
robustas el desarrollo de dietas maacutes
vari adas con la utilizacioacuten del fuego
que le permite un mayor aprovechashy
miento de nutrientes con menor
gasto energeacutetico en su digestioacuten
el desarrollo de un cerebro y de un
leng uaje maacutes complejos que pershy
IIliten el anaacutelisis la planificacioacuten de
estrategias y la transmisioacuten de coshy
nocimientos y aprendizajes el mashy
yor desarrollo tecnoloacutegico gracias a
una mente maacutes creativa emprendeshy
dora dominada por la curiosidad y
en ocasiones el deseo de aventura
y probablemente un mayor sentido
social y de pertenencia a un grupo
lo que lleva a inevitables disputas y
conflictos entre grupos Todo ello
ha llevado a nuestra especie a coshy
lonizar en la praacutectica todos los meshy
dios del planeta fundamentalmenshy
te a base de modificar esos medios
para adaptarlos a nosotros En una
palabra para independizarnos del
medio
Pero sin duda el motor de la evolucioacuten son las mutaciones y reshy
combinaciones geneacuteticas que orishy
ginan la variabilidad y que permishy
ten la aparicioacuten y diversificacioacuten de
rasgos nuevos que no existiacutean en
los ancestros En nuestro caso que
compartimos aproximadamente un
99 del genoma con los chimpanshy
ceacutes son determinadas secuencias
en ese 1 restante del ADN claves
en el proceso de hominizacioacuten y de
nuestras diferencias con ellos
yvwwportalciencianet Art iacuteculos de antropologiacutea y paleontologiacutea Registros foacutesiles sobre la evolucioacuten humana en el Plioceno Emiliano Agu irre Enriacutequez Homiacutenidos contemporaacuteneos Investigacioacuten y Ciencia lan Tatersa ll iquestQuieacutenes fueron los neandertales InvestigaCioacuten y Ciencia Kate Wong Mutaciones pioneras Investigacioacuten y Ciencia Dennos Drayna iquestQueacute nos hace humanos Investigacioacuten y Ciencia Katherine S Pollard
El trabajO de genetistas como
Dennis Drayna o de bioestad iacutestishy
cosas como Katherine Pollard ha
revelado unas cuantas secuencias
de ADN importantes en la evolushy
cioacuten humana Mencionareacute soacutelo alshy
gunas de ellas
La secuencia HAR 1 (118 bases
de ADN del genoma humano que
codifican ARN) que se activa en
el cerebro y parece resultar esenshy
cial en el desarrollo de la corteza
cerebral La secuencia FOXP2 un
gen de evolucioacuten raacutepida y que tieshy
ne una importante implicacioacuten en
el habla Secuencias que tienen
relacioacuten con la dieta como el gen
LCT que permite la toleranCia a la
lactosa en adultos lo que permite
utilizar la leche de animales domeacutesshy
ticos En la lista de secuencias geshy
neacuteticas significativas estaacuten las que
tienen que ver con nuestro sistema
inmunitario Nuestros genes llevan
cicatrices de la lucha contra enshy
fermedades infecciosas especialshy
mente en el caso de retrovirus Tal
es el caso del gen TRIMS que nos
pelmite defendernos mejor que
otros primates frente al ret rovirus
PtEVR1 pero que a cambio nos
hace maacutes vulnerables al VIH (virus
del SIDA)
Somos una joven especie a ve shy
ces un tanto inconsciente que debe
aprender a usar correctamente su
tecnologiacutea y controlar su capacidad
de modificar el medio para evitar
la destruccioacuten de su propia casa el
planeta antes de tiempo y de si
misma
SUPERNOVA 1987 En este antildeo de 1987 alcanshy
zoacute la tierra despueacutes de 168 mil antildeos de viaje por el espacio la luz procedente de una explosioacuten de supernova que tuvo lugar en la vecina galaxia conocida como Gran Nube de ~lagallanes visible desde el hemisferio sur Esto puesshyto en kiloacutemetros supone la friolera de 1589414400 000000 000 Como se observa son distancias inimaginables para nuestros estaacutenshydares de aquiacute en la tierra A decir verdad esta estrella que explotoacute convirtieacutendose asiacute en supernova ya estaba alliacute mucho antes y hashybiacutea fotografiacuteas tomadas con anshyterioridad a la explosioacuten lo cual la convertiacutea asiacute en un magniacutefico e inigualable laboratorio de investishygacioacuten Esto no se podiacutea hacer en tiempos antiguos anteriores a la invencioacuten de la caacutemara fotograacutefishyca la cual ha sido uno maacutes entre los muchos avances de los uacuteltimos cien o doscientos antildeos y de gran importancia en su aplicacioacuten a la astronomiacutea Aunque los estallidos de supernovas en nuestra galaxia son muy poco frec uentes tal vez
Supernova 1987 tomada por el Hubble en 1994
uno cada 100 antildeos o maacutes en el universo entero dada la cantidad de galaxias que existen son muy abundantes De la que estamos hablando aunque no fue en la Viacutea Lactea siacute fue en nuestra vecindad a unos 168 mil antildeos luz como deshyciacuteamos que no es tanto si consi middot deramos su procedencia de otra galaxia la maacutes proacutexima a nosotros_ Esto ha dado margen por primera vez a un estudio concienzudo de lo que estas portentosas explosioshynes dan de siacute y a comprobar si las teoriacuteas elaboradas por los cientiacutefishycos coincidiacutean con la observacioacuten y el estudio de los hechos
Puesto que habiacutea fotografiacuteas anshyteriores que determinaban cual era la estrella que se habiacutea convertido en supernova puacutedose contrastar con los posteriores acontecimientos y fue el momento de comprobar si las teoriacuteas existentes se corresponshydiacutean con las observaciones y con los modelos computacionales que se habiacutean hecho sobre los casos de supernovas Los detalles observashydos encajaban sorprendentemente con las previsiones El resultado de ambas cosas teoriacutea y observacioacuten indicaba que la estrella conteniacutea unas 18 masas solares y tan solo 11 millones de afios de vida en el momento de la explosioacuten Como es habitual en estos casos su composhysicioacuten era principalmente hidroacutegeshyno y helio y su brillo el equivalente a 40 mil veces el de nuestro sol de ahiacute que su consumo de energiacutea fuera mucho mayOl y por tanto su duracioacuten mucho maacutes corta
Cuando la estrella colapsoacute al descender el calor interno que la manteniacutea estable se produjo casi instantaacuteneamente un espectacushylar encogimiento hasta alcanzar un
Antolin Franco Ex-presidente de la Agrupacioacuten
diaacutemetro de tan solo unas pocas decenas de kiloacutemetros
El telescopio espacial Hubble no fue lanzado al espacio hasta abril de 1990 y una vez que hubo estashydo operativo se volcoacute en obtener el maacuteximo de informacioacuten fotograacutefica y espectrograacutefica de lo que quedashyba de la supernova No obstante como se sabe este telescopio en principio resultoacute estar defectuoso por lo tanto las fotografiacuteas obtenishydas no eran las mejores posibles y hubo que esperar a que se corrishygieran los defectos para que estas alcanza ran inigualables cotas de nitidez En 1994 se tomoacute una fotoshygrafiacutea muy detallada de los restos de la explosioacuten y aparecieron unos inesperados anillos que todaviacutea hoy siguen siendo objeto de estushydio pa ra determinar su procedencia (veacutease fotografiacutea adjunta)
Esta explosioacuten de supernova ha sido la maacutes brillante nunca vista desde 1604 antildeo en que Johannes Kepler pudo observar la ya fashymosiacutesima SN 1604 a la que se ha denominado estrella de Kepler La que dio origen a la de 1987 como dijimos antes ya se habiacutea observashydo y se la conociacutea como SK-69202 Era una supergigante azul de unas 18 o 20 masas solares y unas 40 veces el diaacutemetro del sol y su luz llegoacute a nosotros el 23 de febrero de 1987 despueacutes de un viaje de 168 mil antildeos aproximadamente En el hemisferio sur se pudo ver con gran nitidez y se la considera una supemova de tipo 11 de las que crean elementos maacutes pesados que el hieno Su proximidad (en teacutermishynos relativos) y su pronta deteccioacuten la han convertido en la supernova maacutes y mejor estudiada de la histoshyria
Estrella que explota al terminar su vida
Como deciacuteamos todo esto tuvo lugar hace 168 mil antildeos cuando el hombre actual el Homo sapiens todaviacutea no habiacutea entrado en esta fase de desarrollo y su antecesor de aquella eacutepoca seguramente ni siquiera estaba en posesioacuten del lenshyguaje Si la deteccioacuten hubiera sido instantaacutenea si la ve locidad de la luz no tuviera liacutemites no estariacuteamos ahora hablando de esta supernoshyva pues no existiriacutea ninguacuten registro histoacuterico de la misma Tal vez aquel hombre primitivo la habriacutea visto y la habriacutea interpretado seguramenshyte como un augurio de los dioses si para aquel entonces el cerebro humano en sus albores estuviera ya lo suficientemente desarrollado para llegar a estas conclusiones No lo sabemos o al menos el que esto escribe no lo sabe
Pasados esos 168 mil antildeos que la luz necesitoacute para hacer la traveshysiacutea hasta nosotros fue descubierta desde el Observatorio de Las Camshypanas en Chile el 24 de febrero de 1987 por lan Shelton e indepenshydientemente desde Nueva Zelanshyda Fue la uacutenica supernova visible a
simple vista desde la invencioacuten del telescopio
Pero antes de detectarla suceshydioacute algo curioso algo que entraba dentro de lo que es una prediccioacuten cientiacutefica y que veniacutea ni maacutes ni meshynos a confirmar el buen hacer de los investigadores Tres horas antes y precediendo a la llegada de la luz se detectoacute en varios lugares la lleshygada de un paquete de neutrinos iquestCoacutemo era posible que estos neushytrinos se adelantaran a la luz emishytida por la supernova teniendo en cuenta que nada puede ir maacutes deshyprisa que la luz7 Otra vez la teoriacutea daba una explicacioacuten a este extrashyntildeo proceder la emisioacuten de neutrishynos precede a la emisioacuten de la luz
por eso los neutrinos llegan como una avanzada que anuncia alguacuten acontecimiento Se detectaron en total 24 de ellos 11 en Japoacuten en una mina bajo tierra destinada a la caza de neutrinos 8 los captoacute IBM Irvine-Michigan-Brookhaven en Estados Unidos y 5 maacutes en el Laboratorio de neutrinos Baksan en el Caacuteucaso Rusia Por primera vez neutrinos procedentes de una
Obseacutervese la supernova 7987 en el centro con sus anillos
alguacuten tiempo despueacutes de la explosioacuten
supernova habiacutean sido observados directamente y las observaciones coincidiacutean en gran medida con los modelos teoacutericos Se estimaba que despueacutes de la explosioacuten de la supernova el resultado habriacutea de ser la formacioacuten de una estrella de neutrones pero a pesar de la insistencia del telescopio espacial Hubble por dar con ella a pesar de las numerosas fotografiacuteas tomashydas desde su puesta en oacuterbita en 1990 relacionadas con este aconshytecimiento la estrella de neutrones no se ha dejado ver Tal vez esteacute oculta por alguna nube de gas y polvo o tal vez se haya convertido en un agujero negro e incluso hay quienes estiman que podriacutea habershyse formado una estrella de quarks que en teoriacutea pueden formarse dentro de estrellas de neutrones particularmente masivas Todo esto se estaacute investigando y alguacuten diacutea muy posiblemente tengamos la respuesta
Aunque el nuacutemero de neutrinos detectado fue muy pequentildeo se coshyrresponde con lo que se esperaba si bien en ese momento no fuera ese el cometido de los dispositivos cazaneutrinos existentes aquiacute en la Tierra pues nada se sabiacutea entonshyces de la explosioacuten que habiacutea tenido lugar en la vecina galaxia La verdad es que debemos estar muy agradeshycidos de que coincidiendo con la explosioacuten o poco antes se hubieshyran establecido sobre la tierra esos detectores de neutrinos Fue una afortunada coincidencia De haber sucedido la explosioacuten de la supershynova unos antildeos antes no se hubieshyran detectado y ciertas predicciones de la ciencia no se habriacutean podido confinnar por el momento
De todos modos la investigashycion sigue adelante a pesar de los antildeos transcurridos y tal vez se produzca alguna sorpresa que nos abra un poco maacutes el camino hacia el conocimiento de este tipo de exshyplosiones celestes
La nanociencia y la nanotecshynologiacutea son dos aacutereas del conocishymiento emergentes con un elevado caraacute cter multidisciplinar Hablar de ellas es sinoacutenimo de innovacioacuten desarrollo y de relevanc ia cientiacutefica y social Tal es asiacute que ambas discishyplinas han sido incorporadas como una de las Acciones Estrateacutegicas del Plan Nacional de I+D+ i 2008-2011 o lo que es lo mismo el Gobierno espantildeol reconoce el papel de estas disciplinas para mejoror nuestra competitividad industrial Dicho reshyconocimiento estaacute fundamentado en avances innovadores obtenidos que van desde la s aplicaciones en medicina (fabricacioacuten de ligamenshytos o tendones artificiales) o en aplicaciones energeacuteticas dedicadas
BlIClen
ANOCIENCIA y NANOTECNOLOGIA
UN VIAJE FASCINANTE AL NANOCOSMOS
Jorge Lobo Checa Centre dlnvestigacioacute en Nanocieacutencia i Nanotecnologia CIN2 (CSIC -leN) Esfera UAB 08193-Bel laterra Espantildea
a la construccioacuten (edificios que se puedan autoabastecer energeacuteticashymente) hasta su implementacioacuten en dispositivos electroacutenicos cada vez maacutes diminutos y potentes
En nuestra sociedad es cada vez maacutes probable toparse con las palashybras nanociencia y nanotecnoloshygiacutea y consecuentemente es loacutegico preguntarse cuaacutel es el significado y la diferencia entre ambos vocashyblos Las dos palabras comparten el prefijo nano que proviene del voshycablo griego del mismo nombre y que significa diminuto enano peshyquentildeo yes usado en el sistema inshyternacional (SI) de unidades para indicar un factor de 10-9 (es decir la mil milloneacutesima parte de algo) Un
NClIIon Un iexclMIniO BlllIgtn
Figura 1 Tamantildeos caracteriacutesticos y escala de los diferentes objetos nanomeacutetricos comshyprendidos entre O 1y 100 nm con los que se trabaja habitualmente en la nanotecnoshylogiacutea (Imagen tomada de la referencia [1])
nanoacutemetro (n m) es una longitud diez veces superior al tamantildeo tiacutepishyco de un aacutetomo (O 1 nm) o lo que es lo mismo unas 80000 veces maacutes pequentildeo que el diaacutemetro de un cabello humano De este modo la diferencia entre estas dos palabras surge de la propia diversidad en la definicioacuten de ciencia y tecnologiacutea Ciencia es la necesidad de saber un reflejo de la curiosidad del ser humano planteada de forma obJeshytiva y utilizando el meacutetodo cientiacutefishyco (es decir el trabajo realizado en un laboratorio de investigacioacuten en el que se busca o prueba una proshypiedad o una ley de la naturaleza) mientras que tecnologiacutea parte de los conocimientos baacutesicos estableshycidos por la ciencia para construir un dispositivo o aparato que tenga una utilidad o aplicacioacuten determishynada De esta forma la nanociencia y la nanotecnologiacutea estaacuten ligadas y son las dos caras de una misma moneda la tecnologiacutea se desarroshylla a partir de los conocimientos cientiacuteficos existentes y a su vez eacutesta proporciona nuevas herramientas a los cientiacuteficos con las que estudiar nuevos conceptos y avanzar en la ciencia que una vez maacutes generashyraacute tecnologiacutea nueva creando un sistema retroalimentado conocido como ciacutercu lo virtuoso
Ni la nanociencia ni la nanot ecshynologiacutea nacieron como disciplinas cerradas sino que ambas son camshypos del conocimiento que se han
ido construyendo paralelamente con la generacioacuten de nuevos conoshycimientos e innovaciones De maneshyra general se podriacutea definir nanoshytecnologiacutea como la fabricacioacuten de materiales estructu ras dispositivos y sistemas funcionales a traveacutes del control y ensamblado de la materia a la escala del nanoacutemetro (de O 1 a 100 nanoacutemetros del aacutetomo hasta por debajo de la ceacutelula tal y como se muestra en la figura 1) asiacute como la aplicacioacuten de nuevos conceptos y propiedades (fiacutesicas quiacutemicas bioloacutegicas mecaacutenicas eleacutectricas) que surgen como consecuencia de esa escala tan reducida Esta escala de tamantildeos es un tanto arbitraria el liacutemite inferior (una deacutecima de nanoacutemetro) parece claro ya que por debajo del aacutetomo no hay obshyjetos manipulables Sin embargo el liacutemite superior (una centena de nanoacutemetro) es una referencia para indicar que los objetos deben de estar por debajo de la micra Hoy en diacutea tenemos el conocimiento necesario para mover manipular y construir objetos de estos tamantildeos (nanociencia) que seraacuten utilizados en un futuro cercano para realizar una funcioacuten especiacutefica dentro de un determinado dispositivo (nanoshytecnologiacutea)
El origen de la Nanotecnologiacutea es un tanto difusa pero concepshytualmente se atribuye al Premio Nobel Richa l-d Feynman durante su famoso discurso There is plenty of Room at the Bottom (Hay mucho espacio al fondo) En esta miacutetica conferencia pronunciada en 1959 en el Instituto de Tecnologiacutea de California en Pasadena Feynman tratoacute sobre el problema de manishypular controlar y fabricar objetos de muy pequentildeas dimensiones abordaacutendolo desde una perspectishyva absolutamente distinta a como se habiacutea hecho hasta el momento y abriendo todo un nuevo mundo de posibilidades cientiacuteficas y tecnoloacuteshygicas En aquel momento su discurshyso no tuvo una gran repercusioacuten tal vez por la carencia de teacutecnicas experimentales que permitiesen
visualizar las unidades atoacutemicas y moleculares a manipular Es maacutes la palabra nanotecnologiacutea no apashyrece en su discurso y fue acuntildeashyda posteriormente en 1974 por el profesor N Taniguchi de la Univershysidad de Ciencia de Tokio cuando la mencionoacute en un artiacuteculo titulado On the Basic Concept of Nanoteshychnology (sobre el concepto baacutesishyco de la nanotecnologiacutea) En dicho artiacuteculo se hablaba de como esta tecnologiacutea nos permitiriacutea separar consolidar y deformar materiales aacutetomo a aacutetomo o moleacutecula a moshyleacutecula Posteriormente en el antildeo 1986 E Drexler publicoacute su libro Engines of Creation (maacutequinas de creacioacuten) en el que se descrishybe coacutemo las nanomaacutequinas seraacuten capaces de construir desde ordeshynadores hasta maquinaria pesada mediante procesos de ensamblaje de moleacuteculas y aacutetomos Los encarshygados de realizar tan tedioso proshyceso seriacutean nanorobots ensamblashydores capaces de auto- repararse y constituirse a siacute mismos
La idea de usar nanorobots creados a nuestro antojo para reashylizar funciones determinadas nos recuerdan al funcionamiento de los ribosomas y otros agregados moshyleculares en las ceacutelulas de nuestro cuerpo De hecho la biologiacutea viene usando la manipulacioacuten molecular desde hace casi 4000 millones de
antildeos sobre la Tierra Concretamenshyte las maacutequinas auto-repllcantes a nivel atoacutemico son guiadas por el ADN replicadas por el ARN moshyleacuteculas especiacuteficas son ensamblashydas mediante encimas y las ceacutelulas estaacuten llenas de motores a escala molecular Cadenas de iones que permiten o bloquean el paso de otros iones al interior de la ceacutelula a traveacutes de la pared de liacutepidos estaacuten exquisitamente disentildeadas a escala atoacutemica_ Hay por tanto una coshynexioacuten importante de los concepshytos finales de la nanotecnologiacutea con la biologiacutea Las formas de vida maacutes pequentildeas bacterias virus y los componentes activos de las ceacutelulas tienen tamantildeos tiacutepicos en el rango del nanoacutemetro
De este modo otro de los obshyjetivos de la nanociencia y la nashynotecnologiacutea es aprender de los mecanismos fundamentales que la vida ha desarrollado durante su evolucioacuten para intentar reproducirshylos e incluso adaptarlos buscando la resolucioacuten de otros problemas que poco tienen que ver en prinshycipio con la biologiacutea Se podriacutea decir que la evolucioacuten darwiniana ha alcanzado la maestriacutea de las leshyyes de mecaacutenica cuaacutentica que son probabiliacutesticas en su naturaleza como meacutetodo para la supervivenshycia La comprensioacuten de fenoacutemeshynos cuaacutenticos presentes a escala
Figura 2 Basados en la mecaacutenica cuaacutentica han surgido nuevos tipos de microscopios llamados eJe campo cercano (SPM) que nos permiten ver y manipular la materia a escala atoacutemica Estos microscopios basados en la interaccioacuten eJe una punta metaacutelica afilada con el substrato a estudiar (imagen izquierda) han sido una verdadera revolushycioacuten cientiacutefica ya que nos permiten visualizar directamente los aacutetomos de la materia tal y como se observa en la imagen de la derecha (caeJa una de las bolas es un aacutetomo de siliCio) (Imaacutegenes tomadas de la referencia [1])
nanomeacutetrica necesitan por tanto de investigacioacuten fun damental para que puedan ser aplicables en disshypositivos tilles como nanosensores nanomotores y en muchas otras aplicaciones como en medicina y farmacologiacutea
A pesar de que el concepto de aacutetomos ya se habiacutea postulado en la ant igua Grecia eacutestos no se llegaron a visua lizar hasta finales del sig lo XX El ser humano siempre ha senshytido la necesidad de ver maacutes allaacute de lo que le permiten sus limitaciones naturales El mundo invisible es tan infinito y fascinante como el univershyso y aunque nos cueste imaginar y comprender el pequentildeo tamantildeo el enorme nuacutemero o la naturaleza de los objetos diminutos es un reto acercarnos a la grandeza de lo peshyquentildeo El desarrollo de nuevos meacuteshytodos microscoacutepicos para la visuashylizacioacuten del nanomundo marcoacute un hito en el conocimiento cientiacutefico El microscopio oacuteptico tuvo que ser reemplazado por nuevas teacutecnicas como el microscopio electroacutenico o el microscopio de efecto tuacutenel puesto que los liacutemites en resolushycioacuten vienen determinados por la longitud de onda de la luz usada que para el espectro visib le se situacutea entre 400 y 700 nm De este modo soacutelo so podiacutean resolver estructuras en el rango del sub-microacutemetro lo que corresponde a tamantildeos 1000 veces mayor quo la longitud caracshyteriacutestica de un aacutetomo y por tanto no permitiacutean su manipulacioacuten
El trabajo con objetos tan peshyquentildeos inherente a la nanotecnoshylogiacutea entrantildea una gran dificultad y de hecho fue algo praacutecticamente imposible hasta que se desarrollashyron los microscopios de campo cershycano (SPMs) mostrado en la Figura 2 Estas novedosas herramientas permiten no soacutelo la visualizacioacuten sino tambieacuten la manipulacioacuten de objetos de dimensiones nanomeacuteshytricas de muy distinta naturaleza Estos microscopios son tan potenshytes que con ellos es posible llegar a ver aacutetomos sob re una superficie
y moverlos a nuestro antojo La necesidad de esta compleja insshytrumentacioacuten implica otra de las carltJctoriacutesticas fundamentales que acompantildean a la nanociencia y nashynotecnologiacutea su interdisciplinarieshydad Asiacute pues el desarrollo de esta nueva ciencia requiere no soacutelo la utilizacioacuten de teacutecnicas de fabricashycioacuten visualizacioacuten y caracterizacioacuten muy precisas sino tambieacuten una aproximacioacuten multidisciplinar que reuacutena a fiacutesicos quiacutemicos bioacutelogos tecnoacutelogos y teoacutericos trabajando juntos y utilizando el mismo lenshyguaje
Una vez que los meacutetodos de vishysualizacioacuten fueron accesib les para los cientiacuteficos dos enfoques baacutesishycos surgieron para la creacioacuten de estructuras nanomeacutetricas de mashynera reproducible (veacutease la figura 3) El primer meacutetodo llamado topshydown (de arriba hacia abajo) imshypone esencialmente una estructura o patroacuten sobre el substrato que se
mm
Jlm
nm
Top clown
Bottom up
procesa Esta teacutecn ica estaacute basada en una adecuacioacuten y extensioacuten de las teacutecnicas ya existentes como por ejemplo la litografiacutea para crear dichas nanoestructuras Con estas teacutecnicas se obtienen muy alta reshysolucioacuten espacial (cercana a los 50 nm) a costes razonables pero que aumentan alarmantemente cuanto menor es el tamantildeo de la estrucshytura final debido a la dificultad en su produccioacuten Por el contrario el segundo meacutetodo denominado bottom-up(de abajo hacia arriba) estaacute basado en teacutecnicas que utilizan una filosofiacutea totalmente contraria esto es van desde las estructuras fundamentales (aacutetomos moleacuteculas especiacuteficas o nanopartiacuteculas) para crear los dispositivos por auto-enshysamblado El auto-ensamblado es un proceso en el que unos composhynentes inicialmente desordenados dan lugar a estructuras organizashydas como consecuencia de interacshyciones especiacuteficas o locales entre sus componentes Las estructu ras
Figura 3 Los dos meacutetodos usados para el control de la materia a escala nanomeacutetrica La imagen muestra (en sentido horario desde arriba) una imagen de microscoacutepio elecshytroacutenico de un electroacutemetro nanomecaacutenico una estructura de nano tubos de carbono un nanotubo (azul) conectando dos electrodos una red auto-ensamblada compuesta por moleacuteculas y aacutetomos de hierro y finalmente siete moleacuteculas de monoacutexido de carshybono formando la letra C obtenida por manipulacioacuten con una punta de un microsshycopio de campo cercano (Imagen tomada de la referencia [2)
crecidas son el resultado de la comshypeticioacuten ente procesos cineacuteticos y termodinaacutemicos
En la actualidad la microelecshytroacutenica uno de nuestros pilares tecnoloacutegicos estaacute basada en el meacutetodo top down La microelecshytroacutenica ha revolucionado y cambiashydo nuestra forma de vida en forma de ordenadores teleacutefonos moacuteviles televisores y un sinfiacuten de aparatos electroacutenicos Esta revolucioacuten estaacute basada en el transistor inventado en 1947 que hizo posible la apashyricioacuten del circuito integrado y el microprocesador El reto tecnoloacuteshygico es conseguir almacenar maacutes informacioacuten en un menor espacio de forma maacutes raacutepida y todo ello por menos dinero Hasta la fecha esto ha sido posible y ha seguido la llamada ley de Moore que estableshyce que la densidad de transistores en un dispositivo de estado soacutelido se doblariacutea cada 18 meses Asiacute un procesador Penti um IV obtenido mediante teacutecnicas litografiacutecas tieshyne en su interior aproximadamente 6 millones de transistorescm2 vashylor que cuadruplica a los del Penshytium 1 creado soacutelo 4 antildeos antes La separacioacuten miacutenima entre liacuteneas en el antildeo 2000 era de 180 nm y en el antildeo 2008 es de 45 nm como anuncioacute 18M Extrapolando estos nuacutemeros en el antildeo 20161a separashycioacuten entre liacuteneas deberiacutea ser de 10 nm es decir inferior a 100 aacutetomos De seguir cumplieacutendose esta ley y al mismo ritmo podriacuteamos aventurar que a mediados del siglo XXI Ilegashyriacuteamos a un limite absoluto un bit = un aacutetomo Sin embargo antes de alcanzar este liacutemite nos encontrashyriacuteamos con varios problemas
- El primero de ellos tiene que
Referencias
ver con el hecho de que a medishyda que se reduce el tamantildeo de un objeto su superficie crece respecto a su volumen Una consecuencia importante de este aumento es que las propiedades del material cambiaraacuten al reducir el tamantildeo del objeto puesto que las propiedades fiacutesicas de una superficie son muy distintas a las del volumen Estas modificaciones en las propiedades se conocen como efectos de tamashyntildeo finito
- El segundo problema reside en que para tamantildeos del orden o inferiores al nm aparecen efectos cuaacutenticos En nuestro mundo (mashycroscoacutepico) las leyes conocidas por ejemplo las que definen el movishymiento de los cuerpos (ecuaciones de Newton) o la conductividad eleacutectrica (ley de Ohm) dejan simshyplemente de ser vaacutelidas cuando tratamos con objetos cercanos al tamantildeo nanomeacutetrico La existencia de estos efectos lejos de tomarse como inconvenientes o inoportushynos se plantean hoy diacutea como imshyportantes alternativas para la creashycioacuten de futuros dispositivos fundashymentado en propiedades ni siquieshyra existentes en la naturaleza
- El uacuteltimo problema fundashymental que aparece al intentar seguir disminuyendo el tamantildeo de un objeto es que cada vez resulta maacutes difiacutecil mejorar las herramientas que permiten su manipulacioacuten Por tanto aunque la ley de Moore se ha cumplido inexorablemente dushyrante maacutes de 30 antildeos vemos que llegado un momento aparecen una serie de limitaciones intriacutensecas que son irresolubles con el tipo de planteamiento en el que se basa la tecnologiacutea actual Asiacute se imposhyne la necesidad de desarrollar una
nueva tecnologiacutea que nos permita asumir los desafiacuteos planteados en nuestra carrera hacia la miniaturishyzacioacuten Ese es el papel de la nanoshytecnologiacutea
A pesar de que en la actualidad existen pocos productos basados en la nanotecnologiacutea ya existe una gran repercusioacuten mediaacutetica en la sociedad a traveacutes de reportajes y programas en prensa radio teleshyvisioacuten cine ciencia-ficcioacuten e intershynet La nanotecnologiacutea produce el mismo tipo de fascinacioacuten preocushypacioacuten y miedo que los estudios sobre el cosmos aunque ambos son extremos opuestos lo diminushyto frente a lo gigantesco Sin emshybargo siacute hay una gran diferencia entre ambos mundos El universo es gigantesco inalcanzable soacutelo observable mediante telescopios o radiotelescopios y en el que estashymos realizando intreacutepidas explorashyciones limitadas por ahora a los planetas de nuestro entorno Por el contrario podemos movernos en la nanoescala con gran familiashyridad y podemos jugar con los aacutetomos y moleacuteculas para producir nuevas estructuras y nuevos mateshyriales El dominio de la materia en la nanoescala nos permite disentildear y fabricar nuevos materiales hasta ahora inexistentes descubrir proshypiedades nunca observadas inven shytar dispositivos que nos permitan construir otros maacutes y maacutes compleshyjos con comportamientos similares a entidades bioloacutegicas etceacutetera Todo ello nos lleva a hacernos una pregunta casi existencial iquestHasta doacutende podremos llegar con la nashynotecnologiacutea 7 No se conoce la resshypuesta el limite final podriacutea residir en nuestra propia imag inacioacuten
[1) e Briones Lloren te ECasero Junquera J A Martiacuten Gago PA Ame lio Serena Domingo J M Goacutemez Olleta P Moltoacute Moltoacute Nanociencia y ilanotecnologiacutea Entre la ciencia ficcioacuten del presente y la tecnologiacutea del futuro Fundacioacuten Espantildeola para la Ciencia y la Tecnologiacutea httpowwwfecvtes [2J J V Barth G Constantini K Kern Engineering atomic and molecular nanostructures at surfaces Nature 437 671 (2005) [3J E L Wolf Nanophysics and Nanotechnology An Introduction to Modern Concepts in Nanoscience (Segunda Edicioacuten) W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2006) [4J B Brushhan Springer Handbook of Nanotechnology Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2004) [5J M Koacuteh ler W Fritzsche Nanotechnology An Introduction to Nanostructuring techniques W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2004)
Hace casi veintitreacutes siglos exacshytamente el antildeo 287 aC naciacutea en Siracusa entonces una colonia de la Magna Grecia el gran Arquiacutemeshydes uno de los mayores genios de la antiguumledad de cuyos inventos y descubrimientos seguimos benefishyciaacutendonos ahora
De su vida es poco lo que sabeshymos porque la biografiacutea que escrishybioacute un coetaacuteneo suyo llamado Heshyraacuteclides no llegoacute hasta nosotros La mayor pa rte de la informacioacuten que poseemos se la debemos a Plutarco (46-120 de nuestra era) en su fashymosa obra Vidas Paralelas quien a su vez extrajo los datos del hisshytoriador romano Pollbio autor de una Historia universal
Se considera probable aunque no probado que viajoacute a Egipto y mantuvo estrecha relacioacuten con Erashytoacutestenes de Cirene director de la ceacutelebre biblioteca alejandrina y se da por cierto que contactoacute con la escuela cientiacutefica de dicha ciudad cuyos matemaacuteticos leyeron y citashyron sus obras No obstante hubo que esperar hasta el antildeo 530 de para que se hiciera la primera comshypilacioacuten de sus escritos por Isidoro de Mileto Pocas copias de los trashybajos del sabio siracusano sobrevishyvieron y no fue hasta 1906 cuando Johann Ludw ig Heiberg descubrioacute en Constantinopla un palimpsesto (papiro sobre el que se ha escrito un texto sobre otro anterior borrashydo) que permitioacute conocer los razoshynamientos matemaacuteticos de que se habiacutea va lido Arquiacutemedes para sus descubrimientos
Fue un genio de las matemaacuteshyticas con especial dedicacioacuten a la geometriacutea Sus hallazgos le garanshytizan un puesto de honor en 105
anales de la ciencia Ideoacute un meacutetoshydo para medir la circunferencia coshynociendo el diaacutemetro y determinoacute con aproximacioacuten de menos de dos mileacutesimas el valor del pi griego Elaboroacute tambieacuten las foacutermulas que
ARQUIMEDES permiten calcular el aacuterea del ciacutercushylo partiendo del radio y calculo el aacuterea de un segmento de paraacutebola entre otros hallazgos geomeacutetricos
Si bien no descubrioacute la palanca estudioacute las leyes que explican el principio que entra en juego al accionarla y al darse cuenta de la importancia que teniacutea dijo Si me dan un punto de apoyo movereacute el mundo
Arquiacutemedes no solo cultivoacute con eacutexito las matemaacuteticas sino que hizo incursiones fructiacuteferas en la fiacutesishyca Inventoacute el tornillo que lleva su nombre consistente en un mecashynismo con una hoja en forma de tornillo dentro de un cilindro para transferir agua desde un nivel bajo a canales de irrigacioacuten Este tornishyllo sigue usaacutendose para bombear liacutequidos
Se dice que mientras tomaba un bantildeo observoacute que el agua de la tina subiacutea cuando eacutel entraba y este efecto le llevoacute a descubrir el prinshycipio hrdrostaacutetico conocido como principio de Arquiacutemedes que en su versioacuten actualizada se enuncia diciendo que un soacutelido sumergido en un liquido recibe un empuje ha-
Piacuteo Moa Ban ga Escritor
cia arriba igual al peso del vo lumen del liacutequido que desaloja Al descushybrir este principio exclamoacute Eureshyka (Lo he encontrado) que ha pasado al cataacute logo de expresiones populares
Su mente prodigiosa no solo elucubraba teoriacuteas innovadoras tambieacuten dedicoacute su talento a inshyventa r armas nuevas que pudieran servir para la defensa de su ciudad Una de ellas fue un artefacto esshypecie de garra capaz de hund ir un naviacuteo enemigo
Pero el arma maacutes sorprendente seriacutean los espejos ustorios conocishyda por un relato de Luciano de Sashymosata (12 1-161 de) con la cual consiguioacute incendiar una escuadra enemiga Este invento nunca ha sido reproducido por lo que se pone en duda su existencia
La muerte de Arquiacutemedes se produjo el antildeo 212 aC a los 75 antildeos una edad considerada lonshygeva para la eacutepoca asesinado por un soldado romano de los que conquistaron Siracusa seguacuten la leshyyenda al negarse a acompantildearle pretextando que teniacutea que resolver antes un problema
Estatua de bronce de Arquiacutemedes en el observatorio Archenhold en Berl iacuten esculpida por Gerhard Thieme e inaugurada en 1972
Jack W Szostack
PREMIOS NOBEL Piacuteo Moa Banga DE CIENCIA 2009
Escritor
Charles K Kao George E Smith Wi llard S Boyle
2009 fue un antildeo en el que la concesioacuten de los premios Nobel de ciencia revistioacute ciertas peculiashyridades que conviene resaltar En primer lugar la adjudicacioacuten a tres investigadores en cada uno excepshyto en el de Economiacutea que fue comshypartido por dos ganadores Todos ellos destacaron en investigacioacuten baacutesica cuyos resultados propiciaron muacuteltiples aplicaciones praacutecticas lo que muestra claramente la imshyportancia que la ciencia pura tiene para el progreso
Otra caracteriacutestica es la alta parshyticipacioacuten de la mujer que acaparoacute cinco nominaciones el 44 de los agraciados proporcioacuten nunca alshycanzada antes Una de ellas la de Economiacutea es la primera mujer en ser distinguida con el galardoacuten en dicha disciplina en los 60 antildeos en que se adjudicoacute
MEDICINA
Recayoacute en tres cientiacuteficos (dos mUjeres y un varoacuten) que seguacuten destacoacute el jurado del Instituto Kashyrolinska han antildeadido una nueva dimensioacuten para la comprensioacuten de la ceacutelula han arrojado luz sobre los mecan ismos de enfermedades y han estimulado el desarrollo de nuevas terapias potenciales Se trata de Elisabeth H Blackburn Carol W Greider y Jack W Szostak
Los tres destacaron en la investishygacioacuten baacutesica sobre los teloacutemeshyros una estructura que se une a los extremos de los cromosomas humanos y los protege del enveshyjecimiento A la piexclimera se debe el descubrimiento de la enzima telomerasa que es un mecanismo baacutesico para la vida Cuando la teloshymerasa aumenta anormalmente se produce caacutencer O sea que en su justa medida rejuvenece la ceacutelula pero en exceso provoca un tumor Los conocimientos adquiridos proshymeten aplicaciones futuras en la lucha contra el caacutencer y el enveJeshycimiento celular
Blackburn nacioacute en Tasmania (Australia) en 1948 y junto con su disciacutepula Greider descubrieron la telomerasa en 1984
Grelder natural de California nacioacute en 1961 y fue quien demosshytroacute que los teloacutemeros previenen
el dantildeo en los cromosomas y por uacuteltimo Szostak de 57 antildeos Ion dishynense identificoacute ceacutelulas que por estar mutadas provocan un enveJeshycimiento celular prematuro
FiacuteSICA
La Academia sueca concedioacute el preciado galardoacuten a tres investigashydores que han ayudado a sentar las bases de las actuales redes de comunicaciones al decir del JUshyrado Son Charles Kao Kuen WishylIiaard S Boyle y George E Smith El tema comuacuten de investigacioacuten fue el descubrimiento del siacutelice un mashyterial abundante en la naturaleza como transmisor de la luz y a traveacutes de ella de las comunicaciones por fibra oacuteptica
El proceso lo inicioacute Kao en 1966 con la publicacioacuten de un artiacuteculo firmado conjuntamente con G O Gackam en el que anunciaba la capacidad de la luz para transmitir informacioacuten De ahiacute arranca la utishylizacioacuten industrial de la fibra oacuteptica desde 1970 transformada hoy en una red de maacutes de 1000 millones de kiloacutemetros por la que circulan textos muacutesica e imaacutegenes utilizashydas en Internet medicina etc
Kao que nacioacute en 1933 en Shanghai fue el precursor y visionashyrio del horizonte que se abriacutea con el empleo de la fibra oacuteptica Vive
Venkatraman Ramakrishnan Ada E Yonath Thomas A Stei tz
en Hong Kong donde sigue ded ishycado a la docencia
Boyle nacido en Canadaacute en 1924 junto con Smith que nacioacute en Nueva York en 1930 siguiendo la teoriacutea sobre el efecto fotoeleacutectrishyco de Einstein que le valioacute el Nobel crearon un sensor digital llamado CCD (Charged Coupled Device) cashypaz de reunir y leer las sentildeales de un gran nuacutemero de elementos de las imaacutegenes el ojo electroacutenico de las caacutemaras digitales que se utiliza tambieacuten en numerosas aplicaciones teacutecnicas como en la observacioacuten del interior del cuerpo humano y ha proporcionado fotos de lejanos lugares (como por ejemplo de Marshyte) o de los oceacuteanos profundos en palabras de la Academia
QUiacuteMICA
Tambieacuten este antildeo fueron tres investigadores de esta ciencia los laureados con el preciado galarshydoacuten cuyos nombres son Benkatrashyman Ramakrishnan Ada Yonath y Thomas Steitz que coincidieron en sus estudios sobre la estructura y funciones de los ribosomas unas partiacuteculas del citoplasma que desshycodifican la informacioacuten del ADN transmitida por el ARN mensajero para fabricar las proteiacutenas selecshycionando los amin oaacutecidos uno a uno
Los equipos liderados por los tres ganadores consiguieron por medio de la cristalografiacutea de rayos X el coshynocimiento en tres dimensiones de la estructura atoacutemica de los ribososhymas en el antildeo 2000 Este logro de bioquiacutemica baacutesica permitioacute saber como actuacutean los antibioacuteticos en las ceacutelulas de las bacterias lo que haraacute
posible disentildear nueshyvos antibioacuteticos que mejoren Ia actividad de 10$ actualmente en uso evitando asiacute la aparicioacuten de resistenshycia que se da en algushynos casos
La israeliacute Yonath de 70 antildeos trabaja en el Instituto Weismann de Jerusaleacuten y fue la pionera en obtener los primeros cristales Ellnor Ostrom OIIver E Willlamson de ribosomeacutels el norteamericano Steitz nacido en 1940 es profesor de la Universidad de Yale y publicoacute en 1998 el primer mapa incomshypleto del ribosoma y por uacuteltimo Ramakrishnan el maacutes Joven de los tres nacioacute en la India en 1952 y trabaja en la Universidad de Camshybridge (R~lIlo Unido) Tuvo una partlclpaClon relevante en la resoshylucioacuten de la estructura ribosoacutemica En dicha Universidad fue donde James Watson y Francis Crick desshycubrieron en 1953 la estructura en doble heacutelice del ADN
ECONuumlMiacuteA
La Academia de Ciencias de Suecia otorgoacute el premio de Ecoshynomiacutea a dos profesores estadounishydenses (como manda la tradici oacuten) por sus investigaciones en torno a las organizaciones sociales y la imshyportancia que en ellas tiene la orshyganizacioacuten econoacutemica (economic gobernance) que ha sido tladucishyda al espantildeol por un raro palabro gobernanza que bien podriacutea haber sido sustituido por gobierno o gobernabilidad Los plemiados son Elinor Ostrom y Oliver WiJliamshy
son Aunque ambos partieron de oacutepticas distintas coinciden en sus conclusiones
Ostrom nacida en 1933 es proshyfesora de la Universidad de Indiana y centroacute su trabajo en el estudio de la gestioacuten de la propiedad comuacuterl y en su libro El gobierno de los meshydios comunes describe numeroshy
sos casos eXitosos de comunidades locales entre las que incluyoacute el Trishybunal de las Aguas de Valencia un jurado centenario de regantes que dirime los conflictos derivados del uso del agua como ejemplos que muestran mayor eficiencia que la de otras forma puacuteblicas o privadas de gestioacuten Llega a la conclusioacuten de que ni la plivatizacioacuten ni la gesshytioacuten puacuteblica son siempre la mejor
opcioacuten Por su parte Williamson de 77
antildeos (uno maacutes que su pareja ganashydora) es docente de la Universidad de Berkeley California y autor de la obra Las instituciones econoacuteshymicas del capitalismo en la que estudia la teoriacutea y desarrollo de los costes de transaccioacuten que son los derivados de la operacioacuten aunque no formen parte del precio y su aplicacioacuten al funcionamiento intershyno de las empresas Analizoacute como influyen las relaciones jeraacuterquicas de las grandes sociedades en la reshysolucioacuten de los conflictos internos Tambieacuten estudioacute las situaciones en las que la organizacioacuten empresashyrial se vuelven tan complejas que aconseja externalizar determi nadas actividades operacioacuten que recibe el nombre de outsourci ng
ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
bull Los diacuteas 18 19 Y20 de septiemshybre tuvo luga r en el municipio ourenshysano de Maceda la celebracioacuten de Asshyt roga licia 09 evento del que nuestra agrupacioacuten form a parte como colaboshyradora organizadora del mismo y que en los uacuteltimos dos antildeos se estaacute convirshytiendo en la referencia del panorama astronoacutemico gallego gracias a la gran calidad de las conferencias y talleres que durante estos diacuteas se desarrollan wwwastroga liciaorg
- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
bull El diacutea 16 de octubre t uvo lugar una observacioacuten con el colectivo ponteshyvedreacutes Va ipolorio en el nacimiento del Riacuteo Gafos muy cerquita de Pontevedra A esta observacioacuten acudieron muchos miembros de dicho colectivo y un buen nuacutemero de miembros de la AARB
bull Los diacuteas 13 y 24 de noviembre Julio Pereira impartioacute sendas charlas de Iniciacioacuten a la Astronomiacutea y sesiones de Planetario para los alumnos del Coleshygio Mariano de Vigo Tambieacuten t uvieron lugar estas charlas de iniciacioacuten a la Asshytronomiacutea en el Colegio Las Acacias
voa nos acercoacute todas las novedades acerca de la investigacioacuten sobre exoshyplanetas con una charla-coloquio titushylada Planetas Extrasol ares que tuvo lugar en la Libreriacutea Casa eJel Libro cuya gerencia una vez mas nos cedioacute su sashyloacuten de actos para nuestras actividades
bull El 17 de noviembre Pablo Martiacuteshynez Javier Navidad Sebastiaacuten Hernaacutenshydez y Ricardo Lago se desplazaron al Alto de Fontefriacutea con intencioacuten de obshyservar el maacuteximo de las Leoacutenidas (lluvia de estrellas)
bull El 23 de noviembre Ricardo Lago impartioacute una charla-coloquio titu lada Exploracioacuten Espac ia l en el sa loacuten de actos de la libreriacutea Casa del Libro
bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
bull Durante este antildeo 2009 se han enviado reportes sobre contaminacioacuten lumiacutenica al Proyecto IACO en el ma rco del AIA-IYA2009
bull Se ha puesto en marcha el Proshyyecto CMON (Collaborative Meteor Observatory Network) entre varios afishycionados gallegos para montar una red gallega de registro y estudio de boacutelidos y meteoros que pueda colaborar con otras redes profesionales que ya estaacuten en pleno funcionamiento
Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
-
Eridanu~--
[) 225 0
Columba -lt
E w
Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
Diacutea 20shy
Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
Diacutea 4shy
Diacutea 22shy
Diacutea 17shy
MAYO
Diacutea 6shy
Diacutea 16shy
Diacutea 26shy
JUNIO
Diacutea 8shy
Diacutea 21shy
Diacutea 28shy
Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
Toda a informacioacuten de
Vi O
Alcaldiacutea Concello de Vigo
ALCALDiacuteA
Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
Cal eacute o seu horario Luns a venres de 8 da mantildeaacute aacutes 8 da tarde e saacutebados de 10 da mantildeaacute aacutes 2 da tarde
Outros servizos de Atencioacuten Cidadaacute Se vostede quere obter informacioacuten a traveacutes do seu moacutebil ou do seu enderezo electroacutenico sobre ofertas de emprego munlClpals subvencioacutens e prazos de pagamento dos impostos municipais noacutes informaacutemoloa sen custo alguacuten Poacutedese dar de alta a traveacutes do 010 ou no enderezo 010vigoorg
Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
bullWWW vigO org
Portada La buacutesqueda de nuestros oriacutegenes Energiacutea y Cambio Climaacutetico
Edicioacuten Semestral Febrero 2010
Publicacioacuten gratuita de Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas Baixas
Sede Social d Rosaliacutea de Castro 44 - 4deg C 36001 bull Pontevedra
cienciaastroriasbaixasorg
Director publicacioacuten Fernando W Mori Diacuteez
Director adjunto Antoliacuten Franco Garciacutea antolinmundo-rcom
Editor adjunto Dr Ing Manuel A Castro Gil (UNED)
Consejo de Redaccioacuten Piacuteo Moa Banga Pablo J Martiacutenez Alemparte Francisco Novoa Cid Joseacute Ma Cordobeacutes
Disentildeo y Maquetacioacuten GrupoKyJ bull 986 24 26 19
Impresioacuten Imprenta Plana
Depoacutesito legal VG 232-2007
o 7
Sumario Editorial 4
Planetas Extrasolares en busca de la vida extraterrestre 5 Agujeros negros y LHC 7
Ameacuterica Latina Energla y Cambio Climaacutet ico 11
La observacioacuten planetaria y el dios de la guerra 16 Club de Fiacutesica Enrico Fermi 19
Ffsica 21 En la buacutesqueda de nuestros oriacutegenes 27
Supernova 1987 31
NanoClencia y nanotecnologiacutea un viaje fasanante al nanocosmos 33 Arquiacutemedes 37
Premios Nobel de Ciencia 2009 38
Actividades de la agrupaCioacuten 40 Efemeacuterides astronoacutem icas 41
Fotografiacuteas 42
Nota de Redaccioacuten
Tenemos tres nuevas bue nas noticias la primera es que el pasado Presidente-Fundador de la Asociac ioacuten D Antoliacuten Franco se incorpora como Director Adjunto a la revista continuando asiacute con su inestimable ayuda y colaboracioacuten
La segunda es que tenemos que ag radecer profun shydamente la tambieacuten muy estimable colaboracioacuten de la Universidad de Vigo que a traveacutes de su Consello Socia l colabora en la edicioacuten de la revista Esperemos que en breve venga a co laborar asimisshymo en el campo cientiacutefi co
Universidade de Vigo y la tercera es que el premio Nobel Dr Lederman vue lve a colaborar con un interesantiacutesimo artiacutecu lo titulado Fiacutesica (paacuteg 21)
middot t I Asoacuteciate y colaborabull I
con nosotros en la difusioacuten bull de la CienCia en GallclaSOeIa e
Nombre _ ___ _ ______ Apel lidos ___ ___ ____________ _______ _
DNI ____ ________ bull___ _
Domicilio ___ ________ ___________ _ ___ ___ __ __ __ _____ ____ _
Poblacioacuten __ ____ __ _ ___ ___ __ ___ __ Coacutedigo Postal __ __ ___ _____
E-mail ___ ___ ____ _ __ _____ _____ _ _ Telf ____ _______ _____ __
fJ O Cuenta
_____ _-___ __ _J __ _J______ ____ __ __________ ___ _____ Cuota anual 25 euro
Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas Ba ixas de Vigo (AARB de Vigo) d Rosalla de Castro 44 - 4deg C bull 36001 Pontevedra pannovoacidyahooes
lt( u z w u o o
w
o ~
u W W
Astronomiacutea ciencia humana
Todaviacutea no se han apagado los
ecos del 2009 antildeo internacional
de la astronomiacutea y creo que todos
los que de una manera o de otra
profesionales o amateurs nos senshy
tim os implicados en la divulgacioacuten
de esta ciencia milenaria debemos
aprovechar la estela y no solo imshy
pedir que decrezca el intereacutes sino
conseguir que la semilla plantada
germine y la astronomiacutea ocupe el
lugar y la presencia que se mereshy
ce
Presencia en los planes de estudio
en especial eh las ensentildeanzas de
primaria y secundaria presencia
en medios de comunicacioacuten y una
mayor cercaniacutea al conocimiento de
cualquier ciudadano_
No parece muy propio de una soshy
ciedad que se tiene por moderna
e informada donde los medios y la
tecnologiacutea desempentildean cada vez
un papel maacutes importante donde
nos preocupan cuestiones como el
medio ambiente el cambio climaacutetishy
co y sus consecuencias nuestra sashy
lud y la del planeta que una gran
mayoriacutea de los alumnos de nuesshy
tros centros o de comunicadores
de nuestros medios e inclusive la
propia preparacioacuten de maestros y
profesores en especial del aacuterea de
ciencias y conocimiento del medio
en estos temas de astronomiacutea sea
tan deficitaria o poco actualizada
Ed itorial
Es por desgracia bastante comuacuten
que se desconozca por ejemplo
el papel de las estrellas en nuesshy
tro universo de las cuales depenshy
de la existencia de planetas como
el nuestro y de la vida o que se
confunda al sistema solar con una
galaxia y ya no digamos de la imshy
portancia de la existencia de una
magnetosfera en un planeta sin la
cual nosotros no estariacuteamos aquiacute_
Sin contar- con cuestiones tan baacutesi ~
cas como el porqueacute de las estacioshy
nes de nuestro pla neta_
Un conocimiento baacutesico de la asshy
tronomiacutea y de la metodologiacutea cienshy
tiacutefica debe formar parte del ba9aje
cultural de cualquier persona que
pretenda estar miacutenimamente al
diacutea y pueda opinar con criterio del
tiempo en que vive_
Forma parte del humanismo tanto
como el correcto uso del lenguaje
la interpretacioacuten y significado del
arte o el conocimiento del contexshy
to en el que se han desarrollado los
principales acontecimientos histoacuteshy
riCOS
POI-que nuestro pensamiento ha ido
cambiando con el conocimiento
del Universo y porque es esencial
ubicarnos en el Cosmos sabiendo
cuaacute l es f1uesLro lugar pelld vi ncularshy
nos a eacutel
Francisco Novoa
Presidente de la AARB
PLANETAS EXTRASOLARES EN BUSCA DE LA VIDA EXTRATERRESTRE
Uno de los objetivos de muchas personas en general y cientiacuteficos en particular ha sido desde el inishycio de los tiempos el saber si hay alquien ahiacute fuera en los otros astros quumle pueblan el universo Filoacutesofos astroacutenomos literatos y desde hace poco tiempo otros cientiacuteficos bioacuteshylogos psicoacutelogos y hasta teoacutelogos y juristas se han dedicado a penshysar y escribir sobre este asunto Sin embargo y hasta hace muy pocas deacutecadas (finales del pasado siglo) solamente habiacutea especulaciones teoriacuteas ideas
A partir de 1957 antildeo en que se inicia una nueva Era en la historia de la humanidad la Era Espacia l y el ser humano sa le por vez primeshyra de su cuna la Tierral ll es cuanshydo se va a iniciar de forma ser ia metoacutedica y cientiacutefica la buacutesqueda de vida fuera de nuestro planeta
Es en la deacutecada de los 80 del pasado siglo XX cuando se inicia el rastreo -viacutea radio (proyectos OZMA SETI)- para obtener datos de emishysiones o mensajes provenientes de otras estrellas en las que pudieran existir planetas con vida inteligenshyte
Hasta esas fechas la idea geneshyralizada sosteniacutea que nuestro sisteshyma planetario el sistema solar era uacutenico y que la Vida era un fenoacutemeshyno extraordinario que solamente habiacutea aparecido aquiacute en la Tierra Quien dijera lo contrario era inmeshydiatamente anatematizado y tashychado de fantasioso anticientiacutefico y en alguacuten caso hasta de loco Soshylamente algunas mentes preclaras y cuyas opiniones no se cuestionashyban como el bioquiacutemico espantildeol Juan Oroacute (1923-2004) que traba shyjoacute para la NASA y fue catedraacutetico
en la universidad de Houston inshydicaba ya que en nuestra galaxia puede haber unas mil civilizaciones teacutecnicamente a vanzadas i21 Tamshybieacuten el escritor y cientiacutefico Arthur C Clarke sentildealaba La muralla de las distancias se deshace Un diacutea entre las estrellas nos encontrareshymos con nuestros iguales o nuesshytros maestros Sin embargo y en general eacutesas licencias extraterresshytres uacutenicamente eran permitidas en las novelas y maacutes tarde en las peliacuteculas de ciencia-fi ccioacuten
No obstante y a pesar de esa sishytuacioacuten generalizada cientiacuteficos de mente abierta seguiacutean con tenacishydad y decisioacuten intentando descushybrir esa posibilidad de vida -intelishygente o no- fuera de nuestro liacutemishytes terrestres (ver recuadro) Asiacute en los antildeos sesenta del pasado siglo y en la prestigiosa universidad de Ca-
Por su intereacutes reproducimos aquiacute un texto de la obra DE LA CUNA AL ESPACIO de William K Hartmann Ron Miller y Pamela Lee (Edit Planeta - 1987)
Los cientiacuteficos discuten apasioshynadamente la posible existencia de planetas cerca de otras estrellas Se han descubierto da tos cada vez mas sugerentes Alrededor de muchas estrellas joacutevenes orbita polvo del que podriacutean formarse planetas Cuerpos invisibles varias veces mayores que Juacutepiter giran en torno a otras estrellas y afectan sus movimientos Pero auacuten falta la prueba de que existan planetas de tipo terrestre La mayoriacutea de las estrellas son dobles y triples y los teoacutericos dudan de que sea posible la formacioacuten a su alrededor de planetas estables y susceptibles de ser habitados
Sin embargo si solo el uno porciento de las es trellas de nuestra galaxia tuviera planetas tendriacuteamos por lo menos mil millones de sistemas planetarios Y si 5010 el uno por ciento de eacutestos tuviera
Fernando W Mori
lifornia un cientiacutefico chino -el Dr Su-Shu Huang- realizoacute un estudio sobre las posibilidades de existenshycia de vida en un radio de quince antildeos-luz de distancia en torno a nuestro sol Consideroacute en su estushydio que entre todas las estudiadas habiacutea dos estrellas Epsilon Eridani y Tau Ceti que podriacutean tener plashynetas habitables Sin embargo es solo en el antildeo 1995 que un equipo de astroacutenomos suizos Michel Mashyyor y Didier Quelor del observatorio de Ginebra anuncian en la revista Nature el eacutexito de su buacutesqueshyda habiacutean encontrado el primer planeta extrasolar 5 1 Pegasus (llamado tambieacuten Belerofonte) tras ocho antildeos de observaciones en maacutes de 100 estrellas cercanas y por el meacutetodo de deteccioacuten inshydirecta (se observa el movimiento de la estrella influido por el efecto gravitatorio que imprime el planeta
un planeta donde el agua liacutequida persistioacute durante el intervalo maacutegico de varios centenares de millones de a170s podriacuteamos esperar al menos diez millones de mundos en los que se inicioacute la vida 0 si solo un porcentaje de esas estrellas tenues consiguioacute sobrevivir eras glaciales colisiones de asteroides erupciones estelares guerras nucleares y otros desastres de la naturaleza y de la inteligencia todaviacutea tendriacuteamos al menos unas cien mil civilizaciones esparcidas por nuestra galaxia Y el universo contiene millones de galaxias
Estas cifras son tan extraordinarias que no podemos dejar de mirar al cielo y maravillarnos iquestEstaacuten realmente alliacute7 y en tal caso iquestcoacutemo son 0 si no estaacuten iquestpor queacute no iquestSignifica eso que nosotros tambieacuten estamos condenados iquestEs que la inteligencia no dura maacutes de unos cuantos millones de antildeos el parpadeo de un ojo coacutesmico y desaparece despueacutes debido a una cataacutestrofe o a la incapacidad de mantenerse a si misma
Fernando W Mari eS abogado especialista en Derecho Espacial y temas astronaacuteuticos y director de esta revista
a su alrededor - teoriacutea de la especshytroscopia Doppler) Era un planeta gaseoso tipo Juacutepiter caliente de gran tamantildeo
Poco despueacutes otro equipo de astroacutenomos estadounidenshyses Paul Buttler y Geoff Marcy descubrieron por el mismo meacuteshytodo indirecto los dos siguientes exoplanetas 70 Virginis y 47 Ursae maJoris
A partir de ahiacute y hasta la feshycha se han descubierto alredeshydor de 340 sistemas planetarios [4] con maacutes de 400 planetas La inmensa mayoriacutea de estos plashynetas son gaseosos y enormes -tipo Juacutepiter- pero muy recientemente ya se han descubierto exoplanetas rocosos -tipo Tierra- El primero se descubrioacute en junio de 2005 el Gliese 876 d y el uacuteltimo el pashysado mes de setiembre 2009 desshycubierto por el observatorio espashycial franceacutes COROT por ello ll eva el nombre de CoRot-7b Tiene un tamantildeo de 1 5 veces superior a la Tierra una masa 5 veces mayor y una densidad sim ilar Sin embarshygo tiene una temperatura en sushyperficie superior a los mil grados debido a la cercaniacutea a su estrella lo que le hace en principio inviable para una expedicioacuten o el enviacuteo de sondas Se encuentra a unos 500 antildeos luz de nuestro sistema
Pero hoy se va todaviacutea maacutes lejos Desde el lanzamiento de la misioacuten Keplerl31 de la NASA (marzo 2009) ya no solo se espera que deshytecte exoplanetas sino que rizando el rizo se lleguen a descubrir lunas habitables en torno a esos exoplashynetas El profesor David Kipping
NOTAS
del University College de Londres dirige un equipo de cientiacuteficos deshydicados de lleno a ese cometido
Hace unos pocos meses (octushybre 2009) Michel Mayor anuncioacute el descubrimiento de 32 exoplanetas desde el observatorio Europeo Ausshytral (ESO) de La Silla (Chile) y gracias al espectroacutegrafo HARPS (B uscador de Planetas de Velocidad Radial de Alta precisioacuten) lo que significa un incremento de aproximadamente el 30 en el nuacutemero de planetas extrasolares de masa pequentildea coshynocidos Este aparato el HARPS es un instrumento extremadamente preciso y especialmente preparado para descubrir eacuteste tipo de astros Fue instalado en La Silla en el arlo 2003 y desde entonces ha contri shybuido a descubrir la mayor parte de los planetas pequentildeos que actualshymente se conocen
Alg unos cientiacuteficos entre ellos el profesor James F Ka sting de la universidad de Pensilvania y el inshyvestigador del CS IC espantildeol Ignashysi Ribas han sentildealado (Barcelona 2009) que en el plazo de 20 o 30 antildeos se descubriraacuten muchos exoshyplanetas tipo Tierra y que muy
posiblemente sepamos con una relativa certeza que existe vida exshytraterrestre
Como vemos se estaacute avanshyzando en este campo a una velocidad de veacutertigo En muy pocos antildeos -quince aproximashydamente- hemos pasado de la praacutecticamente nada (ser los uacutenicos en el universo) a la mulshytitud (maacutes de 340 sistemas plashynetarios)
Otra cuestioacuten interesante a tener en cuenta es que la Igleshysia catoacutelica -siempre reacia a innovar- acepta de buen grado la posibilidad de la existencia de
vida extraterrestre inteligente y habla ya de nuestros hermanos del cosmos 151
iquestQueacute pasaraacute en los proacuteximos 15 o 20 antildeos Ahora disponemos de medios extraordinarios telescopios y observatorios espaciales (Hubble Spitzer Chandra Corot Herschel Kepler etc) teacutecnicas y meacutetodos mucho maacutes depurados y sofisticashydos y algo muy muy importante una mente maacutes abierta que hace unas pocas deacutecadas Con todo ello no es difiacutecil prever que en el presente siglo XXI se daraacute un paso de gigante en eacutesta nueva aventura humana y quien sabe si podremos ya contactar de alguna forma con nuestros hermanos del cosmos producieacutendose en ese instante el acontecimiento maacutes importante de la histOria humana Asiacute puede hashycerse realidad aquel pensamiento del gran cientiacutefico antropoacutelogo y sacerdote jesuita el P Teilhard de Chardin En la escala del universo lo fantaacutestico tien e la probabilidad de ser verdadero
11]- Fue el cientiacutefico ruso Constantin E Tsiolkovski uno de los padres de la Astronaacuteutica el que dijo La Tierra es la cuna de la razoacuten pero nosotros no hemos de permanecer eternamente en la cuna [2]- indicado en el ciclo de conferencias Ciencia y Sociedad desafiacuteos del conocimiento ante el tercer milenio (Madrid - 1997) Y en unos cursos de verano en San Sebastiaacuten (1998) Y nuevamente en M adrid (2000) donde insiste que por lo menos hay maacutes de un centena r de civi lizaciones inteligentes ahiacute ruera leJOS de nuestro Si lerrloacute gtoloacutel [3]- es una misioacuten de la NASA dentro del Programa Discovery con el propoacutesi to especial de detectar planetas extrasolares t ipo Tierra [4]- de eacutestos sistemas planetarios 42 son muacuteltiples es decir con varios planetas corno 55 Caneri A (con 5 planetas) o Mu Arae y Gliese 81 (con 4 planetas cada uno) [5]- ver El Semanal ndeg 1131 (2 8-06-2009) las declaraciones del P Joseacute Gabriel Funes Jesu ita astrofiacutesico y director del Observashytorio Vat icano
AGUJEROS NEGROS Y LHC
1 iquestPondraacute el LHC en peligro a la Tierra
Buceando por internet no es dishyfiacutecil encontrar aiexcleticul il los y comenshytarios en foros de todo tipo sobre los enormes peligros a los que estaraacute expuesta la raza huma na y la Tierra entera por culpa de los experimenshytos que irresponsables cient iacutef icos llevaraacuten a cabo en el LHC el gran acelerador de partiacuteculas del CERN1 La poleacutemica se avivoacute tanto que llegoacute hasta los tiexcl-ibunales en Estados Unishydos y el CERN tuvo que emitir vashyrios comunicados tranquilizadores No soacutelo eso sino que destacados cientiacuteficos de la plantilla del CERN han escrito y publicado varios artiacuteshyculos sobre este tema 4
realizando los caacutelculos matemaacuteticos necesarios para demostrar de forma rigurosa que esos supuestos peligros no son tales Se estu dial-on varios posibles escenarios catastroacuteficos como la formacioacuten de burbujas de va ciacuteo monopolos magneacuteticos extrantildeitos o mini agujeros negros
En este artiacuteculo trataremos de explicar por queacute se piensa que se podriacutean formar agUjeros negros en las colisiones del LHC y por queacute aunque se produjeran no se tragashyriacutean a la Tierra entera en un microshysegundo es decir que no entrantildeashyriacutean peligro ninguno Al contral-io seriacutean una bueniacutesima noticia para los cientiacuteficos
2 iquestQueacute es un agujero negro
Quizaacute sea esta una de las preshyguntas con la que los profanos (peshyriodistas alumnos hijos padres) maacutes acribillan a los que hemos esshytudiado fiacutesica Hay una especie de halo maacutegico en torno a estos obshyJetos y todo el mundo les atribuye las maacutes fantaacutesticas propiedades Lo cierto es que soacutelo son la solucioacuten a
una ecuacioacuten matemaacutetica De si esa solucioacuten describe algo real o no nos ocuparemos en el sig uiente apartashydo Por ahora centl-eacutemonos en su esenCia
Los agujeros negros son una preshydiccioacuten de la Teoriacutea de la Relatividad General propuesta por E instein en 1915 que incluiacutea modificaciones a la Teoriacutea de la Gravedad Universal de Newton de 1685 teoriacutea que nashydie habiacutea puesto en duda desde enshytonces (pero ya era la segu nda vez que Einstein se metiacutea con Newton despueacutes de modificar tambieacuten la famosa Segunda Ley de Newton de la Dinaacutemica con su Teoriacutea de la Relatividad Especial ) De todas formas hay que decir que estas modificaciones son pequentildeas y que la teoriacutea de gravedad de Newton sigue siendo perfectamente vaacute lida en casi todos los casos (de hecho seguimos usaacutendola para mandar cohetes a Marte)
La definicioacuten maacutes comLm de un agujero negro es que es un cuershypo que ejerce una fuerza de grashyvedad tan grande que nada ni la luz puede escapar de eacutel y de ahiacute su nombre Pero esta definicioacuten hay que matizarla un poco Pm supuesshyto que podemos escaparnos de eacutel (yo en este momento he conseguishydo escapa r sin esfuerzo ninguno del agujero negro que estaacute en el centl-o de nuestra galaxia mientras que no tengo ninguna posibilidad de esca-
Esther Peacuterez Fe rn aacutendez Doctora en Ciencias Fiacutesicas
parme de la gravedad terrestre grashycias a Dios ) siempre que no nos acerquemos demasiado iquestCuaacutento de demasiado Ahiacute estaacute la cuestioacuten Para averiguarlo suele recurrirse al concepto de velocidad de escape es la velocidad que necesitamos imshyprimirle a un cuerpo para que esshycape de la atraccioacuten gravitatoria de un astro (planeta estrella luna ) Es decir que si lo lanzamos con esa velocidad tenemos la seguridad de que no va a volver a caer Su valor depende de dos cantidades de la masa total del astro en cuestioacuten y de su radio es decir de su tamashyntildeo En la superficie de la Tierra es de unos 11 kms en la del Sol de 617kms Obviamente seraacute mayor cuanto mayor sea la masa del astro pero tambieacuten cuanto menor sea su radio es decir cuanto maacutes concenshytrada esteacute la masa La foacutermula de Newton para la velocidad de escape es
v ~pGM e R
donde G es la constante de gravishytacioacuten universal que vale 667 10shy11 Nm 2kg 2 M la masa del astro y R su radio Si le damos la vuelta a la foacuterm ula y despejamos el radio obshytenemos
R= 2GM
v Si como velocidad de escape Inshytroducimos la velocidad de la luz c=300 OOOkms tendremos
R _2GM S shy 2 e
Esta foacutermula es vaacutelida tambieacuten en la gl-aveelael ele Einstein y nos dice lo maacuteximo que podemos acel-carnos a un agujero negro Es decir si conoshy
cemos la masa M del agujero sabeshymos la distancia desde la que para escapar a su gravedad tendriacuteam os que alcanzar la velocidad de la luz Es lo que se conoce como radio de Schwarzchild u horizonte de sucesos del agujero negro En la sishyguiente tabla podemos ver el valor de ese radio para hipoteacuteticos agushyjeros negros de distintas masas Es de destacar la altiacutesima densidad de estos objetos
Objeto middot Masa(kg)
Sol 2 10Jd
IVuacutecleo galaacutectico 74 1 036
Pelota 1 Masa de Plal1ck 22 1O-~
Puesto que hemos obtenido estos datos usando soacutelo la gravedad de Newton uno podriacutea preguntarshyse para queacute hace falta la teoriacutea de Einstein Pero siacute que hace falta y al menos por dos razones
1a) En la teoriacutea de Newton la veshylocidad de la luz no es ninguacuten liacutemite Es decir hipoteacuteticamente podriacuteamos construir una nave con velocidad superior a la de la luz por tanto poshydriacuteamos escapar del agujero negro lo que implica que en realidad no habriacutea ninguna diferencia entre un agujero negro y cualquier estrella Es Einstein el que nos ensentildeoacute que la velocid ad de la luz es una constante del universo que no puede ser supeshyrada por ninguacuten objeto fiacutesico
2a) Antes que a Einstein a nadie
se le oculmiddotrioacute que la luz (en realidad todas las ondas electromagneacuteticas) pudiera ser atraiacuteda por la gravedad iquestCoacutemo podriacutea serlo si no pesa es decir si no tiene masa Pero indushydablemente siacute tiene energiacutea (que usamos para calentarnos o desde que tenemos paneles solares para convertir en electricidad) Y la enershygiacutea y la masa (otra vez Einstein dixit) son dos manifestaciones diferentes
Radio middotde S (m) Dellsidad (kgm )
3000 18 10 11 10 10 13 106
15 I 0-27 731079
331035 151095
del mismo concepto Es decir la luz puede caer hacia un objeto de gran masa y de hecho los rayos de luz deberiacutean de curvarse en vez de ser rectiliacuteneos al pasar cerca de un astro Esta prediccioacuten de la teoriacutea de Einstein fue comprobada ya en 1919 cuando el fiacutesico ingleacutes Lord Eddington viajoacute hasta Isla Priacutencipe durante la fase total de un eclipse solar Y lo que observoacute es que estreshyllas situadas cerca de la posicioacuten del sol (que se haciacutean visibles en pleno diacutea gracias a la oscuridad del eclipshyse) no estaban donde deberiacutean de estar Como se aprecia en la figura 1 los rayos procedentes de la esshytrella se curvaban al pasar cerca del sol hacieacutendonos creer que su posishy
cioacuten habiacutea variado puesto que nuestro cerebro sigue suponiendo que la luz viashyja en liacutenea recta
3 Pero iquestexisten los agujeros negros
Tendemos a pensar que los agujeros negros son para la astrofiacutesica algo parecido a los unicorshynios en la filosmiddotofiacutea un ser que teoacutericamente podeshymos definir pero del que es imposible demostrar su existencia Y no es cierto hay evidencias bastante rishy
gurosas de que los agujeros negros existen aunque demostrarlo reshyquiere un proceso de observacioacuten y anaacutelisis de datos bastante complejO (no se trata de apuntar con un teshylescopio y decir mirad iencontreacute un agUjero negro )
Los agujeros negros confirmashydos hasta ahora son de dos tipos los que forman parte de un sistema estelar binario y los agujeros supershymasivos en el centro de las galaxias Veamos coacutemo se detectan en el prishymer caso (u na exposicioacuten muy deshytallada de la evolucioacuten estelar y la deteccioacuten de agujeros negros puede encontrarse en un excelente curso online de astronomiacuteaS) En estos sisshytemas binarios el agujero negro se ha formado tras una explosioacuten de supernova de una de las estrellas Para que esto ocurra la estrella tuvo que ser inicialmente muy masiva (de unas 25 masas solares) y su remashynente de masa tras la explosioacuten del orden de 3 veces la masa del sol La otra estrella sigue orbitando entorno al agujero negro pero la atraccioacuten de eacuteste hace que poco a poco su masa caiga en el agujero Esa masa son partiacuteculas (electroshynes neutrones protones) que van cayendo en espiral cada vez maacutes raacutepido Tan raacutepido que se calientan hasta los millones de grados yemshypiezan a emitir grandes cantidades de rayos X (ver una representacioacuten graacutefica en la figura 2 de la paacutegina siguiente)
Son estos rayos X los que llegan hasta la Tierra y al detectarlos nos dan una pista de que ahiacute puede haber un agujero negro Pero no es concluyente porque un proceso similar ocurririacutea si la estrella muerta fuese una estrella de neutrones en vez de un agujero negro Para esshytar seguros hay que conseguir meshydir la masa y el tamantildeo del mismo comprobando que es menor que el radio de Schwarzchild que le corresshyponderiacutea
Esto se consigue combinando varias teacutecnicas astrofiacutesicas con la tershycera ley de Kepler El primer agujeshyro negro detectado de esta manera
Nuacutecleo galaacutectico Masa de Planck
2 10deg antildeos 1 I 1OH7 antildeos 9 10-40 segundos
Figura 2
fue Cygnus X-1 en la constelacioacuten del Cisne y actualmente hay unos 20 confirmados6
4 Los agujeros negros no son tan negros
Aunque todaviacutea sigue sin exisshytir una teoriacutea cuaacutentica de la graveshydad en los antildeos 70 Stephen Hawshyking relacionoacute principios baacutesicos de ambas teoriacuteas y concluyoacute que los agujeros negros deberiacutean de emitir radiacioacuteniquestEn queacute se basoacute para afirshymar tal cosa si acabamos de decir que de un agujero negro no puede escapar nada El truco cuaacutentico es el siguiente seguacuten la teoriacutea cuaacutenshytica el vaciacuteo no es tal vaciacuteo si no un mar de partiacuteculas virtuales Estas partiacuteculas se crean por parejas y se aniquilan en muy poco tiempo tanshyto como les permite el principio de incertidumbre de Heisemberg seshyguacuten el cual y dicho asiacute un poco a la ligera se puede sacar energiacutea de la nada siempre que se la devolshyvamos a la nada suficientemente raacutepido Si un par de fotones se crea cerca del horizonte de sucesos del agujero negro puede ocurrir que uno de ellos caiga en el agujero y el otro logre escapar Pareceraacute enshytonces que este segundo fotoacuten estaacute siendo emitido por el agujero aunshyque no sea exactamente asiacute esto es lo que se conoce como radiacioacuten de Hawking Pero no puede ser que el Universo haya aumentado su energiacutea sacaacutendola de la nada En alguacuten otro sitio la energiacutea tiene que disminuir Y ese otro sitio es el agujero negro el fotoacuten tragado pasa a tener energiacutea negativa una vez que atraviesa el horizonte de
sucesos con lo que la energiacutea (o masa) total del agujero en vez de aumentar disminuye Hawking dedujo que al igual que cualquier otro cuerpo que emite radiacioacuten el agujero negro tendraacute una cierta temshyperatura Esta temperatura es inversamente proporcional a la masa del agujero Tambieacuten dedujo el tiempo que tardariacutea un agujero negro en evaposhyrarse es decir perder toda su masa con este mecanismo
En la siguiente tabla vemos los valores de temperatura y tiempo de evaporacioacuten para agujeros negros de distintas masas Noacutetese que para agujeros negros astrofiacutesicos es decir del tamantildeo de una estrella o un nuacutecleo galaacutectico la temperashytura es muy pequentildea lo que en la praacutectica significa que la radiacioacuten de Hawking es indetectable Adeshymaacutes su tiempo de desintegracioacuten es mucho mayor que la edad del universo (estimada actualmente en unos 13000 millones de antildeos) Sin embargo para agujeros negros mishycroscoacutepicos del orden de la masa de Planck ocurre lo contrario su temshyperatura seriacutea muy alta y su tiempo de desintegracioacuten muy corto
5 iquestSe produciraacuten agujeros neshygros en el LHe
Cuando se habla de si las colisioshynes de partiacuteculas en el LHe producishyraacuten agujeros negros nos referimos a agujeros de tamantildeo microscoacutepico por supuesto iquestCoacutemo seriacutean estos objetos 7
Lo primero que tenemos que teshyner en cuenta es que la gravedad es una fuerza mucho maacutes deacutebil que las fuerzas nucleares Para conseshyguir vencerlas y empezar a notar los efectos gravitatorios tenemos que acercar las iexclJartiacuteculas a una distanshycia tan pequentildea como 7O 3~m (iexclun trilloacuten de veces menor que el tamashyntildeo de un protoacuten l) Y para formarse
un agujero negro tendriacuteamos que concentrar en una esfera de ese rashydio una masa del orden de la masa de Planck es decir unos 10-Skg (iexclaproximadamente el peso de un trilloacuten de protones 1) Para que una colisioacuten de partiacuteculas pudiese crear un agujero negro de esas caracteshyriacutesticas la energiacutea necesaria seriacutea del orden de 10 79 GeV Recordemos que en el LHC las colisiones entre protoshynes alcanzaraacuten una energiacutea maacutexima de 14000GeV es decir un valor muchiacutesimo menor Por tanto con estos nuacutemeros pareceriacutea del todo imposible que el LHC vaya a formar mini agujeros negros iquestA queacute viene entonces tanta poleacutemica 7 La resshypuesta es que esos valores pueden modificarse a la baja si
A las distancias tan pequentildeas y las energiacuteas tan altas mencionashydas en el paacuterrafo anterior la teoriacutea actualmente aceptada en fiacutesica de partiacuteculas el Modelo Estaacutendar deja de hacer predicciones entramos en las arenas movedizas de la tan busshycada teoriacutea de la gravedad cuaacutentica Entre las posibles candidatas estaacuten las famosas teoriacuteas de cuerdas Una de las hipoacutetesis de estas teoriacuteas es que para que gravedad y cuaacutentica
puedan convivir sin contradicciones el espacio a las distancias subatoacuteshymicas deberiacutea tener no tres sino nueve dimensiones El problemiJ es que para demostrar esta y otra mushychas predicciones de las teoriacuteas de cuerdas necesitariacuteamos un experishymento que alcanzara esos 70 79 GeV lo que por ahora estaacute muy por enshycima de nuestras posibilidades tecshynoloacutegicas
Esta brecha pareciacutea insalvable hasta que en 1998 a un grupo de teoacutericos7 se les oculmiddotrioacute una posible solucioacuten La modificacioacuten se basa en suponer que las se is dimensioshynes espaciales adicionales soacutelo afecshytan a la gravedad y no a las otras fuerzas
--------
En lo que afecta a los mini agushyjeros negros esta hipoacutetesis predice que si las dimensiones espaciales extra tienen un tamantildeo del orshyden de lO-14m la energiacutea necesaria para la formacioacuten de un mini agushyJero negro descenderiacutea a 1000GeV un valor perfectamente alcanzable por LHe Ademaacutes no tendriacutea que ser tan pequentildeo su tamantildeo seriacutea de lO 9m su masa de 1810-23kg (unos 10000 protones) y su tiempo de evaporacioacuten mucho maacutes largo del orden de 10 l segundos Asiacute que hemos llegado (iexclpor fiacutenl) a la afirmacioacuten que motivaba este arshytiacuteculo efectivamente seguacuten algushynas teoriacuteas el LHe podriacutea producir agujeros negros Noacutetese que estas teoriacuteas no tienen absolutamente ninguna comprobacioacuten previa Maacutes bien encontrar alguacuten indicio de agujero negro en las colisiones del LHC seriacutea su primera comprobacioacuten experimental (y por eso los teoacutericos de partiacuteculas o de cuerdas estariacutean encantados de que asiacute fuese)
6 iquestSeraacuten peligrosos esos posishybles mini agujeros negros del LHO
Seguacuten algunos caacutelculos aproxishymados8 el LHC podriacutea producir unos diez millones de agujeros negros al antildeo una vez funcionando a pleno rendimiento iquestCoacutemo se detectashyriacutean En 70-27 segundos el agujero se desintegrariacutea transformando en radiacioacuten de Hawking toda su masa Esa radiacioacuten consistiriacutea en una gran
Referencias
cantidad de partiacuteculas de todo tipo emitidas en un uacutenico suceso lo que lo diferenciariacutea claramente de la mashyyoriacutea de los sucesos de LHC donde se espera un nuacutemero de partiacuteculas relativamente baJO
Por tanto para que el mini agushyjero negro fuese peligroso debeda de absorber la materia circundante maacutes raacutepidamente de lo que la emishyte Eso significa estar rodeado de un medio maacutes caliente que eacutel mismo Como su temperatura de Hawking se calcula entorno a los 100 billones de grados iexcl necesitariacuteamos un meshydio unas mil millones de veces maacutes caliente que el interior del 501 1 cosa que por supuesto no es el caso de la Tierra
Pero los buscadores de cataacutestroshyfes no se conforman con este argushymento y aducen que soacutelo se basa en que los caacutelculos de Hawking sean ciertos y hasta ahora nadie ha comprobado que la radiacioacuten de Hawking exista Asiacute que iquestqueacute pasariacutea si el mini agujero negro no se desintegrara o lo hiciese mushycho maacutes lentamente La respuesta de los cientiacuteficos del CERN recurre entonces al argumento de los rayos coacutesmicos los rayos coacutesmicos son partiacuteculas elementales (protones muones ) de mucha enel-giacutea lleshyvan tanto tiempo como el Univershyso colisionando con la Tierra y el resto de astros Una colisioacuten de un protoacuten de un rayo coacutesmico con un protoacuten de la Tierra tiene una enershygiacutea al menos 10 veces mayor que las que se produciraacuten en el LHC Por
tanto esas colisiones ya tendriacutean que haber producido mini agujeros negros como los que produciriacutea el LHe La uacutenica diferencia es que esos agujeros viajariacutean maacutes raacutepido y poshydriacutean atravesar faacutecilmente un astro poco denso Pero no uno tan denshyso como una estrella de neutrones Si uno de estos agujeros negros se hubiese frenado dentro de una de estas estrellas y la hubiese consumishydo habriacutea provocado una explosioacuten gigantesca maacutes intensa que la de cualquier supernova El hecho de que nunca hayamos observado exshyplosiones de este tipo (y hay que pensar que el nuacutemero de estrellas de neutrones en nuestra galaxia es muy alto se estima en unos cienshytos de millones) implica por tanto que los mini agujeros negros no son estables es decir se desintegran antes de tener tiempo de absorber materia en grandes cantidades y provocar cataacutestrofes de dimensioshynes astronoacutemicas
Mala suerte para los visionarios de apocalipsis varias la Tierra seguishyraacute aquiacute unos cuantos antildeos maacutes
1- btmJsolreka comblog20 12lbc-end-of-the-world httparxivorgPS cachearxivpdf08080808 1 415v1 pdf
2 - http cosmiclogmsn bc msncomarchive20080902132 6534asox 3 - The safety af the LHC httppubl icwebcern chpubliclenLHCSafety-enhtm l 4- Review af the safety af LHC collisians J Elli s M L Mangano et al httparxiv orgpdf08063414
Exclusioacuten af 81ack Hales disaster scenarias at the LHC B Koch M Bleicher H Stoacutecker bnJl larxivorgpdf08073349v2 Astraphisical implications af hypothetical stable Tev-scale black hales S8 Giddings M L Mangano httpjla rxi vorgpdf0806 338 1
5 - hilpwww iexclte educacion esw 3easMateriexcla lesEdu cat ivosmema Jl taresobservator io 6 - httpmintakasdsu edufacultyoroszlweb 7- New Dimensions at a Millimeter to a Fermi and Superstrings at a TeV N Arkani-Hamad S Dimopou los GR Dvali
Phys Lett B436 Large extra dimensions M Sh if mano httparxivargPS cachearxivpdf0907 09073 07 4yl pdf
8- 81ack Holes at the LHC S Dimopoulas G Landasberg httpes arxivorgPS cachehep-phpdfQ l060 106295v1pdf
AMERICA LATINA ENERGIA
I
Y CAMBIO CLIMATICO Emilio Meneacutendez Peacuterez
Departamento de Ecologiacutea - Universidad Autoacutenoma de Madrid
El calentamiento global y otros problemas
La percepcioacuten de que el calenshytamiento global es un problema serio va tomando fuerza maacutes en las sociedades ricas que en las menos desarrolladas econoacutemicashymente aunque en cualquier caso queda tapado por otras cuestiones maacutes inmediatas Un anaacutelisis reashylizado por la Universidad de Sanshytiago muestra que los espantildeoles consideran que el cambio climaacutetishyco ocupa el quinto lugar despueacutes de otros temas de preocupacioacuten anteponiendo a eacutel un conjunto de otros problemas ambientales (Figura 1)
Parece oportuno asumir esto pues el cambio climaacutetico se enmarshyca en un contexto de crisis global en el cual sus efectos seraacuten tanto maacutes criacuteticos en la medida que los demaacutes problemas globales sean
maacutes intensos en particular los coshynexos con la pobreza social y el deshyterioro ambiental Esta liacutenea argushymental es con la que nos vamos a aproximar a Ameacuterica Latina
Una situacioacuten de temperaturas maacutes elevadas que las actuales dos o cuatro grados centiacutegrados pueshyde ser muy problemaacutetica para alshygunas regiones por ejemplo Meacutexishyco y Ameacuterica Central Constituyen un entorno en el cual hay zonas densamente pobladas en las cuashyles la frontera agriacutecola y de aproshyvechamiento de lentildeas avan za deshyforestando aacutereas de montantildea las lluvias torrenciales que se esperan con maacutes frecuencia en los periodos de huracanes y ciclones que alliacute se dan incidiraacuten negativamente en la conservacioacuten del suelo ademaacutes de traer consigo desastres con peacuterdishydas de vidas humanas
Esto ya ha ocurrido en Guateshymala y otros paiacuteses de la zona alliacute
Porcentaje total de citas en primero y segundo lugar de una encuesta en Espantildea
J
- iexcl Guerras y I
Hambre
- - - Probremas ambienta
1 Cambio climaacutetico
Problel
Problemas econoacutemicos eza y crisis
s violentos
ue afectan 1 Terrorismo al Mundo
p Crisis energeacutetica carestiacutea de combustibles
10 20 30
Figura 7
40
Fuente Pablo Meira use
la visioacuten de la situacioacuten del terreshyno es preocupante no soacutelo por la peacuterdida de esa masa forestal que todaviacutea controla la accioacuten de las llushyvias y favorece la pervivencia de los manantiales sino tambieacuten por la sishytuacioacuten de los terrenos despueacutes de la cosecha del maiacutez la milpa (Fishygura 2 paacutegina siguiente) La sequiacutea actual en la franja oriental de este paiacutes con la secuela de 500 persoshynas muertas por la hambruna no es maacutes que una entre otras llamashydas de atencioacuten
Hemos de recordar que en el Periodo Caacutelido Medieval a finashyles del primer milenio de nuestra Era se prodUjO el hundimiento de la Cultura Maya Claacutesica las conshyfrontaciones sociales fueron la caushysa final pero previsiblemente hubo uno o varios detonantes previos para ello las elevadas temperaturas de ese periodo con poblacioacuten que habiacutea crecido fuertemente y deshymandaba maacutes alimentos maiacutez pushydieron dibujar un entorno no sosshytenible ambientalmente si ademaacutes hubo fuertes lluvias la situacioacuten debioacute ser muy complicada Por algo para los mayas el agua y sus ciclos teniacutean un alto simbolismo
En Ameacuterica del Sur el fenoacutemeshyno del Nintildeo - Nintildea distorsiona los regiacutemenes de lluvia no sabeshymos cuaacutel seraacute su evolucioacuten y como se veraacute afectada por el ca mbio climaacutetico pero siacute percibimos que los antildeos de fuertes lluvias o de sequiacuteas prolongadas afectan a las poblaciones del subcontinente o a la agricultura Respecto a esto seshygundo las noticias relativas a proshyblemas relacionados con las fu ershytes lluvias o los periodos de sequiacutea en Argentina o en Brasil se repiten con frecuencia
Fiexcl(Jura 2
Desde los entornos mediaacuteticos I Emisiones de gases de efecto que nos muestran los efectos del invernadero cambio climaacutetico quizaacutes haya poshycas noticias relativas a la peacuterdida Las emisiones de gases de de hielos y glaciares de Ameacuterica del efecto invernadero contienen dos Sur siacute nos hablan de la Antaacutertida partidas relevantes las de origen aunque menos de lo que ocupan energeacutetico y las debidas a los usos las preocupantes noticias del oceacuteashy de la tierra En la mayor parte de no Aacutertico y su placa de hielo flotanshy las regiones mundiales son senshyte El hecho de que el hemisferio siblemente mayores las primeras sur sea en mayor medida oceaacutenico que las segundas pero no es asiacute en puede atenuar los cambios de temshy Aacutefrica y en Ameacuterica del Sur Resshyperatu ra en las aacutereas terrestres en
pecto a las de este subcontinenteparticular las del cono sur donde
se sentildealanlos glaciares siguen siendo un gran espectaacuteculo (Figura 3)
Cuando se viaja por Ameacuterica Latina e incluso se participa en foshyros universitarios la percepcioacuten del nivel de preocupacioacuten por los proshyblemas derivados del cambio clishymaacutetica es baja queda sobrepasada por muchos otros de tipo social y algunos de caraacutecter ambiental Por ejemplo en este segundo rengloacuten preocupan los efectos que se pueshydan derivar de la construccioacuten de Hidroviacutea del Paranaacute que incidiraacute negativamente en la conservacioacuten del Pantanal boliviano palaguayo brasilentildeo se quiere disponer de una gran viacutea de comunicaciones para exportar materias primas y tambieacuten crear actividad econoacutemica y laboral
Guatemala el campo en abril - 2008
bull Los campos de milpa maiacutez cuando se ha realizado la recoleccioacuten presenlan este aspeclo Faacuteciles de perder su tierra de labor cuando las lluvias son torrenciales bull En la aclualidad las fuertes lluvias se producen cuando la milpa estaacute crecida a partir de junio iquestQueacute pasaraacute en el futuro bull iquestCoacutemo se defenderaacute la tierra si la deforestacioacuten llega hasla la cumbre de las colinas
bull Las emisiones de origen enershygeacutetico se estiman en 23 t de CO
2
por persona y antildeo mientras que la media mundial estaacute en 43 1 que por otro lado es el valor corresponshydiente a Meacutexico cuya estructura geograacutefica y econoacutemica es muy distinta de la media de Ameacuterica Latina Las razones para esa baja emisioacuten en Ameacuterica del Sur se relashycionan con el moderado peso de la industria baacutesica el no muy elevado uso del automoacutevil y el hecho de que casi las dos terceras partes de la generacioacuten de electricidad proshyvenga de la energiacutea hidraacuteulica
bull Las debidas a los usos de la tieshyrra son sensiblemente mayores se estima que incluso pudieran doshyblar a las de origen energeacutetico el caacutelculo final de ellas es complejo y en cierta medida discutible Heshymos de asumir que una parte del resto del mundo nos abastecemos de productos agriacutecolas forestales y ganaderos desde Ameacuterica del Sur tambieacuten desde Aacutefrica Los medios de comunicacioacuten nos muestran la deforestacioacuten en amplias zonas de la Amazoniacutea aunque se hace menos incidencia en el cultivo de soja o en la ganaderiacutea de vacuno que son el motivo para esa tala de aacuterboles
Es previsible que estas emisiones derivadas de los usos de la tierra sigan creciendo Por un lado la propia dinaacutemica de crecimiento de la poblacioacuten demandaraacute mayores producciones agriacutecolas y ganadeshyras pero ademaacutes la viabilidad ecoshynoacutemica de la mayoriacutea de los paiacuteses se une al incremento de las exporshytaciones de algunas de esas proshyducciones esto demandaraacute una mayor superficie agriacutecola y ganashydera y conllevaraacute peacuterdidas de masa forestal
En esa linea hay que pensar en las propuestas en el subcontinente de produccioacuten de biocombustibles liacuteshyquidos bien para su consumo proshypio pero en mayor medida previshysiblemente para la exportacioacuten La Hidroviacutea del Paranaacute antes citada se une en cierta medida al desarrollo de los cultivos de soja para usos vashyrios entre ellos los de biocombusshytibies Estos cultivos energeacuteticos o mejor dicho los biocombustibles liacutequidos aparecen como opciones de reduccioacuten de las emisiones gloshybales de CO2 Ello es cierto pero no en gran proporcioacuten y esa dismishynucioacuten se la asignaraacuten maacutes bien los paiacuteses que los consumen no a los que producen la soja u otras mateshyrias primas
Botadero de residuos Ciudad de Guatemala Agosto 2007
El uso masivo de abonos nitroshygenados o la extensioacuten de cultivos que fijan nitroacutegeno en el suelo es un problema en el ciclo de dicho elemento pues finalmente eacuteste pasa a las aguas y camina hacia el mar Es importante sentildealar que hay plmiddoteocupacioacuten por que ya hashyyamos sobrepasado el equilibrio en el ciclo global del nitroacutegeno o estemos cerca de hacerlo
En estas paacuteginas se va a hacer una referencia maacutes extensa resshypecto a los usos energeacuteticos y sus expectativas de evolucioacuten en las emisiones de COr Antes de ello hay que sentildealar otro foco emisor tal es los vertederos de residuos urshybanos que aparte de un problema y una fotografiacutea social muy poco alentadora suponen una contribushycioacuten nada desdentildeable de CH
4 (Fishy
gura 4)
Esquemas energeacuteticos en Ameacuterica Latina
En el lado del consumo en Ameacuterica Latina hemos de hablar de los siguientes tres apartados Lo haremos tanto en relacioacuten al moshymento actual como en sus expecshytativas de evolucioacuten que como se va a exponer son de un crecimienshyto significativo
bull Los vertederos de residuos son un lugar insano Se desprenden gases procedentes de la descomposicioacuten de dichos residuos las aguas que circulan por ellos suelen ser aacutecidas y arrastran metales disueltos maacutes otros compuestos Debieran construirse sobre superficies estancas y lejos de las viviendas bull Pero en muchas ciudades incluida Madrid alliacute trabajan de manera maacutes o menos informal personas que se ganan la viacuteda con las cosas que recuperan de esos vertidos
Figura 4
bull Usos industriales El desarrollo industrial en el subcontinente ha sido muy asimeacutetrico Chile cuenta con una importante produccioacuten de cobre la cual supone consushymos significativos de electricidad Venezuela tambieacuten desarrolloacute su industria sideruacutergica metaluacutergica y quiacutemica Brasil cuenta con una industria baacutesica diversificada lo mismo que Colombia y Argentina aunque en menor medida Otros paiacuteses soacutelo cuentan con industrias manufactureras de bajo consumo energeacutetico
La demanda de bienes para la construccioacuten cemento y acero haraacuten crecer estas industrias y la demanda de energiacutea En la misma linea aunque por razones distintas aumentaraacute la demanda de cobre y consiguientemente el consumo de electricidad esa apetencia por el cobre viene de muacuteltiples usos enshytre ellos los equipos para las enershygiacuteas renovables aerogeneradores o placas solares
bull Movilidad y transporte En algunos paiacuteses supone ratios muy elevados entre un tercio y la mitad del consumo final de energiacutea no asiacute en los paiacuteses con mayor peso de la industria baacutesica Brasil Coshylombia Chile o Venezuela El transshyporte de mercanciacuteas se hace por carretera y entre los grandes proshyyectos de nuevas infraestructuras se proponen autoviacuteas de conexioacuten internacional en buena medida comunicando puertos que miran al Paciacutefico o al Atlaacutentico aunque el traacutefico por riacuteos tiene tambieacuten su importancia
Pero el aspecto maacutes preocupante se une al crecimiento de la movilidad que por otra parte es necesario por razones estructurales sociales y econoacutemicas En la actualidad el nuacutemero de automoacuteviles por 1000 habitantes estaacute en torno a los 150 algo menos de la tercera parte del ratio espantildeol
La poblacioacuten en Ameacuterica Latina es el 7 de la mundial mientras que si miramos un desglose de la poblacioacuten urbana del mundo nos encontraremos que las ciudades latinoamericanas suponen el doble de ese va lor sentildea l como otras vashyrias del ritmo de crecimiento urbashyno en este subcontinente_Las ciushydades reclaman entre otras cosas respuestas a la mov ilidad obligada esa que conecta las zonas de reshysidencia con las de ocio y las de trabajo En todas las ciudades en la medida que aumenta el nivel de vida el automoacutevil es la respuesta maacutes si el desarrollo de los medios de transporte colectivo es defishyciente
El crecimiento de la movilidad y el transporte demandaraacute progresivashymente maacutes derivados del petroacuteleo a los cuales acompantildearaacuten por un lado el gas natural como ya sucede en Argentina o Brasil con el gas licuado veh icular o los biocomshybustibles liacutequidos tal como se ha sugerido anteriormente
bull Residencial y servicios Es una demanda que creceraacute tambieacuten en la medida que se incremente el nishyvel de vida En buena medida se dishyrigiraacute hacia el consumo de electrishycidad con una cierta participacioacuten del gas en las ciudades
El consumo de electricidad en el conjunto de Ameacuterica Latina es moderado con relacioacuten al de los paiacuteses maacutes ricos tal como muestra la figura 5 aunque el del paiacutes proshyductor de cobre Chile es el maacutes elevado del subcontinente Las reflexiones anteriores nos llevan a pensar en aumentos signif icativos en la demanda eleacutectrica la cual en la actualidad proviene en algo maacutes de la mitad de la generacioacuten eleacutecshytrica el resto se obti ene del gas nashytural y de derivados del petroacuteleo y en menor medida del carboacuten
Del lado de la energiacutea primaria hay que sentildealar que Ameacuterica del
Consumo de elctricidad per caacutepita kWhlpersona y antildeo
9000
8000
7000 6000
5000
4000
3000 Datos del
antildeo 2006 2000
1000
Media OCDE Espantildea
bull Al antildeo 2008 el consumo mundial de electricidad alcanzoacute 20000 TWh lo cual significa 3000 kWh por persona y antildeo de media bull Es previsible que en Ameacuterica del Sur la demanda de electricidad se doble en los proacuteximos 25 oacute 30 antildeos bull iquestCoacutemo seraacute en Ameacuterica del Sur el esquema de generacioacuten y cual seraacute el grado de integracioacuten regional
Chile Brasil Media Ameacuterica del Sur
Figura 5
Sur tiene reservas de combustishybles foacutesiles para ser autosuficiente en su conjunto durante todo este siglo Ahora bien el reparto geoshygraacutefico de yacimientos tambieacuten es asimeacutetrico_ Las reservas de petroacuteshyleo son una deacutecima parte de las mundiales las de gas natural una veinteava parte y las de carboacuten una proporcioacuten algo menor
Venezuela es con diferencia el paiacutes con mayores reservas de peshytroacuteleo seguido a distancia por Brashysil En ambos casos la participacioacuten de los crudos pesados en el total de ellas es muy elevada lo que cuestiona como seraacuten los procesos de refino en el futuro y que calidashydes se obtendraacuten de eacutel Brasil no seraacute suministrador para el resto de Ameacuterica Latina ya que sus reservas soacutelo cubren razonablemente sus demandas El gas natural se enshycuentra en primer lugar en Veneshyzuela y en segundo en Bolivia las disponibilidades de Argentina son escasas soacutelo vaacutelidas para su propio consumo
Las fJosiciones polrlicdS de Veshynezuela y Bolivia no crean un enshytorno de faacutecil diaacutelogo con determishynados paiacuteses tambieacuten hay dudas sobre la capacidad financiera y tecshynoloacutegica de ambos paiacuteses para una
raacutepida expansioacuten de las industrias petrolera y gasista de forma indeshypendiente Asiacute los dos paiacuteses dan entrada a compantildeiacuteas foraacuteneas que en cierta medida vuelven a repetir los esquemas de explotacioacuten de los recursos naturales frente a los cuashyles se han manifestados los liacutederes de Venezuela y Bolivia Todo ello conforma una situacioacuten compleja y que trae incertidumbres en el sushyministro energeacutetico futuro
Este esquema de anaacutelisis puede favorecer el avance energeacutetico en cuatro liacuteneas que introducen a su vez cuestiones
bull Retorno al carboacuten Previsibleshymente de forma moderada dirigido hacia la genelacioacuten de electriCidad ya algunas industrias baacutesicas como la fabricacioacuten de cemento Ya se construye una central teacutermica de carboacuten en el sur de Argentina y se dibujan proyectos en otros paiacuteses Esto supondriacutea un incremento de las emisiones de C02
bull Energiacutea nuclear Francia se mueve por dife rentes paiacuteses proshyponiendo centrales no parece faacutecil que los proyectos cuajen al menos a corto plazo Las suspicacias poshyliacuteticas entre paiacuteses de la regioacuten se agravariacutean
~
bull Fomento de los biocombustishybies liacutequidos Esta liacutenea que proshypone en primer lugar Brasil ya se estaacute extendiendo por otros pciexcliacuteses Como se ha sugerido anteriorshymente no haraacute maacutes que trasladar el problema de las emisiones de gases de efecto invernadero del entorno de los hidrocarburos a la agricultura
bull Desarrollo de las energiacuteas renovables Es la opcioacuten maacutes apeshytecible tanto en relacioacuten a las inshycertidumbres en disponibilidad de hidrocarburos para todos y a fin de frenar el crecimionto de las emisioshynes de gases de efecto invernadeshyro Veamos brevemente cual es la situacioacuten
Energiacuteas renovables en el sisteshyma eleacutectrico
La hidraacuteulica es la primera fuenshyte de generacioacuten eleacutectlica su desashyrrollo en los uacuteltimos antildeos estaacute sienshydo socialmente muy cuestionado desde las grandes represas brasileishyras a la de Ralco en Chile esto no favorece la construccioacuten de nuevas instalaciones de generacioacuten
La eoacutelica es el gran recurso enershygeacutetico en varios paiacuteses de Ameacuterica
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EOacuteLICA DEL CHOCOacuteN
Latina desde el istmo de Tehuanshytepec en Meacutexico a la Guajira en Colombia y Venezuela Pero sobre todo en la Pat agonia C hilena y Arshygentina aquiacute hay disponibilidades de viento como para generar una cantidad de electricidad similar al actual consumo de toda Ameacuterica Latina un milloacuten de GWh anuales
iquestPor queacute no se ha desarrollado aun la eoacutelica) Va rias respuestas nos aparecen desde la no consciencia del problema global del cambio climaacutetico a razones de inmediatez econoacutemica que se une a ese marco de economiacutea ultra liberal que se ha extendido en muchos paiacuteses y las empresas energeacuteticas propias o foraacuteneas
Ahora bien ag ua pasada no mueve molino La cuestioacuten es coacutemo conseguir avanzar en ese propoacutesito Parece necesario estushydiar viacuteas significativas de financiashycioacuten a las cuales no podemos ser ajenos tal y como se veraacute maacutes adelante Pero antes que ello es preciso recuperar el diaacutelogo social para que la eoacutelica y la hidraacuteulica puedan caminar Juntas
La hidraacuteulica ya existente puede soportar un gran desarrollo de la
~
bull En una meseta proacutexima a esta presa cuya potencia n 25 Km hidraacuteulica es de 1200 MW Con 3000 horas anuales equivalentes a plena carga Parque eoacutelico de ~ 1000 aerogeneradOfes de 3 MW ~ _3000 MW de potencia totalnstalada Como este parque eoltco caben - 3 500 horas equivalentes a plena carga I muchos en la Patagonia - InverSII)n - 4000 Millones de Euros - Generacioacuten - 10000 GWhantildeo
energiacutea eoacutelica bien en implantashyciones proacuteximas a presas en operashycioacuten como sugiere la figura 6 bien con interconexiones entre hidreacuteIacuteumiddotmiddot lieas de zonas poco ventosas por ejemplo las del Paranaacute con aacutereas de alto potencial de viento Esto obliga a un diaacutelogo entre paiacuteses lo cual no es faacutecil pero ademaacutes reshyqUiere inversiones en infraestrucshytu ras
Conclusiones a modo de reflexioshynes para seguir trabajando
Tanto lo que se ha expuesto en relacioacuten con Ameacuterica Latina como lo que acontece en otros lugares del mundo nos hacen pensar en lo inevitable del avance del cambio climaacutetico y sus consecuencias Es preciso comenzar las acciones de adaptacioacuten tanto en paiacuteses ricos como en los maacutes pobres a los cuashyles estamos obligados a ayudar de forma sign ificativa
Evidentemente todas las accioshynes que fomenten el ahorro y uso eficiente de la energiacutea deberaacuten ser promovidas Aquiacute y en cualquier otro paiacutes en especial en el transshyporte y la movilidad pero sin olvishydar actuar en relacioacuten a cualquier otro tipo de consumo energeacutetico
Finalmente parece imprescindishyble dibujar un esquema de desarroshyllo de la energiacutea eoacutelica en Ameacuterica Latina en particular en Patagonia Ello requiere en primer lugar asushymir el dibujo que los ciudadanos de los distintos paiacuteses desarrollen buscando en primer lugar diaacutelogo y consenso social posiblemente las Universidades pudieran tener un papel significativo en recomposhyner ese diaacutelogo que tan necesario se hace y que no olvidemos estaacute deteriorado
Espantildea debiera sentirse invoshylucrada en este propoacutesito Las deshynominadas empresas energeacuteticas espantildeolas se extienden por los distintos paiacuteses de Ameacuterica Latishyna fueron para ampliar sus actishyvidades pero hoy entre ell as debe aparecer la lucha contra el cambio
Figura 6 climaacutetico
- -- -- -
LA OBSERVACION PLANETARIA
y EL DIOS DE LA GUERRA
Cuando algunos miembros de
la Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas
Baixas me propusieron la idea de colaborar con alguacuten artiacuteculo en esta interesante revista accediacute gustoso y agradezco su deferencia
de darme la oportunidad de colashy
borar con los temas que maacutes me apasionan La astronomiacutea
La astronomiacutea amateur puede
tener dos apartados El cielo proshy
fundo y la observacioacuten planetaria o en su extensioacuten digamos la obshyservacioacuten del Sistema Solar Desde siempre me quedeacute maravillado por la observacioacuten de los planetas y los
misterios que encierran
Tambieacuten los dos apartados obshyservacionales se pueden dividir en dos La observacioacuten visual y la obshyservacioacuten fotograacutefica sentildealando
esta uacuteltima un tanto mas difiacutecil y complicada especialmente en la fotografiacutea planeta ria
Este invierno y proacutexima primashy
vera tendremos dos planetas en
muy buenas condiciones de obsershyvacioacuten Marte por tener su oposishy
cioacuten en enero y Saturno un poco mas tarde
Marte siempre fue mi planeshy
ta preferido por sus detalles tan
dinaacutemicos y cambiantes sus mushychos puntos en comuacuten con nuesshytra Tierra y al ser sus oposiciones un poco mas frecuentes que las de los demaacutes planetas exteriores
es obligado hablar en primer lugar del planeta rojo
Como todos sabemos el Marshyte de los latinos era Ares para los
Camilo Fumega Ucha Presidente de la Asociacioacuten para la Divulgacioacuten Cientiacutefica
Ourense Astronomiacutea
griegos dios de la 18 d iciembre 2007 882 Mili Km --------guerra que se hace
acompantildear de sus dos hijos Fobos (Temor) y Deimos (Terror) una
Afelio
vez descubiertos por 28 agosto 2003 556 MilI Kmel astroacutenomo estadoshy
unidense Asaph Hall
EI planeta rOJo poshy8 ltlbri12014
see una oacuterbita muy 924 MilI Km
exceacutentrica y esto hace Tabla Oposiciones de Marte cercanas a las actuales En agosto de 2003 alcanzoacute el perihelio que sus OPOSICIOshy situilndose a su miacutenima distancia a la Tierra con 556 millones de Kmla actual oposlcion del proacuteximo dja 29 de enero seraacute en el afeliocon una distancia cercana a los nes que se dan cada 100 millones de Km
780 diacuteas por teacutermino medio no acontezcan a la misma nes de Km) y es entonces cuaacutendo distancia haciendo variar en conshy brilla con un fulgor rojo-naranja secuencia su diaacutemetro aparente casi escandaloso superando en angular asiacute como su brillo o magshy brillo al planeta Juacutepiter nitud a simple vista En las oposi shyciones afeacutellcas esto es en el punto Precisamente un par de meses mas lejos de la Tierra como la que antes y despueacutes de las oposiciones acontecioacute en el mes de enero pashy debemos observar y fotografiar el sado Marte se situoacute a maacutes de 100 planeta porque despueacutes su brillo y millones de Km pero su brillo sushy diaacutemetro decreceraacuten raacutepidamente pera auacuten la primera magnitud yes muy faacutecil de localizar sin embargo En la tabla I podemos ver las en el periheliO (oposiciones cercashy oposiciones hasta el 2020 con su nas y favorabl es como la del 2003 distancia correspondiente en milloshyy que acontecen cada 15-17 antildeos) nes de Km en su miacutenima aproxishyMarte se situacutea a la miacutenima distanshy macioacuten que suele acontecer con cia de nuestro planeta (556 millo- algunos diacuteas de diferencia a la
Oposiciones de Iarte para el ciclo 2003-2020 I Fecha Asceu Recta Declinacioacuten Distaucia LVKlll lag TA 2S-Ago-2003 15deg -i8 S22h 39m 03 72 556 x 106 251-28
I
30--Iay-2016 15h -15m 2F 2-i S 0503 bull 753 x 106 -20 186I
31-Jul-20 18 20h 27m 25deg 56 S 0385 577 x 106 -2S 2-i3 13-0cl-2020 05deg 22 N 0-119 62 7 x 1050111 22 m -16 22-1
15~ 53 N 07-No-~005 02h 51m 0-i6-1 69-1 x 106 ~01-~3 159-2-1-Dic-2007 26deg-151 06h 12m 0592 S86 x 106 -16
29-Ene-20 1 O 08h 5-1m 22 09 N 066-1 99-1 x 106 -12 141 05-1ar-2012 11h 03m 11351 I 06 7-i 1008 x 106 -12 139
l ) O-l~ 25 S 0618 bull 915 x 1051-1-Abr-201-1 13h 05m -1-1 - shy
Tabla IIOposiciones hasta el antildeo 2020Se dan sus coordenadas as] como su distancia magnitud y tamantildeo aparente en segundos de arce
Marte el diacutea 2 de diciembre del 2007 Al sur (arriba) se divisa el Solis Lacus y sus regiones adyacentes Abajo izquierda se puede ver el Mare Acidalium muy cerca del polo norte El color azul difuso se debe a nieblas que se forman en sus contornos Newton 3l0rnm Powermate 5X F25 Philips SPC900NC
El diacutea 20 de agosto de la gran oposicioacuten de 2003 ha sido posible capturar el sateacutelite De i mos en su maacutexima elongacioacuten oeste a las 2h ut El planeta estaacute saturado para poder resaltar el sateacutelite Se empleoacute el newton de 3 10rnm a focales y exposiciones de FIO y 1 F20 y 2 Y F25 Y 4 de izquierda a derecha y una Toucam Pro modificada para larga exposicioacuten
Muy cerca del maacuteximo acercamiento en la gran oposicioacuten de 2003 Marte nos muestra la gran extensioacuten de su polo sur (arriba) En el centro destaca Solis Lacus y las regiones que le circundan divisando a su izquierda el gran cantildeoacuten de Valles Marineris Newton 310mm Powermate 5X F25 Toucam Pro
oposicioacuten debido a la excentricishydad del planeta
En b tabla II (paacutegino mterior)
tambieacuten veremos sus fechas con las coordenadas del planeta en el
cielo asiacute como su distancia magshynitud y tamantildeo angular aparente
La observacioacuten planetaria no es tarea faacutecil Requiere telescopios de una cierta potencia (lo ideal seraacuten como miacutenimo 20 cm) si queremos divisar los principales detalles adeshymaacutes de una atmoacutesfera muy estable para que el telescopio pueda trashybajar a su maacutexima potencia
Pero los detalles planetarios no se ven al primer golpe de vista requieren muchas horas al telesshycopio con paciencia y en espera de aquellos breves momentos de estabilidad de nuestra atmoacutesfera
para poder ver y captar todos los maravillosos detalles que nos pueshyden mostrar los planetas y en este caso el planeta rojo
A l primer vistazo Marte es un planeta lleno de decepciones Uno espera ver los claros de las meseshytas las zonas altas los canales etc y lo que divisamos es un pequentildeo disco anaranjado sin rastro alguno o quizaacutes alguacuten leve sombreado acompantildeado posiblemente de una manchita intensamente blanca al norte o al sur del disco a modo de un blanco diamante engarzado en el borde de un anillo Es uno de los casquetes polares que seguacuten la oposicioacuten nos puede mostrar el
norte o el sur (esta vez nos mosshytraraacute el polo norte)
Pero si tenemos la paciencia de esperar a los momentos estables de nuestra atmoacutesfera entonces los detalles de Marte se nos preshysentaraacuten a nuestros ojos destellanshydo maravillosamente hacieacutendose visibles la Syrtis Major Sinus Merishydiani Hellas Solis Lacus Coacuteprates etc y si nuestro telescopio es lo bastante potente podemos divishy
sar incluso los grandes volcanes de
Toma en blanco y negro a traveacutes de filtros infrarrojo y violeta el diacutea 27 de julio de 2003 El polo sur muestra grietas debido a su deshielo causado por el comienzo del verano marciano En el centro destaca Sinus Meridiani con dos zonas claras a ambos lados que pueden ser debidas a fenoacutemenos meteoroloacutegicos estacionales Newton 310mm Powermate 5x F25 Toucam Pro
la regioacuten de Tharsis como la gran
cima de Olympus Mons Es muy recomendable acostumshy
brarse a observar con los dos ojos abiertos y la visioacuten ladeada donde nuestra retina estaacute menos cansashy
da Si ponemos una rnano delante del aja abierto que no observa y nos alejamos ligeramente del ocushylar nos acostumbraremos a la senshysacioacuten de que observamos con los dos ojos y nuestra observacioacuten se haraacute mas coacutemoda y sensible
Los detalles se muestran bien en luz visible pero filtros naranja amarillos o azules nos ayudaraacuten a contrastar e identificar mejor ciershytos detalles
Para la observacioacuten visua l basshytaraacute un aumento entre 150 y 250 veces pero para la fotografiacutea la cosa cambia si queremos destashycar los detalles en primer teacutermin o tenemos que ampliar la focal del telescopio hasta algunos metros esto es de 4 a 6 en el caso de Marte que podemos conseguir aplicando al telescopio una lente negativa adiciona l como puede ser una lente barlow de ca lidad o mejor auacuten una powermate
Para semejante ampliacioacuten neshycesi tam os una montura fuerte que
permita un buen seguimiento asiacute
como una atmoacutesfel-a estable (muy
importante) si no los detalles se
mostraraacuten oscilantes y borrosos
no siendo posible la captura fotoshy
graacutefica
Hoy diacutea las caacutemaras maacutes adeshy
cuadas son las ccd ex profeso
o tambieacuten caacutemaras que puedan
grabar viacutedeos (las mas usadas) a
varios fotogramas por segundo
porque bu rlan de alguna for-
El planeta en la oposiclon de
ma las secuencias turbulentas y despueacutes con el programa adecuashydo como Registax se pueden esshycoger los mejores frames alinearshylos optimizarlos y promediarlos en una imagen final de gran calidad Las webcam con chip ccd como alshygunas Philips hoy diacutea son las maacutes adecuadas por su gran rendimienshyto y un coste superasequible
Tambieacuten si el telescopio es lo suficientemente potente podemos intentar ca pturar los sateacutelites Fobos y Deimos sobre todo este uacuteltimo ya que se aparta mas del planeta y es mas brillante Para esto debeshymos esperar a que los sateacutelites se en cuentren en sus maacuteximas elonshygaciones ya que la mayoriacutea de las veces se hallan inmersos en la luz de planeta y necesitamos que la webcam esteacute modifi cada pa ra larshyga exposicioacuten ya que tendremos que exponer varios segundos para panel en evidencia la luz del sateacutelishyte La ampliacioacuten tambieacuten seraacute alta para desdoblar el diminuto sateacuteshylite del disco planetario
En fin si el clima nos acompantildea tendremos de nuevo otra ocasioacuten de observar el planeta rojo a pesar de no ser una oposicioacuten favorable
2007 Ahora nos muestra el polo norte (abajo) En el centro izquierdo se divisa una manchita blanca que sentildeala el Olympus Mons Posiblemente se deba a nubes y nieblas que circundan el gran volcaacuten Nexton de 310mm Powermate 5xF25 y Philips SPC900NC
CLUB DE ISICA
ENRICO FERMI El Club de Fiacutesica Enrico Fermi
se inauguroacute el pasado diacutea 6 de ocshytubre en el Laboratorio de Fiacutesica del lES Santo Tomeacute de Freixeiro Lo dirige el profesor Joseacute MalIacutea Cordobeacutes miembro fundador de la Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas Baixas profesor de Fiacutesica de lES y actualmente trabajando en el Deshypartamento de Fiacutesica Aplicada de la Universidad de Vigo
Preguntamos en primer lugar al profesor Cordobeacutes por el moshytivo que le movioacute a buscar ese nombre para el Club
Con el nombre de Enrico Fershymi se quiere honrar la memoria del ilUStre fiacutesico italiano premio Nobel en 11938 por sus estudios de la radiactividad inducida usanshydo neutrones y el uacuteltimo quizaacutes de los grandes fiacutesicos que fueron teoacutericos y experimentales al misshymo tiempo En el club de Fiacutesica recibimos apoyo en materiales didaacutecticos muy variados de Fermishylab un laboratorio nacional ameshyricano que se encuentra cerca de Chicago y en donde se hace inshyvestigacioacuten en Fiacutesica de altas enershygiacuteas Esta es otra de las razones que me movieron a dedicarle las actividades del Club a este conoshycido fiacutesico
iquestQueacute actividades se realizan en el Fermi
El Club Fermi tiene por objeto promover los estudios de Fiacutesica elTtre los alumnos de Bachillerato Cada antildeo se inscriben en el Club alumnos de muy diversos centros docentes que estaacuten muy interesashydos en el estudio de la Fiacutesica Teshynemos una reunioacuten semanal y las actividades se centran en el estushydio de las estructuras de la materia
(aacutetomo nuacutecleo y partiacutecula) tanto a nivel teoacuterico como expel-imental Para ello hay disentildeadas una serie de charlas-coloquio sobre estos teshymas y otra serie de actividades para simulal-Ios meacutetodos de trabajo que se emplean en esta investigacioacuten Colaboran en las actividades del Club Fermi algunos laboratorios de Fiacutesica de Altas energiacuteas como CERN en Suiza y Fermilab y Jeffershyson lab en USA
Entre los contenidos de las seshysiones figuran El Modelo Estaacutendar de la Partiacuteculas e Interacciones con el que se trabaja en Fiacutesica de Parshytiacuteculas los trabajos sobre Fusioacuten nuclear en el laboratorio y en los sistemas estelares y los desarrollos sobre Cosmologiacutea
iquestEstaacuten previstas otras actividashydes ademaacutes del curso propiashymente dicho
Efectivamente otras actividashydes en las que pueden pal-ticipar aquellos alumnos que lo deseen son la preparacioacuten para la Olimshypiacuteada de la Fiacutesica la participaoi oacuten en concursos sobre Ciencia como Ciencia en accioacuten organizado por la Real Sociedad Espantildeola de Fiacutesica y Sciencia per tutti organizado por el Instituto Nacionale de Fisica Nushycleare en Frascatti asiacute como las sashylidas a observar el cielo nocturno en colaboracioacuten con Ila Asociacioacuten Astronoacutemica Rias Baixas
Usted estuvo en CERN el antildeo pasado en un curso para profeshysores de lES coincidiendo con la puesta en marcha del LHC iquestEstaacute previsto dedicar tiempo al proyecto LHC en las sesiones del Clubiquestqueacute visioacuten tiene de este proyecto en el momento actual
D Joseacute Mariacutea Cordobeacutes Fiacutesico
En este antildeo uno de los temas a los que se dedicaraacute especial atenshycioacuten seraacute al nuevo acelerador de CERN el LHC (Large Hadron Colllshyder) que tiene previsto comenzar a funcionar en el mes de noviembre Su estructura su funcionamiento y los objetivos que tiene planteashydos se trataraacuten a lo largo de las sesiones en las que se conjugaraacuten las clases teoacutericas con el uso de los maacutes variados recursos didaacutecticos
Sobre el LHC lo primero que diriacutea es que es una maacutequina extreshymadamente compleja Se dice que es una maacutequina de maacuteximos es la mayor instalacioacuten superconductoshyra del mundo es la que trabaja a menor temperatura la que permishyte alcanzar la mayor energiacutea la de mayores dimensiones etc
El antildeo pasado coincidiendo con el curso para profesores de lES al que se ha referido en CERN se puso en funcionamiento Fue todo un eacutexito Sin embargo cuando se estaba calibrando a la energiacutea de 5 TeV en uno de los sectores en que estaacute dividido el acelerador hubo una averiacutea debido a defectos en la soldadura de unos imanes y e1 acelerador pasoacute del reacutegimen superconductor al normal produshycieacutendose un escape de helio al tuacuteshynel Esta averiacutea que produjo dantildeos en los imanes adyacentes fue basshytante seria y ha obligado a retrasar un antildeo su funcionamiento con el perjuicio que ello supone para los trabajos de investigacioacuten que esshytaba previsto iniciar Por otra parshyte ha sido necesario revisar miles de soldaduras reparar los imanes dantildeados o sustituirlos por otros nuevos y esto ha encarecido el proshyyecto Evidentemente ha sido un momento difiacutecil para CERN pero tambieacuten hay que tener en cuenta
que la complejidad de la maacutequina el trabajo pionero que alliacute se esta realizando y el nuacutemero elevado de grupos de investigacioacuten que intershyvienen en el proyecto y que hay que coordinar es un desafiacuteo en toda la regla
Sin embargo como dice el Director General de CERN Rolf Heuer ahora se comprende mucho mejor coacutemo funciona la maacutequina y este contratiempo ha suministrado mucha experiencia para el futuro Se han mejorado algunos sistemas de proteccioacuten y se controlaraacuten los haces con nuevos sistemas de seshyguimiento Iniciaraacute su funcionashymiento a una energiacutea menor de la que se ha previsto en el mes de noviembre para ir calibrando el guiado de los haces los detecshytores los sistemas de recogida de datos etc Posteriormente se aushymentaraacute su energiacutea hasta unos 5 TeV en el 2010 para despueacutes des-
conectarla en el invierno del nuevo antildeo y pl-epararla para su funcionashymiento a 7 TeV (energiacutea maacutexima) en el 2011 No obstante a estas energiacuteas por debajo de la energiacutea maacutexima los fiacutesicos esperan enconshytrar resultados que sean relevantes e indicadores quizaacutes de una nueva Fiacutesica
El club de Fiacutesica Enrico Fermi tiene ya una rica tradicioacuten de premios entre sus antiguos miembros iquestNos puede hablar de este tema
En el club venimos preparando a los alumnos para la Olimpiada de Fiacutesica desde sus comienzos Ha hashybido miembros del Fermi que han sido ganadores tanto en la fase local de la Universidad de Vigo como en la fase nacional y han podido asistir a la Olimpiacuteada Intershynacional En el antildeo 2001 fuimos ganadores del concurso Ciencia en
accioacuten y representamos a Espantildea en el eERN junto con otro grupo de un colegio de Madrid Conseshyguimos un diploma en el Concurso Scienza per tutti en el antildeo 2003 por un trabajo sobre el micromunshydo y el macromundo etc
iquest Coacutemo estaacute estructurado el curshyso en el Club Fermi
Las sesiones en el Club Fermi tienen una frecuencia semanal y se extienden a lo largo de un trimestre En la segunda fase las actividades se centran en la preparacioacuten de la Olimpiacuteada de Fiacutesica y en la particishypacioacuten en algunos de los concursos cientiacuteficos que hayan elegido los participantes La clausura del curso en el mes de abril se hace coincishydir con la participacioacuten en el Masshyterclass experimento en Fiacutesica de partiacuteculas a traveacutes de internet que organiza la Universidad de Santiago en colaboracioacuten con CERN
Joseacute Mariacutea Cordobeacutes director del Club de Fiacutesica Enrico Fermi y colaborador de esta revista durante una estancia en el CERN
FISICA
INTRODUCCiOacuteN
La fiacutesica es una rama de la cienshycia La ciencia es la buacutesqueda de un entendimiento racional del mundo en el que vivimos Como tal la ciencia parece haber sido inventada hace unos 3000 antildeos en la antigua Grecia y sus coloshynias por los mares Egeo y Meshyditerraacuteneo Mucho antes de la ciencia la humanidad demostroacute tener grandes capacidades inshyventivas manejando el fuego la agricultura la medida de tierras calendarios los tejidos la metashylurgia y el uso de metales (coshybre bronce y plomo) para la deshycoracioacuten herramientas y armas
CIENCIAS FiacuteSICAS
En tiempos antiguos con el fin de procurar bienestar a la hu shymanidad aquellos fenoacutemenos provocadores de miedo como las tormentas truenos y relaacutempagos
terremotos erupciones volcaacutenicas otros desastres naturales trageshydias personales tales como la enshyfermedad accidentes y similares se atribuiacutean todos a espiacuteritus que veniacutean en una gran variedad de colores y sabores El aplacarlos era una importante industria La mitoshylogiacutea una rica y hermosa literatura emergiacutea de los esfuerzos de la hushymanidad para hacer frente a lo que pareciacutean acontecimientos caoacuteticos y al azar La mitologiacutea se convirshytioacute en el manual del usuario para desenvolverse en un mundo que mezclaba reconfortante regularishydad - diacutea y noche invierno y verashyno las fases de la luna las mareas el movimiento de los planetas y los modelos de estrellas - con desasshytres inexplicables y catastroacuteficos
Entonces allaacute por los antildeos 600 iJC algo nuevo sucedioacute una deshyterminacioacuten por tratar de entender el mundo en toda su complejidad por medio de la loacutegica (lagos) Esto iba a reemplazar la mitologiacutea (mythos) que va con la poesiacutea la cancioacuten y el relato de cuentos El lagos entrantildeaba un firme razonashymiento Como ejemplo de la nueva filosofiacutea la causa de la noche y el diacutea es la rotacioacuten de la tierra sobre su eje una explicacioacuten mucho maacutes econoacutemica que aquella en la que el sol orbita la tierra en 24 horas
Obseacutervese que ambas explicashyciones para el diacutea y la noche hacen
DI Leon M Lederman A Antoliacuten Franco para traducir
para la Revista Ciencia Riacuteas Baixas
uso de la racionalidad - en resshypuesta a porqueacute diacutea y noche Los griegos nuevos a este asunto de la ciencia teniacutean una conviccioacuten filoshysoacutefica de que la razoacuten maacutes sencilla era la preferible Uno puede ver esto en la arquitectura y la escultushyra griegas en donde siempre que era posible se seleccionaba la geoshymetriacutea y la elegancia
Un tema capital de la ciencia griega era la presuncioacuten de que las complejidades del mundo - de los soacutelidos liacutequidos y gases de la roca y del metal del sol y los planetas de lo duro y lo blando - todo era la consecuencia de liJ combinacioacuten de cuatro elementos baacutesicos que ellos llamaron aire tierra fuego y agua Hoy en diacutea los ciacutenicos proclashyman que de aquiacute solo se obtiene un lodo caliente y burbuJeante Pero la buacutesqueda de la simplicidad subyacente a la complejidad era una estrategia fundamental
Una idea mucho maacutes cercana a nuestro actual concepto del munshydo fue inventada por Demoacutecrito (450 aL) Eacutel introdujo la idea de que existe una variedad de partiacutecushylas diminutas e invisibles que viajan raacutepidamente por todo el espacio colisionando y combinaacutendose en distintas formas y acumulaacutendose para hacer la variedad de cosas una gota de agua un grano de coshybre una mota de sal Estas ideas de
El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trabajo en fiacutesica de partiacuteculas en 1988 Actualmente vive en Batavia Illinols (USA)
FUENTES AEinstein El mundo como yo lo veo R Feynman et al Las conferencias de Feynman sobre Fiacutesica GGalileo Diaacutelogos relacionados con dos nuevas ciencias DGriffiths Introduccioacuten a la Mecaacutenica Cuaacutentica J Keats Las Poesiacuteas completas de John Keats EOWilson ConsillienceLa utilidad del Conocimiento
aacutetomos eran una forma de buscar
la simplicidad dentro de las comshyplejidades de la materia pero en los primeros tiempos de Grecia la verificacioacuten de tales ideas no era posible ni siquiera se pensaba que fuera importante En lo que caprishychosamente pod riacutea considerase presciencia los filoacutesofos griegos no a diferencia de algunos fiacutesicos teoacutericos modernos pensaban que la verificacioacuten experimental era abshysolutamente indigna
Demoacutecrito de Abdera
Los griegos no estaban enamoshy
rados de las investigaciones expeshyrimentales disentildeadas para confirshymar lo que ellos consideraban la belleza espiritual y esteacutetica de su visioacuten del mundo Se cuenta una historia acerca de un joven filoacutesoshyfo recieacuten elegido a la distinguida
Academia de Platoacuten Escuchoacute un debate sobre el nuacutemero correcto de dientes que se asignaban a un asno El argumento sentildeala la nushymerologiacutea pitagoacuterica en contra de la jerarquiacutea de la estructura animal ordenada por los dioses El novicio interrumpioacute para sugerir que jusshyto en el exterior de la Academia habiacutea un grupo de carromatos cada uno de los cuales estaba enshyganchado a un asno y que los acashydeacutemicos podiacutean salir a contar los dientes Inmediatamente el desshyafortunado individuo fue asaltado recibioacute una buena paliza por parte
de los enfurecidos veteranos y fue arrojado de la Academia Este incishydente dejoacute claro el modelo de las corteses discusiones acadeacutemicas entre nuestras maacutes prestig iosas facultades de Harvard Stanford Yale y Princeton
LAS PRAacuteCTICAS DE LA FiacuteSICA
Para acercarnos a la fiacutesica es uacutetil describir las disciplinas esenciashyles que definen la actividad geneshyral de la ciencia Hay cuatro de tashyles disciplinas y pueden disponershy
se en la forma jeraacuterquica de una piraacutemide procediendo a partir de una base principal matemaacuteticas hasta fiacutesica quiacutemica y triunfante en complejidad con la moderna biologiacutea con base molecular por encima
Uno puede casi al azar escoger una de las muchas subdivisiones
que se extienden desde la astronoshymiacutea y antropologiacutea hasta la zooloshygiacutea y tropezar con tales subdisciplishynas como geoquiacutemica astrofiacutesica geneacutetica o quiacutemica atmosfeacuterica pero todas ella mezclan trozos de las disciplinas esenciales para consshy
truir el gran monumento a coacutemo funciona el mundo
La fiacutesica tiene el fino enfoque de da rificar la estructu ra de la materia y la energiacutea sobre un escenario que
consiste en espacio y tiempo que empieza con el origen del universo entendiendo la evolucioacuten desde el informe caos de la explosioacuten origishynal hasta la formacioacuten de galaxias cuaacutesares agujeros negros estrellas y sistemas solares La estructura de la materia hasta las moleacuteculas aacutetomos y partiacuteculas subnucleares es tambieacuten una parte esencial del enfoque Desarrollo histoacuterico
La disciplina de la fiacutesica surgioacute en el siglo XVI como una partida cuantitativa de leyes con base mashy
temaacutetica por medio de las cuales los humanos podiacutean comprender el mundo inanimado Los profundos
misterios con que se enfrentaban los antiguos fueron reemplazados por una grupo de principios cada vez maacutes concisos de modo que el movimiento de los objetos - el vueshylo de los proyectiles la caiacuteda de las manzanas la oacuterbita de la luna la trayectoria de los planetas - podiacutea explicarse de forma cuantitativa Las defi n iciones de espacio tiempo materia y energiacutea eran precisas Los fenoacutemenos excesivamente compleshyjos - eclipses cometas mareas las propiedades de la materia (ej soacuteshylidos liacutequidos y gases) la estabilishydad de las estructuras (ej puentes torres barcos ) el comportamiento
de la Iuz los procesos queinduyen las oscilaciones del calor temperashyturas los colores del arco iris y los colores maacutes sutiles que emiten las sustancias calientes las cargas eleacutecshytricas y el magnetismo gravedad y radioactividad - todo esto fue con el paso del tiempo organizado en un nuacutemero relativamente pequentildeo de leyes de la fiacutesica
Las claves de la evolucioacuten de la fiacutesishy
ca moderna surgieron de una nueshyva actitud tipificada por una obsershyvacioacuten cuantitativamente precisa y experimentos controlados acopiashydos con ra zonamiento matemaacutetico Estas nuevas ideas empezaron con
la fiacutesica asociada principalmente con Galileo alrededor de 1600 Con los eacutexitos la estructura conshyceptual se extendioacute lentamente a otras disciplinas cientiacuteficas Los insshytrumentos necesarios para llevar a cabo la experimentacioacuten controlashyda evolucionaron lentamente desshyde remiendos hasta disentildeo basado en el entendimiento cientiacutefico La apl icacioacuten de la ciencia a la socieshydad (tecnologiacutea) animoacute la inversioacuten de la sociedad en la ciencia pero tambieacuten capacitoacute a la ciencia para llevar a cabo una experimentacioacuten auacuten maacutes sofisticada Este proceso
da cuenta del asombroso raacutepido avance de la ciencia y la tecnologiacutea que es caracteriacutestico de nuestros tiempos
El avance moderno
El siglo XX vio una profunda ampliacioacuten de las propiedades del mundo fiacutesico considerado ahora entendido por la fiacutesica El proceshyso de la fiacutesica empieza con el exashymen de un conjunto de fenoacutemenos que parecen estar relacionados (ej el movimiento y la estabilidad de los objetos) y sobre la ba se de cuishydadosas observaciones y medidas conduce a una propuesta de una ley concisa o un conjunto de leshyyes que pueden dar cuenta de las observaciones y la medida Estas nuevas leyes estaacuten sujetas a prueshybas siempre maacutes incisivas Si estas leyes fallan son reemplazadas por leyes maacutes profundas y maacutes vaacutelidas
Puede hacerse una lista de las subdisciplinas de la fiacutesica como (1) estado soacutelido (fiacutesica de materia conshydensada) que trata de estructuras complejas de la materia (ej supershyconductores semiconductores la ciencia de los materiales estructushyras moleculares complejas) (2) fiacutesica atoacutemica que trata de las propiedashydes de los aacutetomos (3) fiacutesica nuclear que trata de los fenoacutemenos de los nuacutecleos de los aacutetomos que ocupan solamente 10-15 del volumen del aacutetomo y (4) partiacuteculas elementales que trata de la buacutesqueda de los lashydrillos maacutes baacutesicos de la materia y de las fuerzas relevantes
Este sencillo resumen no toma en cuenta importantes temas relashycionados como la astrofiacutesica (que trata de la fiacutesica de las estrellas gashylaxias y la historia de la evolucioacuten del universo) la biofiacutesica (que trata de la fiacutesica de moleacutecu las muy granshydes cuyas estructuras definen proshyteiacutenas ceacutelulas y genes) y geofiacutesica y fiacutesica de la quiacutemica ( que trata de
la aplicacioacuten de las leyes de la fiacutesica a las disciplinas cientiacuteficas adyacenshytes)
Albert Einstein
La forma en que fu nciona la fiacuteshysica puede ilustrarse por medio de una de las subdivisiones la fiacutesica de pal-tiacuteculas Esta disciplina identishyfica los objetos maacutes primord iales a partir de los cuales estaacute compuesshyta la materia y busca entencJer las fuerzas que actuacutean entre estas parshytiacuteculas para construilmiddot los nuacutecleos aacutetomos y moleacuteculas Estas entidashydes maacutes complejas son entonces entregadas a la quiacutemica y a la biologiacutea moderna de base moleshycular generalmente acompantildeadas de un manual del usuario que prescribe las leyes relevantes de la fiacutesica El entablado conceptual soshybre el cual danzan estas leyes estaacute hecho de materia energiacutea espacio y tiempo
La fiacutesica de partiacuteculas surgioacute en la deacutecada de 1950 a partir de estudios de los nuacutecleos de los aacutetoshymos y la fiacutesica de rayos coacutesmicos Esta uacuteltima estudiaba partiacuteculas energeacuteticas que bombardeaban la tierra desde el espacio profundo exterior Para penetrar en profunshydidad dentro del nuacutecleo se invenshytaron los aceleradores de partiacutelcushylas para controlar y observar las colisiones entre las partiacuteculas aceshy
leradas (ge neralmente electrones y protones) y los objetivos selecshycionados A medida que aumenshytaba el conocimiento se disentildear-on las leyes generales de la naturaleza y generalmente se manifestaron matemaacuteticamente Estas leyes (ej la teoriacutea cuaacutentica de campos la relatividad general tambieacuten conoshycida como la ley de la gravedad de Einstein la teoriacutea de supercuerdas) fueron entonces sometidas a tests experimentales Nunca se halla que las teoriacuteas sean correctas A menudo se halla que son erroacuteneas o a lo mejor posiblemente correcshytas N uestra experiencia ha de ser respetuosa con nuestra herencia pero esceacuteptica de su l1nivNsalidad Por consiguiente las leyes de Isaac Newton promulgadas alrededor de 1680 fueron verificadas en un elevado nuacutemero de pruebas en un gran nuacutemero de laboratorios Pero solamente alrededor de 1920 se halloacute que no eran vaacute lidas cuando los fiacutesicos aprendieron coacutemo proshybarlas en el microscoacutepico mundo de los aacutetomos nuacutecleos y quarks
Las conexiones de distintas partes de la ciencia son algunos de los tesoros de la actividad Por consiguiente se tornoacute claro en el siglo XX que para entender como funciona el so l necesitamos saber acerca de las reacciones nucleares la existencia de neutrinos y la teoriacutea de la Fuerza Deacutebil El entender la evolucioacuten del universo necesitaba de todo el resumen teoacuterico de las partiacuteculas elementales porque el universo infante era una caliente y densa sopa de pa rtiacuteculas y fuershyzas Los aceleradores de partiacuteculas construidos para ensamblar este conocimiento estaacuten ahora a la esshypera de ver moleacuteculas bioloacutegicas y las briznas de carboacuten que son parte del estudio de la ciencia de los materiales
Como soportes de las disciplinas estaacuten los dos pilares revolucionarios
de la fiacutesica del siglo XX mecaacutenica cuaacutentica y relatividad La primera disciplina se aplica a las leyes que
gobiernan el comportamiento de la materia y energiacutea en los domishynios atoacutemico y subatoacutemico la otra se aplica al dominio cosmoloacutegico de las galaxias cuacutemulos galaacutecticos agujeros negros y las partes exoacutetishy
cas de nuestro universo
La teoriacutea cuaacutentica surgioacute de la creciente habilidad de los fiacutesicos por adquirir datos del micromundo del aacutetomo Invisible aloJo humano incluso con los maacutes avanzados mishy
croscopios a finales del siglo XIX el aacutetomo habiacutea sido un sospechoso componente de la materia duranshyte milenios Unos 10 millones de
aacutetomos caben en el punto al final de esta oracioacuten La materia familiar a Newton y sus seguidores hasta 1900 estaba compuesta incluso en la forma de una diminuta bola
de trillones de aacutetomos actuando de forma coherente Pequentildea mashyravilla entonces que el comportashymiento de objetos individuales del tamantildeo de aacutetomos es totalmente diferente de la experiencia humashyna Tan extrantildeas eran las nuevas reglas finalmente inventadas para explicar el comportamiento de los aacutetomos que muchos de los que habiacutean estado en el origen de la teoriacutea cuaacutentica se revelaron conshy
tra ella Esto incluyoacute a Einstein Sin embargo la teoriacutea tuvo eacutexito y hoy es la teoriacutea con maacutes eacutexito que subshyyace a la fiacutesica explicando toda la quiacutemica y una gran parte de la bioshylogiacutea con base molecular - la bioloshy
giacutea del DNA proteiacutenas y estructura de la ceacutelula
La fiacutesica del siglo XX ha dado lugar a una enorme tecnologiacutea que podemos describir enumeranshydo utensilios tales como laacuteseres teleacutefonos celulares maacutequinas de fax ordenadores (desde el Palm VII a enormes superordenadores) y farms de procesadores que
dirrgen nuestras faacutebricas predicen nuestm tiempo atmosfeacuterico orshyganizan nuestros negocios y jueshy
gan nuevos papeles en las nuevas ciencias de transferencia de inforshymacioacuten roboacutetica automocioacuten microelectroacutenica y nanoestructushyras Probablemente una importanshyte fraccioacuten del producto nacional
bruto de las naciones industriales surge de la fiacutesica del siglo XX Adeshymaacutes las disciplinas maacutes complejas de quiacutemica biologiacutea y ciencias de la tierra y el espacio se basan en la descripcioacuten de los fiacutesicos de la forshyma y funcioacuten de los aacutetomos y moshy
leacuteculas
Nanoestructuras
Efuturo
Asiacute que iquest queacute queda por hacer iquest Cuales son los problemas candenshy
tes a los que han de hacer frente los fiacutesicos del siglo XXI iquestCuales son las constricciones si hay alguna en los avances que posiblemente pudieshyra llevar este tema a una graciosa terminacioacuten iquestQueacute validez tiene la
asercioacuten Todos los temas fundashymentales se entienden iquestsolamente algunos detalles interesantes neceshysitan estudiarse Esta pregunta se ha alzado varias veces en la historia de la fiacute~ica En 1895 alentauds por deacutecadas y siglos de aplicaciones cada vez de mayor eacutexito de la meshycaacutenica newtoniana y del electroshymagnetismo de Faraday y Maxwell se alzaron voces eminentes proclashy
mando que las futuras verdades de la fiacutesica han de hallarse en el lugar del sexto decimal
La deacutecada de 1895 - 1905 sin embargo produjo nuevos datos que dieron un vuelco en esta exushyberancia y convirtioacute a los optimistas en voces de desesperacioacuten rayosshy
X radioactividad el electroacuten los oriacutegenes de la teoriacutea cuaacutentica y la teoriacutea especial de la relatividad esshytuvieron entre los descubrimientos de esa deacutecada Los creadores de la teoriacutea cuaacutentica nunca pudieron imaginarse las vastas consecuenshycias econoacutemicas culturales y de comportamiento de su descubrishymiento
De nuevo en 1990 varios autoshyres proclamaron el final de la fiacutesica En efecto ellos adujeron nosotros ahora entendemos esencialmente todo lo que es razonablemente uacutetil de entender lo que queda son o bien detalles o abstracciones que en esencia son irrelevantes para las aspiraciones humanas El balance de este artiacuteculo es un esfuerzo por disponer algunos de los problemas irresueltos con alguacuten esfuerzo por estimar los recursos que se neceshysitan para dirigir estos problemas Despueacutes de todo el objetivo de la investigacioacuten baacutesica abstracta es simplemente entender como funshy
ciona el mundo La fiacutesica puede
que sea la uacutenica disciplina que se esfuerza por colocarse al margen del negocio
Concentreacutemonos en los domishy
nios donde los fiacutesicos esperan que tengan lugar los mayores avances en las proacuteximas deacutecadas Segurashymente que habraacute un firme progreso en nuestra comprensioacuten y control de fenoacutemenos tan complejos corno la fiacutesica de la materia condensada superconductores de alta temperashytura y propiedades de los cristales materiales polimeacutericos compuesshytos ceraacutemicas y nuevas formas de
moleacuteculas basadas en el carbono (ej ( 60 con nanotubos) Parece seshyguro predecir que estos temas se desarrollaraacuten vigorosamente dushyrante la mayor parte del siglo XXI El control de la complejidad el poshysible surgimiento de nuevos fenoacuteshymenos - incluso nuevos principios fundamentales - ciertamente revishyviraacuten las cosas
Las aplicaciones de la fiacutesica a la quiacutemica y especialmente a la bioloshygiacutea son aquiacute importantes A medishyda que la biologiacutea se convierte en una ciencia cuantitativa y difiacutecil la fiacutesica en su teacutecnica sus invencioshynes de instrumentos de precisioacuten potencia computacional y leyes baacutesicas continuaraacute influyendo en la biologiacutea en su sentido maacutes geneshyral Recientes esfuerzos para entenshy
der la consciencia humana como un elemento de la ciencia cuaacutentica ilustran el poder de la aplicacioacuten de profundos principios ayudados por la tecnologiacutea de los ordenadoshyres simulacioacuten e imagen
Esto nos lleva al futuro de la fiacuteshysica de partiacuteculas y la cosmologiacutea Estas estaacuten ahora iacutentimamente acopladas ya que las leyes de la fiacutesishyca -las partiacuteculas y fuerzas - deben jugar un papel crucial en las maacutes tempranas eacutepocas de la creacioacuten y evolucioacuten
La fiacutesica de partiacuteculas estaacute al borde de alguacuten tipo de estertor emergiendo de un poderoso pero imperfec to sumario de partiacuteculas fundamentales seis quarks (vieshynen en pares arribaabajo encanshytoextrantildeo y encimafondo) y seis leptones (electroacuten muoacuten y tau cada uno de los cuales con su proshypio compantildeero neutrino) cuyo comportamiento social estaacute deshyterminado por tres fuerzas (fuerte deacutebil y eleacutectrica) Mientras que la ciencia cuaacutentica da una espleacutendida relacioacuten de todos los experimentos llevados a cabo en todos los aceshyleradores desde Galileo en Pisa la gravedad (relatividad general) aparece como un dominio que toshydaviacutea debe revelarse Necesitamos una coexistencia paciacutefica entre la relatividad y la teoriacutea cuaacutentica para entender el principio Neceshysitamos un resumen maacutes sencillo y maacutes compacto perspectivas para las cuales nos acogemos en la exshypresioacuten Fenoacutemenos Higgs Esta es una proyeccioacuten para un nuevo campo que hace que la simplicishydad cristalina del universo parezshyca tan complicada Apareceraacute en el nuevo y enorme acelerador en funcionamiento ya en Europa o el que vendraacute despueacutes Higgs simplishyficaraacute y recompensaraacute a sus desshycubridores tal vez en la deacutecada actual (2000-2010)
Despueacutes los cosmoacutelogos y asshytrofiacutesicos tambieacuten tendraacuten que enshytender la expansioacuten acelerada del universo la materia oscura y las constantes cosmoloacutegicas HJy mushycho por hacer Incluso los optimisshytas no son ridiculizados por decir que en buena medida el origen y evolucioacuten del universo basado en las leyes de la fiacutesica quedaraacute moshyderadJmente claro en los proacuteximos 20 a 50 antildeos
Esto podriacutea posiblemente tershyminar con la buacutesqueda de una ley baacutesica - tal vez una versioacuten de la teoriacutea de cuerdas Entonces de nuevo podemos ser como el emshybrioacuten del polluelo picando del alishymento almacenado en el huevo shytodo el universo de este embrioacuten dentro del huevo consumieacutendose eventualmente para dejar el huevo universo totalmente comprendido hasta que la caacutescara se rompe exshyponiendo otro universo
El uacuteltimo papel de la fiacutesica puede representar la agencia unificadora de todo el conocimiento humano EOWilson el sociobioacutelogo escrishybe en su libro Consillience sobre la unidad de todo conocimiento de la eventual unificacioacuten de las cienshycias las ciencias sociales y de las humanidades Por revolucionario que esto pueda parecer uno pueshyde tal vez otear las posibilidades a
traveacutes del puente de la conscienshycia humana Los neurocientiacuteficos estaacuten aprendiendo poco a poco elementos del funcionamiento del cerebro En un sentido real el ceshyrebro funciona seguacuten las leyes de la fiacutesica y eacutestas suavizadas por las bases probabiliacutesticas de la ciencia cuaacutentica y por la complejidad de la teoriacutea del caos puede auacuten con el tiempo ser reconducida a un anaacuteli shysis loacutegico
iquestSeraacute esto un rapto de la emoshycioacuten amor muacutesica poesiacutea arte O por el contrario enriqueceraacute
realmente la unioacuten cientiacutefica las grandes glorias del espiacuteritu humashyniacutestico suministrando una ciencia loacutegica subyacente iquestTememos noshysotros como Keats destejer el arco iris Richard Feynman el gran fiacutesico teoacuterico preguntoacute una vez iquest El entendimiento de los mecanismos de la actividad estelar hacen disminuir de alguacuten modo
nuestra apreciacioacuten de la belleza y esplendor del cielo nocturno
LO S PAPELES DE LA FiacuteSICA
Empleo
Los fiacutesicos encuentran emshypleo en academias en laboratoshyrios nacionales y en laboratorios de investigacioacuten industriales Hay tambieacuten un aacutegil movimiento de fiacutesicos en otros campos en donde son valorados su exclusivo dominio de instrumentos y de anaacutelisis mashytemaacuteticos Se mueven faacutecilmente por la moderna biologiacutea y han conshytribuido grandemente a definir la estructura y funcioacuten tridimensional de complejas moleacuteculas de DNA
Hoy en diacutea las fronteras de la astrofiacutesica y fiacutesica de partiacuteculas nos han dado un cuadro bastante claro y bien verificado del origen del unishyverso en un Big Bang el origen tan caliente y denso que la materia existiacutea en su forma maacutes primordial Los fiacutesicos de partiacuteculas simulando esto en grandes aceleradores sushyministran leyes que siguen la evolushycioacuten del universo hasta el presente Tanto la astrofiacutesica como la fiacutesica de partiacuteculas utilizan grandes y cashyros instrumentos y generalmente entrantildean colaboraciones internashycionales de decenas y centenares de cientiacuteficos y estudiantes graduashydos La mayor parte de la illvegtLishygacioacuten baacutesica en fiacutesica se hace con fondos del gobierno Otra investishy
gacioacuten baacutesica estaacute maacutes proacutexima a su aplicacioacuten y uno puede defenshyder el gasto puacuteblico como esencial
para producir ciencia en apoyo a la tecnologiacutea y contribuir a una ecoshynomiacutea robusta
Temas de Eacutetica y M oral
Los temas de eacutetica y moral surshygen cuando los fiacutesicos trabajan en laboratorios de defensa en armashymentos tales como explosivos nushy
cleares misiles y otras contribucioshynes a la guerra Como estaacuten cienshytiacuteficamente educados los fiacutesicos pueden ser consultados sobre proshyyectos tales como bombas guiadas con precisioacuten misiles defensivos con base en sateacutelites y cualquier fuente especialmente relacionada con impactos medioambientales Como la ciencia supone 150 mil millones de doacutelares anuales de gasshyto el respaldo de la fiacutesica y de los diversos campos es un tema poliacutetishyco y ciertamente aquiacute hay tensioshynes y competencias
Organizaciones profesionales
La fiacutesica estaacute organizada a esshycala nacional en la Sociedad Fiacutesica Americana (APS siglas in ingleacutes) asiacute como tambieacuten en sociedades subdisciplinares para impulsar la investigacioacuten atraer a estudiantes y obtener becas y contratos Orshyganizaciones paraguas tales como la Academia Nacional de Ciencias (NAS) y la Asociacioacuten Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS) son para la cultura para aconsejar al gobierno para hacer avanzar la ciencia generalmente y para orshy
ganizar poderosos Iobbies para defender u oponerse a poliacuteticas medioambientales temas regulatoshyrios seguridad educacioacuten prograshy
mas militares y similares La Unioacuten
Internacional para la Fiacutesica Pura y Aplicada (IUPAP) abarca a todas las naciones con un nuacutemero de fiacutesicos suficientemente grande para dirigir
temas relevantes para la profesioacuten
pero tambieacuten para aplicaciones de
la fiacutesica El compartir la construcshy
cioacuten de grandes telescopios aceshyleradores e instrumentos de fusioacuten es cada vez maacutes crucial La educashycioacuten para el continuo avance de la
ciencia es un problema comuacuten en
donde la experiencia internacional es uacutetil Elevar la captacioacuten popular de la fiacutesica es igualmente importanshyte a medida que la fiacutesica del siglo
XXI continuacutea engendrando nuevas
tecnologiacuteas
CONCLUSiOacuteN
La necesidad de un entendishy
miento puacuteblico de la fiacutesica - no de
la ciencia - nunca ha sido mayor El
conocimiento baacutesico que estamos acumulando sobre coacutemo funciona el mundo no es ni bueno ni malo Las aplicaciones de este conocishy
miento pueden medirse por armashy
mento nuclear o por un incremenshyto en la longevidad mejor salud y los medios econoacutemicos para repashyrar el medioambiente y reducir la pobreza a escala mundiciexcll Aquiacute la
humanidad tiene una eleccioacuten que puede juzgarse
I
EN LA BUSQUEDA
DE NUESTROS ORIGENES 1 los homiacutenidos maacutes antiguos
Desentrantildear la historia de nuesshy
tra especie es una tarea ardua y
compleja en la que la respuesta
a cada pregunta a merludo suele
venir acompantildeada de todo un conshy
junto de nuevas interrogantes que complican nuestro aacuterbol genealoacuteshy
gico Y en la que no siempre geneacuteshy
tica y paleontologiacutea parecen ir de
acuerdo
Seguacuten los datos geneacuteticos pushy
blicados por David Reich (Nature
mayo 2006) la separacioacuten entre
los homiacutenidos y los antepasados
de nuestros parientes maacutes proacutexishy
mos los chimpanceacutes se produjo
muy probablemente hace menos
de 5 millones y medio de antildeos Sin
embargo el descubrimiento por
Michel Brunet (Universidad de Poishy
tiers) en el desierto del ehad de los r-estos foacutesiles de Toulllaf (Sashyhelanthropus tchadensis) datashy
dos en casi 7 millones de antildeos y
que puede representar a nuestro
antepasado homiacutenido maacutes antishy
guo pone un nuevo dilema sobre los oriacutegenes de nuestra especie
y entre los foacutesiles de especies
maacutes antiguas consideradas tamshy
bieacuten como homiacutenidos se encuenshy
tran los de Orrorin tugeniensis (de unos 6 millones de antildeos) desshy
cubiertos en Kenia (Tugen Hills) y
Ardipithecus ram idus (de entre 41 Y55 millones de antildeos) en Etioshy
piacutea todos con rasgos que sugieren
el bipedismo y que son anteriores a
los Australopithecus
Precisamente el teacutermino hoshy
miacutenido se corresponde con prishy
mates cuyo desplazamiento es
biacutepedo en esto parece haber un
acuerdo generalizado entre anshy
tropoacutelogos o paleoantropoacutelogos
El bipedismo acarrea una serie de
caracteriacutesticas en la anatomiacutea que
sirven de referencia a la hora de
distinguir los foacutesiles en los craacuteneos
la posicioacuten del hueco de insercioacuten
de la columna vertebral foramen
magnum es central en la base
para proporcionar el equilibrio neshy
cesario de la cabeza en un indivishy
duo erguido La longitud del cuello
femoral y el surco de insercioacuten del
muacutesculo en dicho cuello del feacutemur
la estructura de la pelvis o la disshy
posicioacuten paralela y maacutes adelantashy
da de los pulgares en los pies son
otras de esas caracteriacutesticas que
van ligadas al desplazamiento biacuteshy
pedo
Francisco Novoa Cid Bioacutelogo y profesor de lE S
2 los Australopithecus
Pruebas indudables de bipedisshy
mo las encontramos entre los Ausshy
tralopithecus (simios del Sur) que vivieron en Aacutefrica hace entre 4 y 2
millones de antildeos y de los que hay bastantes representantes corresshy
pondientes a varias especies A africanus A robustus A anashymensis
Pero sin duda los maacutes famosos son los restos de Lucy una Ausshytralopithecus afarensis descushy
biertos en 1974 por Donald Johanshy
son en la regioacuten de Afar (Etiopiacutea)
correspondientes a una adolescente que data de 32 millones de antildeos Un esqueleto casi completo que
proporcionoacute una enorme informashy
cioacuten y que se vioacute luego aumentada por los restos de trece individuos (4
nintildeos y 9 adultos de ambos sexos) en el mismo yacimiento
Huellas de Laetali
y otro de los descubrimienshy
tos maacutes emblemaacuteticos fueron las
Huellas de Laetoli en Tanzania
en 1976 por Mary Leakey del rasshy
tro de 36 millones de antildeos dejado
por las pisadas de probablemente
una familia de tres homiacutenidos soshy
bre arcilla y ceniza volcaacutenica huacutemeshy
da y que constituye la prueba maacutes
irrefutable del cam inar biacutepedo de
estos homiacutenidos
El craacuteneo y el aspecto sin emshy
bargo de los Australopithecus era
maacutes proacuteximo a los chimpanceacutes que
Comparacioacuten entre los esqueletos de un H erectus (izda) un Australapithecus
(centro) y un H sapiens
a los humanos actuales Su estatushy
ra era inferior (135 en machos y
105 en hembras) su volumen crashy
neal en general entre 400 y 500 cc era aproximadamente un tercio
del nuestro sin frente y sus brazos
eran proporcionalmente largos
con relacioacuten a sus piernas Su denshy
tadura revela una dieta vegetariana
de hojas y frutos
Una de las implicaciones que
suelen deducirse de la posicioacuten ershy
guida es que permitioacute liberar las
manos que pudieron adquirir una
mayor destreza y dar lugar con el
tiempo al desarrollo de una tecnoshy
logiacutea
3 El geacutenero Horno
Fue el uso de tecnologiacutea y la
aparicioacuten de una industria liacutetica
Junto a un cambio significativo en
la dieta en la que el uso de herrashy
mientas permite descarnar animashy
les muertos lo que marca la aparishy
cioacuten del geacutenero Homo hace unos
25 millones de antildeos Una dieta carshy
niacutevora maacutes rica en proteiacutenas favoreshy
cioacute ademaacutes el desarrollo cerebral
El volumen craneal iraacute aumenshy
tando desde los 650 cc en Homo
ha bilis hasta los 1500 en los neanshy
dertales (algo mayor que nuestros
1400 cc)
Hasta hace poco se consideshy
raba como representantes maacutes
antiguos del geacutenero a los Horno habilis que ya fabricaban lascas
pero el descubrimiento en la deacuteshy
cada de los 90 en el lago Malawi
(Rift africano) de una mandiacutebula inferior datJdJ en unos 25 milloshy
nes de antildeos correspondiente a una nueva especie Horno rudolfenshysis y de la que parece partir seguacuten
el equipo descubridor (FSchrenk y
T Bromage) la liacutenea evolutiva que
conduce hacia nuestra especie ha
generado la controversia
Fue un periacuteodo del Plioceno en
el que se produjo un notable camshy
bio climaacutetico con descenso de tem shy
peratura media y humedad yen el
que coexistieron diversas especies
de homiacutenidos
Sin embargo uno de los hallazshy
gos maacutes significados ocurrioacute en
1984 cuando el equipo de Richard
Leakey desenterroacute el esqueleto
casi completo del nintildeo de Turkashyna (lago Turkana Kenia) de 16
millones de antildeos Para eacutel y otros
foacutesiles de sus caracteriacutesticas se
creoacute la especie Horno ergaster homiacutenidos de 850 cc de capacidad
craneal con proporciones corpora shy
les un patroacuten de crecimiento muy
parecidos a los nuestros y con una
industria liacutetica maacutes elaborada (cul shy
tura achelense) Se le supone preshy
cursor del Homo erectus y tal vez
del H antecesor de Atapuerca
Craacuteneo de Hamo ergaster
De por medio una importante
interrogante la de los foacutesiles de
Horno georgicus en el Caacuteucaso
(Georg ia) con una antiguumledad feshy
chada en 185 millones de antildeos
y unos rasgos anatoacutemicos y una industr ia liacutetica maacutes primitiva de lo
esperado pero que ponen de mashynifiesto que los homiacutenidos salieron
de Aacutefrica mucho antes de lo que se
habiacutea supuesto
Homo erectus
Con una antiguumledad de 18 mishy
llones de antildeos el Horno erectus teniacutea unas caracteriacutesticas anatoacutemishy
cas muy parecidas a las nuestras su
capacidad craneal era de 1000 cc
y con una cultura bastante desashy
rrollada se desconoce si utilizaron
lenguaje hablado complejo pero
siacute alguacuten sistema de comunicacioacuten
capaz de transmitir aprendizaje Ha
sido el homiacutenido que migroacute a Asia
Hace un milloacuten de antildeos estaba
perfectamente asentado en China
y Java y su presencia se extendioacute
hasta hace tan soacutelo 30000 antildeos en
que se extinguioacute Por tanto llegoacute
a coexistir tanto con neandertales
como con nuestra especie
En el sur de Europa en cambio
el homiacutenido maacutes antiguo con la
excepcioacuten del Caacuteucaso corresponshy
de a Horno antecesor (Atapuerca
Burgos) en la Peniacutensula ibeacuterica los
primeros hallazgos fueron fechashydos en 800000 antildeos de antiguumleshy
dad pero maacutes recientemente la
aparicioacuten de nuevos foacutesiles en los
yacimientos de Atapuerca ya han
retrasado la aparicioacuten de los homiacuteshynidos en el Viejo Continente a 12
millones de antildeos en el Pleistoceno
inferior
Con el mismo volumen craneal
que H erectus presentan en camshy
bio unos arcos supraorbitales meshy
nos pronunciados Los huesos de
Gran Dolina de ind ividuos joacutevenes
presentan marcas de descarnashy
miento claros signos de canibashylismo
Para los paleoanshy
tropoacutelogos J L Arsuashy
ga E Carbonell y J
Bermuacutedez de Castro directores de las excashy
vaciones de Atapuershy
ca pueden constituir
probablemente un anshy
tepasado comuacuten que
conduce por un lado a
la liacutenea evolutiva hasta
los neandertales con sus
precursores los Homo
heidelbergensis y por otra liacutenea diferente hasshy
ta nuestra especie
De los Horno heidelbergensis (preshy
neandertales) la mayor acumulacioacuten de foacutesiles
se ha encontrado tamshy
bieacuten en Atapuerca en el
Yeacutelcimiento Sima de los huesos
y corresponde a los restos de 33 inshy
dividuos de ambos sexos de entre 13 y 30 antildeos datados en 300000
antildeos producto probablemente de
un enterramiento lo que revelariacutea
la existencia de un fuerte sentido
social y mente simboacutelica Indivishy
duos de complexioacuten fuerte hueshy
sos de notable grosor capacidad
craneal algo menor a la nuestra y
mandiacutebula sin mentoacuten
El Horno neanderthalensis debe su nombre al valle de Neanshy
der (Alemania) donde en el siglo
XIX se halloacute el primer esqueleto
parcial de estos homiacutenidos Apashy
recieron hace unos 230000 antildeos
y poblaron Europa y Asia occidenshy
tal adaptaacutendose al clima extremo
de las glaciaciones hasta que se
extinguieron hace unos 30000
antildeos o tal vez menos en su proshy
bablemente uacuteltimo reducto que
parece pudo ser la Peniacutensula Ibeacuteshy
rica Sus caracteriacutesticas fiacutesicas son
una evolucioacuten de los heidelbergenshy
sis con la diferencia de una mayor
capacidad craneal que llega a los
1500 cc (mayor que la nuestra)
por lo demaacutes huesos maacutes gruesos
y pesados que los nuestros fuertes
pero no muy altos (160-170) Y
en su rostro notable prognatismo
sin mentoacuten frente huidiza yarshy
cos supraorbitales resaltados
--
Coexistieron con el Hamo sashy
piens durante miles de antildeos y las
causas de su desaparicioacuten no aclashy
radas son objeto de discusioacuten al
igual que la posibilidad de cruces
(hibr idaciones) entre ambas espeshy
cies hipoacutetesis de la que hay parshy
tidarios como M Wolpoff o Fred
H Smith o detractores como Ch
B Stringer Lo que es indudable
es que los neandertales poseiacutean
una avanzada industria liacutetica usashy
ban el fuego el cuero y la madera
para producir herramientas armas
y adornos cuidaban a sus enfershy
mos y ancianos enterraban a sus
muertos y probablemente desarroshy
lla ron alguacuten tipo de lenguaje para
comunicarse Muy leJOS de la idea
que inicialmente se teniacutea de besshy
tias primitivas sin inteligencia algushy
na Hay pruebas de que algunos
grupos practicaron el canibalismo
pero eso tambieacuten ocurrioacute en nuesshy
tra especie
4 El Horno Sapiens
El Hamo saplens aparece en
Aacutefrica hace 200000 antildeos el arcaishy
co seguacuten algunos investigadores
y hace 120000 el moderno y con
relativa rapidez se va extendiendo
y sustituye a las otras poblaciones
de homiacutenidos en todo el mundo
Desde hace al menos unos 25000
antildeos ninguna otra especie de hoshy
miacutenidos le disputa su espacio en los
ecosistemas que coloniza del plashy
neta Tierra
Dotado de un esqueleto maacutes lishy
gero que el de los neandertales lo
que aumenta la agilidad y proba-
Bibliografiacutea
blemente la habilidad sobre todo
en las manos el craacuteneo evoluciona
adquiriendo una frente maacutes vertica l
desaparece el prognatismo y apareshy
ce el mentoacuten las mandibulas menos
robustas el desarrollo de dietas maacutes
vari adas con la utilizacioacuten del fuego
que le permite un mayor aprovechashy
miento de nutrientes con menor
gasto energeacutetico en su digestioacuten
el desarrollo de un cerebro y de un
leng uaje maacutes complejos que pershy
IIliten el anaacutelisis la planificacioacuten de
estrategias y la transmisioacuten de coshy
nocimientos y aprendizajes el mashy
yor desarrollo tecnoloacutegico gracias a
una mente maacutes creativa emprendeshy
dora dominada por la curiosidad y
en ocasiones el deseo de aventura
y probablemente un mayor sentido
social y de pertenencia a un grupo
lo que lleva a inevitables disputas y
conflictos entre grupos Todo ello
ha llevado a nuestra especie a coshy
lonizar en la praacutectica todos los meshy
dios del planeta fundamentalmenshy
te a base de modificar esos medios
para adaptarlos a nosotros En una
palabra para independizarnos del
medio
Pero sin duda el motor de la evolucioacuten son las mutaciones y reshy
combinaciones geneacuteticas que orishy
ginan la variabilidad y que permishy
ten la aparicioacuten y diversificacioacuten de
rasgos nuevos que no existiacutean en
los ancestros En nuestro caso que
compartimos aproximadamente un
99 del genoma con los chimpanshy
ceacutes son determinadas secuencias
en ese 1 restante del ADN claves
en el proceso de hominizacioacuten y de
nuestras diferencias con ellos
yvwwportalciencianet Art iacuteculos de antropologiacutea y paleontologiacutea Registros foacutesiles sobre la evolucioacuten humana en el Plioceno Emiliano Agu irre Enriacutequez Homiacutenidos contemporaacuteneos Investigacioacuten y Ciencia lan Tatersa ll iquestQuieacutenes fueron los neandertales InvestigaCioacuten y Ciencia Kate Wong Mutaciones pioneras Investigacioacuten y Ciencia Dennos Drayna iquestQueacute nos hace humanos Investigacioacuten y Ciencia Katherine S Pollard
El trabajO de genetistas como
Dennis Drayna o de bioestad iacutestishy
cosas como Katherine Pollard ha
revelado unas cuantas secuencias
de ADN importantes en la evolushy
cioacuten humana Mencionareacute soacutelo alshy
gunas de ellas
La secuencia HAR 1 (118 bases
de ADN del genoma humano que
codifican ARN) que se activa en
el cerebro y parece resultar esenshy
cial en el desarrollo de la corteza
cerebral La secuencia FOXP2 un
gen de evolucioacuten raacutepida y que tieshy
ne una importante implicacioacuten en
el habla Secuencias que tienen
relacioacuten con la dieta como el gen
LCT que permite la toleranCia a la
lactosa en adultos lo que permite
utilizar la leche de animales domeacutesshy
ticos En la lista de secuencias geshy
neacuteticas significativas estaacuten las que
tienen que ver con nuestro sistema
inmunitario Nuestros genes llevan
cicatrices de la lucha contra enshy
fermedades infecciosas especialshy
mente en el caso de retrovirus Tal
es el caso del gen TRIMS que nos
pelmite defendernos mejor que
otros primates frente al ret rovirus
PtEVR1 pero que a cambio nos
hace maacutes vulnerables al VIH (virus
del SIDA)
Somos una joven especie a ve shy
ces un tanto inconsciente que debe
aprender a usar correctamente su
tecnologiacutea y controlar su capacidad
de modificar el medio para evitar
la destruccioacuten de su propia casa el
planeta antes de tiempo y de si
misma
SUPERNOVA 1987 En este antildeo de 1987 alcanshy
zoacute la tierra despueacutes de 168 mil antildeos de viaje por el espacio la luz procedente de una explosioacuten de supernova que tuvo lugar en la vecina galaxia conocida como Gran Nube de ~lagallanes visible desde el hemisferio sur Esto puesshyto en kiloacutemetros supone la friolera de 1589414400 000000 000 Como se observa son distancias inimaginables para nuestros estaacutenshydares de aquiacute en la tierra A decir verdad esta estrella que explotoacute convirtieacutendose asiacute en supernova ya estaba alliacute mucho antes y hashybiacutea fotografiacuteas tomadas con anshyterioridad a la explosioacuten lo cual la convertiacutea asiacute en un magniacutefico e inigualable laboratorio de investishygacioacuten Esto no se podiacutea hacer en tiempos antiguos anteriores a la invencioacuten de la caacutemara fotograacutefishyca la cual ha sido uno maacutes entre los muchos avances de los uacuteltimos cien o doscientos antildeos y de gran importancia en su aplicacioacuten a la astronomiacutea Aunque los estallidos de supernovas en nuestra galaxia son muy poco frec uentes tal vez
Supernova 1987 tomada por el Hubble en 1994
uno cada 100 antildeos o maacutes en el universo entero dada la cantidad de galaxias que existen son muy abundantes De la que estamos hablando aunque no fue en la Viacutea Lactea siacute fue en nuestra vecindad a unos 168 mil antildeos luz como deshyciacuteamos que no es tanto si consi middot deramos su procedencia de otra galaxia la maacutes proacutexima a nosotros_ Esto ha dado margen por primera vez a un estudio concienzudo de lo que estas portentosas explosioshynes dan de siacute y a comprobar si las teoriacuteas elaboradas por los cientiacutefishycos coincidiacutean con la observacioacuten y el estudio de los hechos
Puesto que habiacutea fotografiacuteas anshyteriores que determinaban cual era la estrella que se habiacutea convertido en supernova puacutedose contrastar con los posteriores acontecimientos y fue el momento de comprobar si las teoriacuteas existentes se corresponshydiacutean con las observaciones y con los modelos computacionales que se habiacutean hecho sobre los casos de supernovas Los detalles observashydos encajaban sorprendentemente con las previsiones El resultado de ambas cosas teoriacutea y observacioacuten indicaba que la estrella conteniacutea unas 18 masas solares y tan solo 11 millones de afios de vida en el momento de la explosioacuten Como es habitual en estos casos su composhysicioacuten era principalmente hidroacutegeshyno y helio y su brillo el equivalente a 40 mil veces el de nuestro sol de ahiacute que su consumo de energiacutea fuera mucho mayOl y por tanto su duracioacuten mucho maacutes corta
Cuando la estrella colapsoacute al descender el calor interno que la manteniacutea estable se produjo casi instantaacuteneamente un espectacushylar encogimiento hasta alcanzar un
Antolin Franco Ex-presidente de la Agrupacioacuten
diaacutemetro de tan solo unas pocas decenas de kiloacutemetros
El telescopio espacial Hubble no fue lanzado al espacio hasta abril de 1990 y una vez que hubo estashydo operativo se volcoacute en obtener el maacuteximo de informacioacuten fotograacutefica y espectrograacutefica de lo que quedashyba de la supernova No obstante como se sabe este telescopio en principio resultoacute estar defectuoso por lo tanto las fotografiacuteas obtenishydas no eran las mejores posibles y hubo que esperar a que se corrishygieran los defectos para que estas alcanza ran inigualables cotas de nitidez En 1994 se tomoacute una fotoshygrafiacutea muy detallada de los restos de la explosioacuten y aparecieron unos inesperados anillos que todaviacutea hoy siguen siendo objeto de estushydio pa ra determinar su procedencia (veacutease fotografiacutea adjunta)
Esta explosioacuten de supernova ha sido la maacutes brillante nunca vista desde 1604 antildeo en que Johannes Kepler pudo observar la ya fashymosiacutesima SN 1604 a la que se ha denominado estrella de Kepler La que dio origen a la de 1987 como dijimos antes ya se habiacutea observashydo y se la conociacutea como SK-69202 Era una supergigante azul de unas 18 o 20 masas solares y unas 40 veces el diaacutemetro del sol y su luz llegoacute a nosotros el 23 de febrero de 1987 despueacutes de un viaje de 168 mil antildeos aproximadamente En el hemisferio sur se pudo ver con gran nitidez y se la considera una supemova de tipo 11 de las que crean elementos maacutes pesados que el hieno Su proximidad (en teacutermishynos relativos) y su pronta deteccioacuten la han convertido en la supernova maacutes y mejor estudiada de la histoshyria
Estrella que explota al terminar su vida
Como deciacuteamos todo esto tuvo lugar hace 168 mil antildeos cuando el hombre actual el Homo sapiens todaviacutea no habiacutea entrado en esta fase de desarrollo y su antecesor de aquella eacutepoca seguramente ni siquiera estaba en posesioacuten del lenshyguaje Si la deteccioacuten hubiera sido instantaacutenea si la ve locidad de la luz no tuviera liacutemites no estariacuteamos ahora hablando de esta supernoshyva pues no existiriacutea ninguacuten registro histoacuterico de la misma Tal vez aquel hombre primitivo la habriacutea visto y la habriacutea interpretado seguramenshyte como un augurio de los dioses si para aquel entonces el cerebro humano en sus albores estuviera ya lo suficientemente desarrollado para llegar a estas conclusiones No lo sabemos o al menos el que esto escribe no lo sabe
Pasados esos 168 mil antildeos que la luz necesitoacute para hacer la traveshysiacutea hasta nosotros fue descubierta desde el Observatorio de Las Camshypanas en Chile el 24 de febrero de 1987 por lan Shelton e indepenshydientemente desde Nueva Zelanshyda Fue la uacutenica supernova visible a
simple vista desde la invencioacuten del telescopio
Pero antes de detectarla suceshydioacute algo curioso algo que entraba dentro de lo que es una prediccioacuten cientiacutefica y que veniacutea ni maacutes ni meshynos a confirmar el buen hacer de los investigadores Tres horas antes y precediendo a la llegada de la luz se detectoacute en varios lugares la lleshygada de un paquete de neutrinos iquestCoacutemo era posible que estos neushytrinos se adelantaran a la luz emishytida por la supernova teniendo en cuenta que nada puede ir maacutes deshyprisa que la luz7 Otra vez la teoriacutea daba una explicacioacuten a este extrashyntildeo proceder la emisioacuten de neutrishynos precede a la emisioacuten de la luz
por eso los neutrinos llegan como una avanzada que anuncia alguacuten acontecimiento Se detectaron en total 24 de ellos 11 en Japoacuten en una mina bajo tierra destinada a la caza de neutrinos 8 los captoacute IBM Irvine-Michigan-Brookhaven en Estados Unidos y 5 maacutes en el Laboratorio de neutrinos Baksan en el Caacuteucaso Rusia Por primera vez neutrinos procedentes de una
Obseacutervese la supernova 7987 en el centro con sus anillos
alguacuten tiempo despueacutes de la explosioacuten
supernova habiacutean sido observados directamente y las observaciones coincidiacutean en gran medida con los modelos teoacutericos Se estimaba que despueacutes de la explosioacuten de la supernova el resultado habriacutea de ser la formacioacuten de una estrella de neutrones pero a pesar de la insistencia del telescopio espacial Hubble por dar con ella a pesar de las numerosas fotografiacuteas tomashydas desde su puesta en oacuterbita en 1990 relacionadas con este aconshytecimiento la estrella de neutrones no se ha dejado ver Tal vez esteacute oculta por alguna nube de gas y polvo o tal vez se haya convertido en un agujero negro e incluso hay quienes estiman que podriacutea habershyse formado una estrella de quarks que en teoriacutea pueden formarse dentro de estrellas de neutrones particularmente masivas Todo esto se estaacute investigando y alguacuten diacutea muy posiblemente tengamos la respuesta
Aunque el nuacutemero de neutrinos detectado fue muy pequentildeo se coshyrresponde con lo que se esperaba si bien en ese momento no fuera ese el cometido de los dispositivos cazaneutrinos existentes aquiacute en la Tierra pues nada se sabiacutea entonshyces de la explosioacuten que habiacutea tenido lugar en la vecina galaxia La verdad es que debemos estar muy agradeshycidos de que coincidiendo con la explosioacuten o poco antes se hubieshyran establecido sobre la tierra esos detectores de neutrinos Fue una afortunada coincidencia De haber sucedido la explosioacuten de la supershynova unos antildeos antes no se hubieshyran detectado y ciertas predicciones de la ciencia no se habriacutean podido confinnar por el momento
De todos modos la investigashycion sigue adelante a pesar de los antildeos transcurridos y tal vez se produzca alguna sorpresa que nos abra un poco maacutes el camino hacia el conocimiento de este tipo de exshyplosiones celestes
La nanociencia y la nanotecshynologiacutea son dos aacutereas del conocishymiento emergentes con un elevado caraacute cter multidisciplinar Hablar de ellas es sinoacutenimo de innovacioacuten desarrollo y de relevanc ia cientiacutefica y social Tal es asiacute que ambas discishyplinas han sido incorporadas como una de las Acciones Estrateacutegicas del Plan Nacional de I+D+ i 2008-2011 o lo que es lo mismo el Gobierno espantildeol reconoce el papel de estas disciplinas para mejoror nuestra competitividad industrial Dicho reshyconocimiento estaacute fundamentado en avances innovadores obtenidos que van desde la s aplicaciones en medicina (fabricacioacuten de ligamenshytos o tendones artificiales) o en aplicaciones energeacuteticas dedicadas
BlIClen
ANOCIENCIA y NANOTECNOLOGIA
UN VIAJE FASCINANTE AL NANOCOSMOS
Jorge Lobo Checa Centre dlnvestigacioacute en Nanocieacutencia i Nanotecnologia CIN2 (CSIC -leN) Esfera UAB 08193-Bel laterra Espantildea
a la construccioacuten (edificios que se puedan autoabastecer energeacuteticashymente) hasta su implementacioacuten en dispositivos electroacutenicos cada vez maacutes diminutos y potentes
En nuestra sociedad es cada vez maacutes probable toparse con las palashybras nanociencia y nanotecnoloshygiacutea y consecuentemente es loacutegico preguntarse cuaacutel es el significado y la diferencia entre ambos vocashyblos Las dos palabras comparten el prefijo nano que proviene del voshycablo griego del mismo nombre y que significa diminuto enano peshyquentildeo yes usado en el sistema inshyternacional (SI) de unidades para indicar un factor de 10-9 (es decir la mil milloneacutesima parte de algo) Un
NClIIon Un iexclMIniO BlllIgtn
Figura 1 Tamantildeos caracteriacutesticos y escala de los diferentes objetos nanomeacutetricos comshyprendidos entre O 1y 100 nm con los que se trabaja habitualmente en la nanotecnoshylogiacutea (Imagen tomada de la referencia [1])
nanoacutemetro (n m) es una longitud diez veces superior al tamantildeo tiacutepishyco de un aacutetomo (O 1 nm) o lo que es lo mismo unas 80000 veces maacutes pequentildeo que el diaacutemetro de un cabello humano De este modo la diferencia entre estas dos palabras surge de la propia diversidad en la definicioacuten de ciencia y tecnologiacutea Ciencia es la necesidad de saber un reflejo de la curiosidad del ser humano planteada de forma obJeshytiva y utilizando el meacutetodo cientiacutefishyco (es decir el trabajo realizado en un laboratorio de investigacioacuten en el que se busca o prueba una proshypiedad o una ley de la naturaleza) mientras que tecnologiacutea parte de los conocimientos baacutesicos estableshycidos por la ciencia para construir un dispositivo o aparato que tenga una utilidad o aplicacioacuten determishynada De esta forma la nanociencia y la nanotecnologiacutea estaacuten ligadas y son las dos caras de una misma moneda la tecnologiacutea se desarroshylla a partir de los conocimientos cientiacuteficos existentes y a su vez eacutesta proporciona nuevas herramientas a los cientiacuteficos con las que estudiar nuevos conceptos y avanzar en la ciencia que una vez maacutes generashyraacute tecnologiacutea nueva creando un sistema retroalimentado conocido como ciacutercu lo virtuoso
Ni la nanociencia ni la nanot ecshynologiacutea nacieron como disciplinas cerradas sino que ambas son camshypos del conocimiento que se han
ido construyendo paralelamente con la generacioacuten de nuevos conoshycimientos e innovaciones De maneshyra general se podriacutea definir nanoshytecnologiacutea como la fabricacioacuten de materiales estructu ras dispositivos y sistemas funcionales a traveacutes del control y ensamblado de la materia a la escala del nanoacutemetro (de O 1 a 100 nanoacutemetros del aacutetomo hasta por debajo de la ceacutelula tal y como se muestra en la figura 1) asiacute como la aplicacioacuten de nuevos conceptos y propiedades (fiacutesicas quiacutemicas bioloacutegicas mecaacutenicas eleacutectricas) que surgen como consecuencia de esa escala tan reducida Esta escala de tamantildeos es un tanto arbitraria el liacutemite inferior (una deacutecima de nanoacutemetro) parece claro ya que por debajo del aacutetomo no hay obshyjetos manipulables Sin embargo el liacutemite superior (una centena de nanoacutemetro) es una referencia para indicar que los objetos deben de estar por debajo de la micra Hoy en diacutea tenemos el conocimiento necesario para mover manipular y construir objetos de estos tamantildeos (nanociencia) que seraacuten utilizados en un futuro cercano para realizar una funcioacuten especiacutefica dentro de un determinado dispositivo (nanoshytecnologiacutea)
El origen de la Nanotecnologiacutea es un tanto difusa pero concepshytualmente se atribuye al Premio Nobel Richa l-d Feynman durante su famoso discurso There is plenty of Room at the Bottom (Hay mucho espacio al fondo) En esta miacutetica conferencia pronunciada en 1959 en el Instituto de Tecnologiacutea de California en Pasadena Feynman tratoacute sobre el problema de manishypular controlar y fabricar objetos de muy pequentildeas dimensiones abordaacutendolo desde una perspectishyva absolutamente distinta a como se habiacutea hecho hasta el momento y abriendo todo un nuevo mundo de posibilidades cientiacuteficas y tecnoloacuteshygicas En aquel momento su discurshyso no tuvo una gran repercusioacuten tal vez por la carencia de teacutecnicas experimentales que permitiesen
visualizar las unidades atoacutemicas y moleculares a manipular Es maacutes la palabra nanotecnologiacutea no apashyrece en su discurso y fue acuntildeashyda posteriormente en 1974 por el profesor N Taniguchi de la Univershysidad de Ciencia de Tokio cuando la mencionoacute en un artiacuteculo titulado On the Basic Concept of Nanoteshychnology (sobre el concepto baacutesishyco de la nanotecnologiacutea) En dicho artiacuteculo se hablaba de como esta tecnologiacutea nos permitiriacutea separar consolidar y deformar materiales aacutetomo a aacutetomo o moleacutecula a moshyleacutecula Posteriormente en el antildeo 1986 E Drexler publicoacute su libro Engines of Creation (maacutequinas de creacioacuten) en el que se descrishybe coacutemo las nanomaacutequinas seraacuten capaces de construir desde ordeshynadores hasta maquinaria pesada mediante procesos de ensamblaje de moleacuteculas y aacutetomos Los encarshygados de realizar tan tedioso proshyceso seriacutean nanorobots ensamblashydores capaces de auto- repararse y constituirse a siacute mismos
La idea de usar nanorobots creados a nuestro antojo para reashylizar funciones determinadas nos recuerdan al funcionamiento de los ribosomas y otros agregados moshyleculares en las ceacutelulas de nuestro cuerpo De hecho la biologiacutea viene usando la manipulacioacuten molecular desde hace casi 4000 millones de
antildeos sobre la Tierra Concretamenshyte las maacutequinas auto-repllcantes a nivel atoacutemico son guiadas por el ADN replicadas por el ARN moshyleacuteculas especiacuteficas son ensamblashydas mediante encimas y las ceacutelulas estaacuten llenas de motores a escala molecular Cadenas de iones que permiten o bloquean el paso de otros iones al interior de la ceacutelula a traveacutes de la pared de liacutepidos estaacuten exquisitamente disentildeadas a escala atoacutemica_ Hay por tanto una coshynexioacuten importante de los concepshytos finales de la nanotecnologiacutea con la biologiacutea Las formas de vida maacutes pequentildeas bacterias virus y los componentes activos de las ceacutelulas tienen tamantildeos tiacutepicos en el rango del nanoacutemetro
De este modo otro de los obshyjetivos de la nanociencia y la nashynotecnologiacutea es aprender de los mecanismos fundamentales que la vida ha desarrollado durante su evolucioacuten para intentar reproducirshylos e incluso adaptarlos buscando la resolucioacuten de otros problemas que poco tienen que ver en prinshycipio con la biologiacutea Se podriacutea decir que la evolucioacuten darwiniana ha alcanzado la maestriacutea de las leshyyes de mecaacutenica cuaacutentica que son probabiliacutesticas en su naturaleza como meacutetodo para la supervivenshycia La comprensioacuten de fenoacutemeshynos cuaacutenticos presentes a escala
Figura 2 Basados en la mecaacutenica cuaacutentica han surgido nuevos tipos de microscopios llamados eJe campo cercano (SPM) que nos permiten ver y manipular la materia a escala atoacutemica Estos microscopios basados en la interaccioacuten eJe una punta metaacutelica afilada con el substrato a estudiar (imagen izquierda) han sido una verdadera revolushycioacuten cientiacutefica ya que nos permiten visualizar directamente los aacutetomos de la materia tal y como se observa en la imagen de la derecha (caeJa una de las bolas es un aacutetomo de siliCio) (Imaacutegenes tomadas de la referencia [1])
nanomeacutetrica necesitan por tanto de investigacioacuten fun damental para que puedan ser aplicables en disshypositivos tilles como nanosensores nanomotores y en muchas otras aplicaciones como en medicina y farmacologiacutea
A pesar de que el concepto de aacutetomos ya se habiacutea postulado en la ant igua Grecia eacutestos no se llegaron a visua lizar hasta finales del sig lo XX El ser humano siempre ha senshytido la necesidad de ver maacutes allaacute de lo que le permiten sus limitaciones naturales El mundo invisible es tan infinito y fascinante como el univershyso y aunque nos cueste imaginar y comprender el pequentildeo tamantildeo el enorme nuacutemero o la naturaleza de los objetos diminutos es un reto acercarnos a la grandeza de lo peshyquentildeo El desarrollo de nuevos meacuteshytodos microscoacutepicos para la visuashylizacioacuten del nanomundo marcoacute un hito en el conocimiento cientiacutefico El microscopio oacuteptico tuvo que ser reemplazado por nuevas teacutecnicas como el microscopio electroacutenico o el microscopio de efecto tuacutenel puesto que los liacutemites en resolushycioacuten vienen determinados por la longitud de onda de la luz usada que para el espectro visib le se situacutea entre 400 y 700 nm De este modo soacutelo so podiacutean resolver estructuras en el rango del sub-microacutemetro lo que corresponde a tamantildeos 1000 veces mayor quo la longitud caracshyteriacutestica de un aacutetomo y por tanto no permitiacutean su manipulacioacuten
El trabajo con objetos tan peshyquentildeos inherente a la nanotecnoshylogiacutea entrantildea una gran dificultad y de hecho fue algo praacutecticamente imposible hasta que se desarrollashyron los microscopios de campo cershycano (SPMs) mostrado en la Figura 2 Estas novedosas herramientas permiten no soacutelo la visualizacioacuten sino tambieacuten la manipulacioacuten de objetos de dimensiones nanomeacuteshytricas de muy distinta naturaleza Estos microscopios son tan potenshytes que con ellos es posible llegar a ver aacutetomos sob re una superficie
y moverlos a nuestro antojo La necesidad de esta compleja insshytrumentacioacuten implica otra de las carltJctoriacutesticas fundamentales que acompantildean a la nanociencia y nashynotecnologiacutea su interdisciplinarieshydad Asiacute pues el desarrollo de esta nueva ciencia requiere no soacutelo la utilizacioacuten de teacutecnicas de fabricashycioacuten visualizacioacuten y caracterizacioacuten muy precisas sino tambieacuten una aproximacioacuten multidisciplinar que reuacutena a fiacutesicos quiacutemicos bioacutelogos tecnoacutelogos y teoacutericos trabajando juntos y utilizando el mismo lenshyguaje
Una vez que los meacutetodos de vishysualizacioacuten fueron accesib les para los cientiacuteficos dos enfoques baacutesishycos surgieron para la creacioacuten de estructuras nanomeacutetricas de mashynera reproducible (veacutease la figura 3) El primer meacutetodo llamado topshydown (de arriba hacia abajo) imshypone esencialmente una estructura o patroacuten sobre el substrato que se
mm
Jlm
nm
Top clown
Bottom up
procesa Esta teacutecn ica estaacute basada en una adecuacioacuten y extensioacuten de las teacutecnicas ya existentes como por ejemplo la litografiacutea para crear dichas nanoestructuras Con estas teacutecnicas se obtienen muy alta reshysolucioacuten espacial (cercana a los 50 nm) a costes razonables pero que aumentan alarmantemente cuanto menor es el tamantildeo de la estrucshytura final debido a la dificultad en su produccioacuten Por el contrario el segundo meacutetodo denominado bottom-up(de abajo hacia arriba) estaacute basado en teacutecnicas que utilizan una filosofiacutea totalmente contraria esto es van desde las estructuras fundamentales (aacutetomos moleacuteculas especiacuteficas o nanopartiacuteculas) para crear los dispositivos por auto-enshysamblado El auto-ensamblado es un proceso en el que unos composhynentes inicialmente desordenados dan lugar a estructuras organizashydas como consecuencia de interacshyciones especiacuteficas o locales entre sus componentes Las estructu ras
Figura 3 Los dos meacutetodos usados para el control de la materia a escala nanomeacutetrica La imagen muestra (en sentido horario desde arriba) una imagen de microscoacutepio elecshytroacutenico de un electroacutemetro nanomecaacutenico una estructura de nano tubos de carbono un nanotubo (azul) conectando dos electrodos una red auto-ensamblada compuesta por moleacuteculas y aacutetomos de hierro y finalmente siete moleacuteculas de monoacutexido de carshybono formando la letra C obtenida por manipulacioacuten con una punta de un microsshycopio de campo cercano (Imagen tomada de la referencia [2)
crecidas son el resultado de la comshypeticioacuten ente procesos cineacuteticos y termodinaacutemicos
En la actualidad la microelecshytroacutenica uno de nuestros pilares tecnoloacutegicos estaacute basada en el meacutetodo top down La microelecshytroacutenica ha revolucionado y cambiashydo nuestra forma de vida en forma de ordenadores teleacutefonos moacuteviles televisores y un sinfiacuten de aparatos electroacutenicos Esta revolucioacuten estaacute basada en el transistor inventado en 1947 que hizo posible la apashyricioacuten del circuito integrado y el microprocesador El reto tecnoloacuteshygico es conseguir almacenar maacutes informacioacuten en un menor espacio de forma maacutes raacutepida y todo ello por menos dinero Hasta la fecha esto ha sido posible y ha seguido la llamada ley de Moore que estableshyce que la densidad de transistores en un dispositivo de estado soacutelido se doblariacutea cada 18 meses Asiacute un procesador Penti um IV obtenido mediante teacutecnicas litografiacutecas tieshyne en su interior aproximadamente 6 millones de transistorescm2 vashylor que cuadruplica a los del Penshytium 1 creado soacutelo 4 antildeos antes La separacioacuten miacutenima entre liacuteneas en el antildeo 2000 era de 180 nm y en el antildeo 2008 es de 45 nm como anuncioacute 18M Extrapolando estos nuacutemeros en el antildeo 20161a separashycioacuten entre liacuteneas deberiacutea ser de 10 nm es decir inferior a 100 aacutetomos De seguir cumplieacutendose esta ley y al mismo ritmo podriacuteamos aventurar que a mediados del siglo XXI Ilegashyriacuteamos a un limite absoluto un bit = un aacutetomo Sin embargo antes de alcanzar este liacutemite nos encontrashyriacuteamos con varios problemas
- El primero de ellos tiene que
Referencias
ver con el hecho de que a medishyda que se reduce el tamantildeo de un objeto su superficie crece respecto a su volumen Una consecuencia importante de este aumento es que las propiedades del material cambiaraacuten al reducir el tamantildeo del objeto puesto que las propiedades fiacutesicas de una superficie son muy distintas a las del volumen Estas modificaciones en las propiedades se conocen como efectos de tamashyntildeo finito
- El segundo problema reside en que para tamantildeos del orden o inferiores al nm aparecen efectos cuaacutenticos En nuestro mundo (mashycroscoacutepico) las leyes conocidas por ejemplo las que definen el movishymiento de los cuerpos (ecuaciones de Newton) o la conductividad eleacutectrica (ley de Ohm) dejan simshyplemente de ser vaacutelidas cuando tratamos con objetos cercanos al tamantildeo nanomeacutetrico La existencia de estos efectos lejos de tomarse como inconvenientes o inoportushynos se plantean hoy diacutea como imshyportantes alternativas para la creashycioacuten de futuros dispositivos fundashymentado en propiedades ni siquieshyra existentes en la naturaleza
- El uacuteltimo problema fundashymental que aparece al intentar seguir disminuyendo el tamantildeo de un objeto es que cada vez resulta maacutes difiacutecil mejorar las herramientas que permiten su manipulacioacuten Por tanto aunque la ley de Moore se ha cumplido inexorablemente dushyrante maacutes de 30 antildeos vemos que llegado un momento aparecen una serie de limitaciones intriacutensecas que son irresolubles con el tipo de planteamiento en el que se basa la tecnologiacutea actual Asiacute se imposhyne la necesidad de desarrollar una
nueva tecnologiacutea que nos permita asumir los desafiacuteos planteados en nuestra carrera hacia la miniaturishyzacioacuten Ese es el papel de la nanoshytecnologiacutea
A pesar de que en la actualidad existen pocos productos basados en la nanotecnologiacutea ya existe una gran repercusioacuten mediaacutetica en la sociedad a traveacutes de reportajes y programas en prensa radio teleshyvisioacuten cine ciencia-ficcioacuten e intershynet La nanotecnologiacutea produce el mismo tipo de fascinacioacuten preocushypacioacuten y miedo que los estudios sobre el cosmos aunque ambos son extremos opuestos lo diminushyto frente a lo gigantesco Sin emshybargo siacute hay una gran diferencia entre ambos mundos El universo es gigantesco inalcanzable soacutelo observable mediante telescopios o radiotelescopios y en el que estashymos realizando intreacutepidas explorashyciones limitadas por ahora a los planetas de nuestro entorno Por el contrario podemos movernos en la nanoescala con gran familiashyridad y podemos jugar con los aacutetomos y moleacuteculas para producir nuevas estructuras y nuevos mateshyriales El dominio de la materia en la nanoescala nos permite disentildear y fabricar nuevos materiales hasta ahora inexistentes descubrir proshypiedades nunca observadas inven shytar dispositivos que nos permitan construir otros maacutes y maacutes compleshyjos con comportamientos similares a entidades bioloacutegicas etceacutetera Todo ello nos lleva a hacernos una pregunta casi existencial iquestHasta doacutende podremos llegar con la nashynotecnologiacutea 7 No se conoce la resshypuesta el limite final podriacutea residir en nuestra propia imag inacioacuten
[1) e Briones Lloren te ECasero Junquera J A Martiacuten Gago PA Ame lio Serena Domingo J M Goacutemez Olleta P Moltoacute Moltoacute Nanociencia y ilanotecnologiacutea Entre la ciencia ficcioacuten del presente y la tecnologiacutea del futuro Fundacioacuten Espantildeola para la Ciencia y la Tecnologiacutea httpowwwfecvtes [2J J V Barth G Constantini K Kern Engineering atomic and molecular nanostructures at surfaces Nature 437 671 (2005) [3J E L Wolf Nanophysics and Nanotechnology An Introduction to Modern Concepts in Nanoscience (Segunda Edicioacuten) W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2006) [4J B Brushhan Springer Handbook of Nanotechnology Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2004) [5J M Koacuteh ler W Fritzsche Nanotechnology An Introduction to Nanostructuring techniques W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2004)
Hace casi veintitreacutes siglos exacshytamente el antildeo 287 aC naciacutea en Siracusa entonces una colonia de la Magna Grecia el gran Arquiacutemeshydes uno de los mayores genios de la antiguumledad de cuyos inventos y descubrimientos seguimos benefishyciaacutendonos ahora
De su vida es poco lo que sabeshymos porque la biografiacutea que escrishybioacute un coetaacuteneo suyo llamado Heshyraacuteclides no llegoacute hasta nosotros La mayor pa rte de la informacioacuten que poseemos se la debemos a Plutarco (46-120 de nuestra era) en su fashymosa obra Vidas Paralelas quien a su vez extrajo los datos del hisshytoriador romano Pollbio autor de una Historia universal
Se considera probable aunque no probado que viajoacute a Egipto y mantuvo estrecha relacioacuten con Erashytoacutestenes de Cirene director de la ceacutelebre biblioteca alejandrina y se da por cierto que contactoacute con la escuela cientiacutefica de dicha ciudad cuyos matemaacuteticos leyeron y citashyron sus obras No obstante hubo que esperar hasta el antildeo 530 de para que se hiciera la primera comshypilacioacuten de sus escritos por Isidoro de Mileto Pocas copias de los trashybajos del sabio siracusano sobrevishyvieron y no fue hasta 1906 cuando Johann Ludw ig Heiberg descubrioacute en Constantinopla un palimpsesto (papiro sobre el que se ha escrito un texto sobre otro anterior borrashydo) que permitioacute conocer los razoshynamientos matemaacuteticos de que se habiacutea va lido Arquiacutemedes para sus descubrimientos
Fue un genio de las matemaacuteshyticas con especial dedicacioacuten a la geometriacutea Sus hallazgos le garanshytizan un puesto de honor en 105
anales de la ciencia Ideoacute un meacutetoshydo para medir la circunferencia coshynociendo el diaacutemetro y determinoacute con aproximacioacuten de menos de dos mileacutesimas el valor del pi griego Elaboroacute tambieacuten las foacutermulas que
ARQUIMEDES permiten calcular el aacuterea del ciacutercushylo partiendo del radio y calculo el aacuterea de un segmento de paraacutebola entre otros hallazgos geomeacutetricos
Si bien no descubrioacute la palanca estudioacute las leyes que explican el principio que entra en juego al accionarla y al darse cuenta de la importancia que teniacutea dijo Si me dan un punto de apoyo movereacute el mundo
Arquiacutemedes no solo cultivoacute con eacutexito las matemaacuteticas sino que hizo incursiones fructiacuteferas en la fiacutesishyca Inventoacute el tornillo que lleva su nombre consistente en un mecashynismo con una hoja en forma de tornillo dentro de un cilindro para transferir agua desde un nivel bajo a canales de irrigacioacuten Este tornishyllo sigue usaacutendose para bombear liacutequidos
Se dice que mientras tomaba un bantildeo observoacute que el agua de la tina subiacutea cuando eacutel entraba y este efecto le llevoacute a descubrir el prinshycipio hrdrostaacutetico conocido como principio de Arquiacutemedes que en su versioacuten actualizada se enuncia diciendo que un soacutelido sumergido en un liquido recibe un empuje ha-
Piacuteo Moa Ban ga Escritor
cia arriba igual al peso del vo lumen del liacutequido que desaloja Al descushybrir este principio exclamoacute Eureshyka (Lo he encontrado) que ha pasado al cataacute logo de expresiones populares
Su mente prodigiosa no solo elucubraba teoriacuteas innovadoras tambieacuten dedicoacute su talento a inshyventa r armas nuevas que pudieran servir para la defensa de su ciudad Una de ellas fue un artefacto esshypecie de garra capaz de hund ir un naviacuteo enemigo
Pero el arma maacutes sorprendente seriacutean los espejos ustorios conocishyda por un relato de Luciano de Sashymosata (12 1-161 de) con la cual consiguioacute incendiar una escuadra enemiga Este invento nunca ha sido reproducido por lo que se pone en duda su existencia
La muerte de Arquiacutemedes se produjo el antildeo 212 aC a los 75 antildeos una edad considerada lonshygeva para la eacutepoca asesinado por un soldado romano de los que conquistaron Siracusa seguacuten la leshyyenda al negarse a acompantildearle pretextando que teniacutea que resolver antes un problema
Estatua de bronce de Arquiacutemedes en el observatorio Archenhold en Berl iacuten esculpida por Gerhard Thieme e inaugurada en 1972
Jack W Szostack
PREMIOS NOBEL Piacuteo Moa Banga DE CIENCIA 2009
Escritor
Charles K Kao George E Smith Wi llard S Boyle
2009 fue un antildeo en el que la concesioacuten de los premios Nobel de ciencia revistioacute ciertas peculiashyridades que conviene resaltar En primer lugar la adjudicacioacuten a tres investigadores en cada uno excepshyto en el de Economiacutea que fue comshypartido por dos ganadores Todos ellos destacaron en investigacioacuten baacutesica cuyos resultados propiciaron muacuteltiples aplicaciones praacutecticas lo que muestra claramente la imshyportancia que la ciencia pura tiene para el progreso
Otra caracteriacutestica es la alta parshyticipacioacuten de la mujer que acaparoacute cinco nominaciones el 44 de los agraciados proporcioacuten nunca alshycanzada antes Una de ellas la de Economiacutea es la primera mujer en ser distinguida con el galardoacuten en dicha disciplina en los 60 antildeos en que se adjudicoacute
MEDICINA
Recayoacute en tres cientiacuteficos (dos mUjeres y un varoacuten) que seguacuten destacoacute el jurado del Instituto Kashyrolinska han antildeadido una nueva dimensioacuten para la comprensioacuten de la ceacutelula han arrojado luz sobre los mecan ismos de enfermedades y han estimulado el desarrollo de nuevas terapias potenciales Se trata de Elisabeth H Blackburn Carol W Greider y Jack W Szostak
Los tres destacaron en la investishygacioacuten baacutesica sobre los teloacutemeshyros una estructura que se une a los extremos de los cromosomas humanos y los protege del enveshyjecimiento A la piexclimera se debe el descubrimiento de la enzima telomerasa que es un mecanismo baacutesico para la vida Cuando la teloshymerasa aumenta anormalmente se produce caacutencer O sea que en su justa medida rejuvenece la ceacutelula pero en exceso provoca un tumor Los conocimientos adquiridos proshymeten aplicaciones futuras en la lucha contra el caacutencer y el enveJeshycimiento celular
Blackburn nacioacute en Tasmania (Australia) en 1948 y junto con su disciacutepula Greider descubrieron la telomerasa en 1984
Grelder natural de California nacioacute en 1961 y fue quien demosshytroacute que los teloacutemeros previenen
el dantildeo en los cromosomas y por uacuteltimo Szostak de 57 antildeos Ion dishynense identificoacute ceacutelulas que por estar mutadas provocan un enveJeshycimiento celular prematuro
FiacuteSICA
La Academia sueca concedioacute el preciado galardoacuten a tres investigashydores que han ayudado a sentar las bases de las actuales redes de comunicaciones al decir del JUshyrado Son Charles Kao Kuen WishylIiaard S Boyle y George E Smith El tema comuacuten de investigacioacuten fue el descubrimiento del siacutelice un mashyterial abundante en la naturaleza como transmisor de la luz y a traveacutes de ella de las comunicaciones por fibra oacuteptica
El proceso lo inicioacute Kao en 1966 con la publicacioacuten de un artiacuteculo firmado conjuntamente con G O Gackam en el que anunciaba la capacidad de la luz para transmitir informacioacuten De ahiacute arranca la utishylizacioacuten industrial de la fibra oacuteptica desde 1970 transformada hoy en una red de maacutes de 1000 millones de kiloacutemetros por la que circulan textos muacutesica e imaacutegenes utilizashydas en Internet medicina etc
Kao que nacioacute en 1933 en Shanghai fue el precursor y visionashyrio del horizonte que se abriacutea con el empleo de la fibra oacuteptica Vive
Venkatraman Ramakrishnan Ada E Yonath Thomas A Stei tz
en Hong Kong donde sigue ded ishycado a la docencia
Boyle nacido en Canadaacute en 1924 junto con Smith que nacioacute en Nueva York en 1930 siguiendo la teoriacutea sobre el efecto fotoeleacutectrishyco de Einstein que le valioacute el Nobel crearon un sensor digital llamado CCD (Charged Coupled Device) cashypaz de reunir y leer las sentildeales de un gran nuacutemero de elementos de las imaacutegenes el ojo electroacutenico de las caacutemaras digitales que se utiliza tambieacuten en numerosas aplicaciones teacutecnicas como en la observacioacuten del interior del cuerpo humano y ha proporcionado fotos de lejanos lugares (como por ejemplo de Marshyte) o de los oceacuteanos profundos en palabras de la Academia
QUiacuteMICA
Tambieacuten este antildeo fueron tres investigadores de esta ciencia los laureados con el preciado galarshydoacuten cuyos nombres son Benkatrashyman Ramakrishnan Ada Yonath y Thomas Steitz que coincidieron en sus estudios sobre la estructura y funciones de los ribosomas unas partiacuteculas del citoplasma que desshycodifican la informacioacuten del ADN transmitida por el ARN mensajero para fabricar las proteiacutenas selecshycionando los amin oaacutecidos uno a uno
Los equipos liderados por los tres ganadores consiguieron por medio de la cristalografiacutea de rayos X el coshynocimiento en tres dimensiones de la estructura atoacutemica de los ribososhymas en el antildeo 2000 Este logro de bioquiacutemica baacutesica permitioacute saber como actuacutean los antibioacuteticos en las ceacutelulas de las bacterias lo que haraacute
posible disentildear nueshyvos antibioacuteticos que mejoren Ia actividad de 10$ actualmente en uso evitando asiacute la aparicioacuten de resistenshycia que se da en algushynos casos
La israeliacute Yonath de 70 antildeos trabaja en el Instituto Weismann de Jerusaleacuten y fue la pionera en obtener los primeros cristales Ellnor Ostrom OIIver E Willlamson de ribosomeacutels el norteamericano Steitz nacido en 1940 es profesor de la Universidad de Yale y publicoacute en 1998 el primer mapa incomshypleto del ribosoma y por uacuteltimo Ramakrishnan el maacutes Joven de los tres nacioacute en la India en 1952 y trabaja en la Universidad de Camshybridge (R~lIlo Unido) Tuvo una partlclpaClon relevante en la resoshylucioacuten de la estructura ribosoacutemica En dicha Universidad fue donde James Watson y Francis Crick desshycubrieron en 1953 la estructura en doble heacutelice del ADN
ECONuumlMiacuteA
La Academia de Ciencias de Suecia otorgoacute el premio de Ecoshynomiacutea a dos profesores estadounishydenses (como manda la tradici oacuten) por sus investigaciones en torno a las organizaciones sociales y la imshyportancia que en ellas tiene la orshyganizacioacuten econoacutemica (economic gobernance) que ha sido tladucishyda al espantildeol por un raro palabro gobernanza que bien podriacutea haber sido sustituido por gobierno o gobernabilidad Los plemiados son Elinor Ostrom y Oliver WiJliamshy
son Aunque ambos partieron de oacutepticas distintas coinciden en sus conclusiones
Ostrom nacida en 1933 es proshyfesora de la Universidad de Indiana y centroacute su trabajo en el estudio de la gestioacuten de la propiedad comuacuterl y en su libro El gobierno de los meshydios comunes describe numeroshy
sos casos eXitosos de comunidades locales entre las que incluyoacute el Trishybunal de las Aguas de Valencia un jurado centenario de regantes que dirime los conflictos derivados del uso del agua como ejemplos que muestran mayor eficiencia que la de otras forma puacuteblicas o privadas de gestioacuten Llega a la conclusioacuten de que ni la plivatizacioacuten ni la gesshytioacuten puacuteblica son siempre la mejor
opcioacuten Por su parte Williamson de 77
antildeos (uno maacutes que su pareja ganashydora) es docente de la Universidad de Berkeley California y autor de la obra Las instituciones econoacuteshymicas del capitalismo en la que estudia la teoriacutea y desarrollo de los costes de transaccioacuten que son los derivados de la operacioacuten aunque no formen parte del precio y su aplicacioacuten al funcionamiento intershyno de las empresas Analizoacute como influyen las relaciones jeraacuterquicas de las grandes sociedades en la reshysolucioacuten de los conflictos internos Tambieacuten estudioacute las situaciones en las que la organizacioacuten empresashyrial se vuelven tan complejas que aconseja externalizar determi nadas actividades operacioacuten que recibe el nombre de outsourci ng
ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
bull Los diacuteas 18 19 Y20 de septiemshybre tuvo luga r en el municipio ourenshysano de Maceda la celebracioacuten de Asshyt roga licia 09 evento del que nuestra agrupacioacuten form a parte como colaboshyradora organizadora del mismo y que en los uacuteltimos dos antildeos se estaacute convirshytiendo en la referencia del panorama astronoacutemico gallego gracias a la gran calidad de las conferencias y talleres que durante estos diacuteas se desarrollan wwwastroga liciaorg
- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
bull El diacutea 16 de octubre t uvo lugar una observacioacuten con el colectivo ponteshyvedreacutes Va ipolorio en el nacimiento del Riacuteo Gafos muy cerquita de Pontevedra A esta observacioacuten acudieron muchos miembros de dicho colectivo y un buen nuacutemero de miembros de la AARB
bull Los diacuteas 13 y 24 de noviembre Julio Pereira impartioacute sendas charlas de Iniciacioacuten a la Astronomiacutea y sesiones de Planetario para los alumnos del Coleshygio Mariano de Vigo Tambieacuten t uvieron lugar estas charlas de iniciacioacuten a la Asshytronomiacutea en el Colegio Las Acacias
voa nos acercoacute todas las novedades acerca de la investigacioacuten sobre exoshyplanetas con una charla-coloquio titushylada Planetas Extrasol ares que tuvo lugar en la Libreriacutea Casa eJel Libro cuya gerencia una vez mas nos cedioacute su sashyloacuten de actos para nuestras actividades
bull El 17 de noviembre Pablo Martiacuteshynez Javier Navidad Sebastiaacuten Hernaacutenshydez y Ricardo Lago se desplazaron al Alto de Fontefriacutea con intencioacuten de obshyservar el maacuteximo de las Leoacutenidas (lluvia de estrellas)
bull El 23 de noviembre Ricardo Lago impartioacute una charla-coloquio titu lada Exploracioacuten Espac ia l en el sa loacuten de actos de la libreriacutea Casa del Libro
bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
bull Durante este antildeo 2009 se han enviado reportes sobre contaminacioacuten lumiacutenica al Proyecto IACO en el ma rco del AIA-IYA2009
bull Se ha puesto en marcha el Proshyyecto CMON (Collaborative Meteor Observatory Network) entre varios afishycionados gallegos para montar una red gallega de registro y estudio de boacutelidos y meteoros que pueda colaborar con otras redes profesionales que ya estaacuten en pleno funcionamiento
Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
-
Eridanu~--
[) 225 0
Columba -lt
E w
Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
Diacutea 20shy
Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
Diacutea 4shy
Diacutea 22shy
Diacutea 17shy
MAYO
Diacutea 6shy
Diacutea 16shy
Diacutea 26shy
JUNIO
Diacutea 8shy
Diacutea 21shy
Diacutea 28shy
Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
Toda a informacioacuten de
Vi O
Alcaldiacutea Concello de Vigo
ALCALDiacuteA
Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
Cal eacute o seu horario Luns a venres de 8 da mantildeaacute aacutes 8 da tarde e saacutebados de 10 da mantildeaacute aacutes 2 da tarde
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Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
bullWWW vigO org
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Astronomiacutea ciencia humana
Todaviacutea no se han apagado los
ecos del 2009 antildeo internacional
de la astronomiacutea y creo que todos
los que de una manera o de otra
profesionales o amateurs nos senshy
tim os implicados en la divulgacioacuten
de esta ciencia milenaria debemos
aprovechar la estela y no solo imshy
pedir que decrezca el intereacutes sino
conseguir que la semilla plantada
germine y la astronomiacutea ocupe el
lugar y la presencia que se mereshy
ce
Presencia en los planes de estudio
en especial eh las ensentildeanzas de
primaria y secundaria presencia
en medios de comunicacioacuten y una
mayor cercaniacutea al conocimiento de
cualquier ciudadano_
No parece muy propio de una soshy
ciedad que se tiene por moderna
e informada donde los medios y la
tecnologiacutea desempentildean cada vez
un papel maacutes importante donde
nos preocupan cuestiones como el
medio ambiente el cambio climaacutetishy
co y sus consecuencias nuestra sashy
lud y la del planeta que una gran
mayoriacutea de los alumnos de nuesshy
tros centros o de comunicadores
de nuestros medios e inclusive la
propia preparacioacuten de maestros y
profesores en especial del aacuterea de
ciencias y conocimiento del medio
en estos temas de astronomiacutea sea
tan deficitaria o poco actualizada
Ed itorial
Es por desgracia bastante comuacuten
que se desconozca por ejemplo
el papel de las estrellas en nuesshy
tro universo de las cuales depenshy
de la existencia de planetas como
el nuestro y de la vida o que se
confunda al sistema solar con una
galaxia y ya no digamos de la imshy
portancia de la existencia de una
magnetosfera en un planeta sin la
cual nosotros no estariacuteamos aquiacute_
Sin contar- con cuestiones tan baacutesi ~
cas como el porqueacute de las estacioshy
nes de nuestro pla neta_
Un conocimiento baacutesico de la asshy
tronomiacutea y de la metodologiacutea cienshy
tiacutefica debe formar parte del ba9aje
cultural de cualquier persona que
pretenda estar miacutenimamente al
diacutea y pueda opinar con criterio del
tiempo en que vive_
Forma parte del humanismo tanto
como el correcto uso del lenguaje
la interpretacioacuten y significado del
arte o el conocimiento del contexshy
to en el que se han desarrollado los
principales acontecimientos histoacuteshy
riCOS
POI-que nuestro pensamiento ha ido
cambiando con el conocimiento
del Universo y porque es esencial
ubicarnos en el Cosmos sabiendo
cuaacute l es f1uesLro lugar pelld vi ncularshy
nos a eacutel
Francisco Novoa
Presidente de la AARB
PLANETAS EXTRASOLARES EN BUSCA DE LA VIDA EXTRATERRESTRE
Uno de los objetivos de muchas personas en general y cientiacuteficos en particular ha sido desde el inishycio de los tiempos el saber si hay alquien ahiacute fuera en los otros astros quumle pueblan el universo Filoacutesofos astroacutenomos literatos y desde hace poco tiempo otros cientiacuteficos bioacuteshylogos psicoacutelogos y hasta teoacutelogos y juristas se han dedicado a penshysar y escribir sobre este asunto Sin embargo y hasta hace muy pocas deacutecadas (finales del pasado siglo) solamente habiacutea especulaciones teoriacuteas ideas
A partir de 1957 antildeo en que se inicia una nueva Era en la historia de la humanidad la Era Espacia l y el ser humano sa le por vez primeshyra de su cuna la Tierral ll es cuanshydo se va a iniciar de forma ser ia metoacutedica y cientiacutefica la buacutesqueda de vida fuera de nuestro planeta
Es en la deacutecada de los 80 del pasado siglo XX cuando se inicia el rastreo -viacutea radio (proyectos OZMA SETI)- para obtener datos de emishysiones o mensajes provenientes de otras estrellas en las que pudieran existir planetas con vida inteligenshyte
Hasta esas fechas la idea geneshyralizada sosteniacutea que nuestro sisteshyma planetario el sistema solar era uacutenico y que la Vida era un fenoacutemeshyno extraordinario que solamente habiacutea aparecido aquiacute en la Tierra Quien dijera lo contrario era inmeshydiatamente anatematizado y tashychado de fantasioso anticientiacutefico y en alguacuten caso hasta de loco Soshylamente algunas mentes preclaras y cuyas opiniones no se cuestionashyban como el bioquiacutemico espantildeol Juan Oroacute (1923-2004) que traba shyjoacute para la NASA y fue catedraacutetico
en la universidad de Houston inshydicaba ya que en nuestra galaxia puede haber unas mil civilizaciones teacutecnicamente a vanzadas i21 Tamshybieacuten el escritor y cientiacutefico Arthur C Clarke sentildealaba La muralla de las distancias se deshace Un diacutea entre las estrellas nos encontrareshymos con nuestros iguales o nuesshytros maestros Sin embargo y en general eacutesas licencias extraterresshytres uacutenicamente eran permitidas en las novelas y maacutes tarde en las peliacuteculas de ciencia-fi ccioacuten
No obstante y a pesar de esa sishytuacioacuten generalizada cientiacuteficos de mente abierta seguiacutean con tenacishydad y decisioacuten intentando descushybrir esa posibilidad de vida -intelishygente o no- fuera de nuestro liacutemishytes terrestres (ver recuadro) Asiacute en los antildeos sesenta del pasado siglo y en la prestigiosa universidad de Ca-
Por su intereacutes reproducimos aquiacute un texto de la obra DE LA CUNA AL ESPACIO de William K Hartmann Ron Miller y Pamela Lee (Edit Planeta - 1987)
Los cientiacuteficos discuten apasioshynadamente la posible existencia de planetas cerca de otras estrellas Se han descubierto da tos cada vez mas sugerentes Alrededor de muchas estrellas joacutevenes orbita polvo del que podriacutean formarse planetas Cuerpos invisibles varias veces mayores que Juacutepiter giran en torno a otras estrellas y afectan sus movimientos Pero auacuten falta la prueba de que existan planetas de tipo terrestre La mayoriacutea de las estrellas son dobles y triples y los teoacutericos dudan de que sea posible la formacioacuten a su alrededor de planetas estables y susceptibles de ser habitados
Sin embargo si solo el uno porciento de las es trellas de nuestra galaxia tuviera planetas tendriacuteamos por lo menos mil millones de sistemas planetarios Y si 5010 el uno por ciento de eacutestos tuviera
Fernando W Mori
lifornia un cientiacutefico chino -el Dr Su-Shu Huang- realizoacute un estudio sobre las posibilidades de existenshycia de vida en un radio de quince antildeos-luz de distancia en torno a nuestro sol Consideroacute en su estushydio que entre todas las estudiadas habiacutea dos estrellas Epsilon Eridani y Tau Ceti que podriacutean tener plashynetas habitables Sin embargo es solo en el antildeo 1995 que un equipo de astroacutenomos suizos Michel Mashyyor y Didier Quelor del observatorio de Ginebra anuncian en la revista Nature el eacutexito de su buacutesqueshyda habiacutean encontrado el primer planeta extrasolar 5 1 Pegasus (llamado tambieacuten Belerofonte) tras ocho antildeos de observaciones en maacutes de 100 estrellas cercanas y por el meacutetodo de deteccioacuten inshydirecta (se observa el movimiento de la estrella influido por el efecto gravitatorio que imprime el planeta
un planeta donde el agua liacutequida persistioacute durante el intervalo maacutegico de varios centenares de millones de a170s podriacuteamos esperar al menos diez millones de mundos en los que se inicioacute la vida 0 si solo un porcentaje de esas estrellas tenues consiguioacute sobrevivir eras glaciales colisiones de asteroides erupciones estelares guerras nucleares y otros desastres de la naturaleza y de la inteligencia todaviacutea tendriacuteamos al menos unas cien mil civilizaciones esparcidas por nuestra galaxia Y el universo contiene millones de galaxias
Estas cifras son tan extraordinarias que no podemos dejar de mirar al cielo y maravillarnos iquestEstaacuten realmente alliacute7 y en tal caso iquestcoacutemo son 0 si no estaacuten iquestpor queacute no iquestSignifica eso que nosotros tambieacuten estamos condenados iquestEs que la inteligencia no dura maacutes de unos cuantos millones de antildeos el parpadeo de un ojo coacutesmico y desaparece despueacutes debido a una cataacutestrofe o a la incapacidad de mantenerse a si misma
Fernando W Mari eS abogado especialista en Derecho Espacial y temas astronaacuteuticos y director de esta revista
a su alrededor - teoriacutea de la especshytroscopia Doppler) Era un planeta gaseoso tipo Juacutepiter caliente de gran tamantildeo
Poco despueacutes otro equipo de astroacutenomos estadounidenshyses Paul Buttler y Geoff Marcy descubrieron por el mismo meacuteshytodo indirecto los dos siguientes exoplanetas 70 Virginis y 47 Ursae maJoris
A partir de ahiacute y hasta la feshycha se han descubierto alredeshydor de 340 sistemas planetarios [4] con maacutes de 400 planetas La inmensa mayoriacutea de estos plashynetas son gaseosos y enormes -tipo Juacutepiter- pero muy recientemente ya se han descubierto exoplanetas rocosos -tipo Tierra- El primero se descubrioacute en junio de 2005 el Gliese 876 d y el uacuteltimo el pashysado mes de setiembre 2009 desshycubierto por el observatorio espashycial franceacutes COROT por ello ll eva el nombre de CoRot-7b Tiene un tamantildeo de 1 5 veces superior a la Tierra una masa 5 veces mayor y una densidad sim ilar Sin embarshygo tiene una temperatura en sushyperficie superior a los mil grados debido a la cercaniacutea a su estrella lo que le hace en principio inviable para una expedicioacuten o el enviacuteo de sondas Se encuentra a unos 500 antildeos luz de nuestro sistema
Pero hoy se va todaviacutea maacutes lejos Desde el lanzamiento de la misioacuten Keplerl31 de la NASA (marzo 2009) ya no solo se espera que deshytecte exoplanetas sino que rizando el rizo se lleguen a descubrir lunas habitables en torno a esos exoplashynetas El profesor David Kipping
NOTAS
del University College de Londres dirige un equipo de cientiacuteficos deshydicados de lleno a ese cometido
Hace unos pocos meses (octushybre 2009) Michel Mayor anuncioacute el descubrimiento de 32 exoplanetas desde el observatorio Europeo Ausshytral (ESO) de La Silla (Chile) y gracias al espectroacutegrafo HARPS (B uscador de Planetas de Velocidad Radial de Alta precisioacuten) lo que significa un incremento de aproximadamente el 30 en el nuacutemero de planetas extrasolares de masa pequentildea coshynocidos Este aparato el HARPS es un instrumento extremadamente preciso y especialmente preparado para descubrir eacuteste tipo de astros Fue instalado en La Silla en el arlo 2003 y desde entonces ha contri shybuido a descubrir la mayor parte de los planetas pequentildeos que actualshymente se conocen
Alg unos cientiacuteficos entre ellos el profesor James F Ka sting de la universidad de Pensilvania y el inshyvestigador del CS IC espantildeol Ignashysi Ribas han sentildealado (Barcelona 2009) que en el plazo de 20 o 30 antildeos se descubriraacuten muchos exoshyplanetas tipo Tierra y que muy
posiblemente sepamos con una relativa certeza que existe vida exshytraterrestre
Como vemos se estaacute avanshyzando en este campo a una velocidad de veacutertigo En muy pocos antildeos -quince aproximashydamente- hemos pasado de la praacutecticamente nada (ser los uacutenicos en el universo) a la mulshytitud (maacutes de 340 sistemas plashynetarios)
Otra cuestioacuten interesante a tener en cuenta es que la Igleshysia catoacutelica -siempre reacia a innovar- acepta de buen grado la posibilidad de la existencia de
vida extraterrestre inteligente y habla ya de nuestros hermanos del cosmos 151
iquestQueacute pasaraacute en los proacuteximos 15 o 20 antildeos Ahora disponemos de medios extraordinarios telescopios y observatorios espaciales (Hubble Spitzer Chandra Corot Herschel Kepler etc) teacutecnicas y meacutetodos mucho maacutes depurados y sofisticashydos y algo muy muy importante una mente maacutes abierta que hace unas pocas deacutecadas Con todo ello no es difiacutecil prever que en el presente siglo XXI se daraacute un paso de gigante en eacutesta nueva aventura humana y quien sabe si podremos ya contactar de alguna forma con nuestros hermanos del cosmos producieacutendose en ese instante el acontecimiento maacutes importante de la histOria humana Asiacute puede hashycerse realidad aquel pensamiento del gran cientiacutefico antropoacutelogo y sacerdote jesuita el P Teilhard de Chardin En la escala del universo lo fantaacutestico tien e la probabilidad de ser verdadero
11]- Fue el cientiacutefico ruso Constantin E Tsiolkovski uno de los padres de la Astronaacuteutica el que dijo La Tierra es la cuna de la razoacuten pero nosotros no hemos de permanecer eternamente en la cuna [2]- indicado en el ciclo de conferencias Ciencia y Sociedad desafiacuteos del conocimiento ante el tercer milenio (Madrid - 1997) Y en unos cursos de verano en San Sebastiaacuten (1998) Y nuevamente en M adrid (2000) donde insiste que por lo menos hay maacutes de un centena r de civi lizaciones inteligentes ahiacute ruera leJOS de nuestro Si lerrloacute gtoloacutel [3]- es una misioacuten de la NASA dentro del Programa Discovery con el propoacutesi to especial de detectar planetas extrasolares t ipo Tierra [4]- de eacutestos sistemas planetarios 42 son muacuteltiples es decir con varios planetas corno 55 Caneri A (con 5 planetas) o Mu Arae y Gliese 81 (con 4 planetas cada uno) [5]- ver El Semanal ndeg 1131 (2 8-06-2009) las declaraciones del P Joseacute Gabriel Funes Jesu ita astrofiacutesico y director del Observashytorio Vat icano
AGUJEROS NEGROS Y LHC
1 iquestPondraacute el LHC en peligro a la Tierra
Buceando por internet no es dishyfiacutecil encontrar aiexcleticul il los y comenshytarios en foros de todo tipo sobre los enormes peligros a los que estaraacute expuesta la raza huma na y la Tierra entera por culpa de los experimenshytos que irresponsables cient iacutef icos llevaraacuten a cabo en el LHC el gran acelerador de partiacuteculas del CERN1 La poleacutemica se avivoacute tanto que llegoacute hasta los tiexcl-ibunales en Estados Unishydos y el CERN tuvo que emitir vashyrios comunicados tranquilizadores No soacutelo eso sino que destacados cientiacuteficos de la plantilla del CERN han escrito y publicado varios artiacuteshyculos sobre este tema 4
realizando los caacutelculos matemaacuteticos necesarios para demostrar de forma rigurosa que esos supuestos peligros no son tales Se estu dial-on varios posibles escenarios catastroacuteficos como la formacioacuten de burbujas de va ciacuteo monopolos magneacuteticos extrantildeitos o mini agujeros negros
En este artiacuteculo trataremos de explicar por queacute se piensa que se podriacutean formar agUjeros negros en las colisiones del LHC y por queacute aunque se produjeran no se tragashyriacutean a la Tierra entera en un microshysegundo es decir que no entrantildeashyriacutean peligro ninguno Al contral-io seriacutean una bueniacutesima noticia para los cientiacuteficos
2 iquestQueacute es un agujero negro
Quizaacute sea esta una de las preshyguntas con la que los profanos (peshyriodistas alumnos hijos padres) maacutes acribillan a los que hemos esshytudiado fiacutesica Hay una especie de halo maacutegico en torno a estos obshyJetos y todo el mundo les atribuye las maacutes fantaacutesticas propiedades Lo cierto es que soacutelo son la solucioacuten a
una ecuacioacuten matemaacutetica De si esa solucioacuten describe algo real o no nos ocuparemos en el sig uiente apartashydo Por ahora centl-eacutemonos en su esenCia
Los agujeros negros son una preshydiccioacuten de la Teoriacutea de la Relatividad General propuesta por E instein en 1915 que incluiacutea modificaciones a la Teoriacutea de la Gravedad Universal de Newton de 1685 teoriacutea que nashydie habiacutea puesto en duda desde enshytonces (pero ya era la segu nda vez que Einstein se metiacutea con Newton despueacutes de modificar tambieacuten la famosa Segunda Ley de Newton de la Dinaacutemica con su Teoriacutea de la Relatividad Especial ) De todas formas hay que decir que estas modificaciones son pequentildeas y que la teoriacutea de gravedad de Newton sigue siendo perfectamente vaacute lida en casi todos los casos (de hecho seguimos usaacutendola para mandar cohetes a Marte)
La definicioacuten maacutes comLm de un agujero negro es que es un cuershypo que ejerce una fuerza de grashyvedad tan grande que nada ni la luz puede escapar de eacutel y de ahiacute su nombre Pero esta definicioacuten hay que matizarla un poco Pm supuesshyto que podemos escaparnos de eacutel (yo en este momento he conseguishydo escapa r sin esfuerzo ninguno del agujero negro que estaacute en el centl-o de nuestra galaxia mientras que no tengo ninguna posibilidad de esca-
Esther Peacuterez Fe rn aacutendez Doctora en Ciencias Fiacutesicas
parme de la gravedad terrestre grashycias a Dios ) siempre que no nos acerquemos demasiado iquestCuaacutento de demasiado Ahiacute estaacute la cuestioacuten Para averiguarlo suele recurrirse al concepto de velocidad de escape es la velocidad que necesitamos imshyprimirle a un cuerpo para que esshycape de la atraccioacuten gravitatoria de un astro (planeta estrella luna ) Es decir que si lo lanzamos con esa velocidad tenemos la seguridad de que no va a volver a caer Su valor depende de dos cantidades de la masa total del astro en cuestioacuten y de su radio es decir de su tamashyntildeo En la superficie de la Tierra es de unos 11 kms en la del Sol de 617kms Obviamente seraacute mayor cuanto mayor sea la masa del astro pero tambieacuten cuanto menor sea su radio es decir cuanto maacutes concenshytrada esteacute la masa La foacutermula de Newton para la velocidad de escape es
v ~pGM e R
donde G es la constante de gravishytacioacuten universal que vale 667 10shy11 Nm 2kg 2 M la masa del astro y R su radio Si le damos la vuelta a la foacuterm ula y despejamos el radio obshytenemos
R= 2GM
v Si como velocidad de escape Inshytroducimos la velocidad de la luz c=300 OOOkms tendremos
R _2GM S shy 2 e
Esta foacutermula es vaacutelida tambieacuten en la gl-aveelael ele Einstein y nos dice lo maacuteximo que podemos acel-carnos a un agujero negro Es decir si conoshy
cemos la masa M del agujero sabeshymos la distancia desde la que para escapar a su gravedad tendriacuteam os que alcanzar la velocidad de la luz Es lo que se conoce como radio de Schwarzchild u horizonte de sucesos del agujero negro En la sishyguiente tabla podemos ver el valor de ese radio para hipoteacuteticos agushyjeros negros de distintas masas Es de destacar la altiacutesima densidad de estos objetos
Objeto middot Masa(kg)
Sol 2 10Jd
IVuacutecleo galaacutectico 74 1 036
Pelota 1 Masa de Plal1ck 22 1O-~
Puesto que hemos obtenido estos datos usando soacutelo la gravedad de Newton uno podriacutea preguntarshyse para queacute hace falta la teoriacutea de Einstein Pero siacute que hace falta y al menos por dos razones
1a) En la teoriacutea de Newton la veshylocidad de la luz no es ninguacuten liacutemite Es decir hipoteacuteticamente podriacuteamos construir una nave con velocidad superior a la de la luz por tanto poshydriacuteamos escapar del agujero negro lo que implica que en realidad no habriacutea ninguna diferencia entre un agujero negro y cualquier estrella Es Einstein el que nos ensentildeoacute que la velocid ad de la luz es una constante del universo que no puede ser supeshyrada por ninguacuten objeto fiacutesico
2a) Antes que a Einstein a nadie
se le oculmiddotrioacute que la luz (en realidad todas las ondas electromagneacuteticas) pudiera ser atraiacuteda por la gravedad iquestCoacutemo podriacutea serlo si no pesa es decir si no tiene masa Pero indushydablemente siacute tiene energiacutea (que usamos para calentarnos o desde que tenemos paneles solares para convertir en electricidad) Y la enershygiacutea y la masa (otra vez Einstein dixit) son dos manifestaciones diferentes
Radio middotde S (m) Dellsidad (kgm )
3000 18 10 11 10 10 13 106
15 I 0-27 731079
331035 151095
del mismo concepto Es decir la luz puede caer hacia un objeto de gran masa y de hecho los rayos de luz deberiacutean de curvarse en vez de ser rectiliacuteneos al pasar cerca de un astro Esta prediccioacuten de la teoriacutea de Einstein fue comprobada ya en 1919 cuando el fiacutesico ingleacutes Lord Eddington viajoacute hasta Isla Priacutencipe durante la fase total de un eclipse solar Y lo que observoacute es que estreshyllas situadas cerca de la posicioacuten del sol (que se haciacutean visibles en pleno diacutea gracias a la oscuridad del eclipshyse) no estaban donde deberiacutean de estar Como se aprecia en la figura 1 los rayos procedentes de la esshytrella se curvaban al pasar cerca del sol hacieacutendonos creer que su posishy
cioacuten habiacutea variado puesto que nuestro cerebro sigue suponiendo que la luz viashyja en liacutenea recta
3 Pero iquestexisten los agujeros negros
Tendemos a pensar que los agujeros negros son para la astrofiacutesica algo parecido a los unicorshynios en la filosmiddotofiacutea un ser que teoacutericamente podeshymos definir pero del que es imposible demostrar su existencia Y no es cierto hay evidencias bastante rishy
gurosas de que los agujeros negros existen aunque demostrarlo reshyquiere un proceso de observacioacuten y anaacutelisis de datos bastante complejO (no se trata de apuntar con un teshylescopio y decir mirad iencontreacute un agUjero negro )
Los agujeros negros confirmashydos hasta ahora son de dos tipos los que forman parte de un sistema estelar binario y los agujeros supershymasivos en el centro de las galaxias Veamos coacutemo se detectan en el prishymer caso (u na exposicioacuten muy deshytallada de la evolucioacuten estelar y la deteccioacuten de agujeros negros puede encontrarse en un excelente curso online de astronomiacuteaS) En estos sisshytemas binarios el agujero negro se ha formado tras una explosioacuten de supernova de una de las estrellas Para que esto ocurra la estrella tuvo que ser inicialmente muy masiva (de unas 25 masas solares) y su remashynente de masa tras la explosioacuten del orden de 3 veces la masa del sol La otra estrella sigue orbitando entorno al agujero negro pero la atraccioacuten de eacuteste hace que poco a poco su masa caiga en el agujero Esa masa son partiacuteculas (electroshynes neutrones protones) que van cayendo en espiral cada vez maacutes raacutepido Tan raacutepido que se calientan hasta los millones de grados yemshypiezan a emitir grandes cantidades de rayos X (ver una representacioacuten graacutefica en la figura 2 de la paacutegina siguiente)
Son estos rayos X los que llegan hasta la Tierra y al detectarlos nos dan una pista de que ahiacute puede haber un agujero negro Pero no es concluyente porque un proceso similar ocurririacutea si la estrella muerta fuese una estrella de neutrones en vez de un agujero negro Para esshytar seguros hay que conseguir meshydir la masa y el tamantildeo del mismo comprobando que es menor que el radio de Schwarzchild que le corresshyponderiacutea
Esto se consigue combinando varias teacutecnicas astrofiacutesicas con la tershycera ley de Kepler El primer agujeshyro negro detectado de esta manera
Nuacutecleo galaacutectico Masa de Planck
2 10deg antildeos 1 I 1OH7 antildeos 9 10-40 segundos
Figura 2
fue Cygnus X-1 en la constelacioacuten del Cisne y actualmente hay unos 20 confirmados6
4 Los agujeros negros no son tan negros
Aunque todaviacutea sigue sin exisshytir una teoriacutea cuaacutentica de la graveshydad en los antildeos 70 Stephen Hawshyking relacionoacute principios baacutesicos de ambas teoriacuteas y concluyoacute que los agujeros negros deberiacutean de emitir radiacioacuteniquestEn queacute se basoacute para afirshymar tal cosa si acabamos de decir que de un agujero negro no puede escapar nada El truco cuaacutentico es el siguiente seguacuten la teoriacutea cuaacutenshytica el vaciacuteo no es tal vaciacuteo si no un mar de partiacuteculas virtuales Estas partiacuteculas se crean por parejas y se aniquilan en muy poco tiempo tanshyto como les permite el principio de incertidumbre de Heisemberg seshyguacuten el cual y dicho asiacute un poco a la ligera se puede sacar energiacutea de la nada siempre que se la devolshyvamos a la nada suficientemente raacutepido Si un par de fotones se crea cerca del horizonte de sucesos del agujero negro puede ocurrir que uno de ellos caiga en el agujero y el otro logre escapar Pareceraacute enshytonces que este segundo fotoacuten estaacute siendo emitido por el agujero aunshyque no sea exactamente asiacute esto es lo que se conoce como radiacioacuten de Hawking Pero no puede ser que el Universo haya aumentado su energiacutea sacaacutendola de la nada En alguacuten otro sitio la energiacutea tiene que disminuir Y ese otro sitio es el agujero negro el fotoacuten tragado pasa a tener energiacutea negativa una vez que atraviesa el horizonte de
sucesos con lo que la energiacutea (o masa) total del agujero en vez de aumentar disminuye Hawking dedujo que al igual que cualquier otro cuerpo que emite radiacioacuten el agujero negro tendraacute una cierta temshyperatura Esta temperatura es inversamente proporcional a la masa del agujero Tambieacuten dedujo el tiempo que tardariacutea un agujero negro en evaposhyrarse es decir perder toda su masa con este mecanismo
En la siguiente tabla vemos los valores de temperatura y tiempo de evaporacioacuten para agujeros negros de distintas masas Noacutetese que para agujeros negros astrofiacutesicos es decir del tamantildeo de una estrella o un nuacutecleo galaacutectico la temperashytura es muy pequentildea lo que en la praacutectica significa que la radiacioacuten de Hawking es indetectable Adeshymaacutes su tiempo de desintegracioacuten es mucho mayor que la edad del universo (estimada actualmente en unos 13000 millones de antildeos) Sin embargo para agujeros negros mishycroscoacutepicos del orden de la masa de Planck ocurre lo contrario su temshyperatura seriacutea muy alta y su tiempo de desintegracioacuten muy corto
5 iquestSe produciraacuten agujeros neshygros en el LHe
Cuando se habla de si las colisioshynes de partiacuteculas en el LHe producishyraacuten agujeros negros nos referimos a agujeros de tamantildeo microscoacutepico por supuesto iquestCoacutemo seriacutean estos objetos 7
Lo primero que tenemos que teshyner en cuenta es que la gravedad es una fuerza mucho maacutes deacutebil que las fuerzas nucleares Para conseshyguir vencerlas y empezar a notar los efectos gravitatorios tenemos que acercar las iexclJartiacuteculas a una distanshycia tan pequentildea como 7O 3~m (iexclun trilloacuten de veces menor que el tamashyntildeo de un protoacuten l) Y para formarse
un agujero negro tendriacuteamos que concentrar en una esfera de ese rashydio una masa del orden de la masa de Planck es decir unos 10-Skg (iexclaproximadamente el peso de un trilloacuten de protones 1) Para que una colisioacuten de partiacuteculas pudiese crear un agujero negro de esas caracteshyriacutesticas la energiacutea necesaria seriacutea del orden de 10 79 GeV Recordemos que en el LHC las colisiones entre protoshynes alcanzaraacuten una energiacutea maacutexima de 14000GeV es decir un valor muchiacutesimo menor Por tanto con estos nuacutemeros pareceriacutea del todo imposible que el LHC vaya a formar mini agujeros negros iquestA queacute viene entonces tanta poleacutemica 7 La resshypuesta es que esos valores pueden modificarse a la baja si
A las distancias tan pequentildeas y las energiacuteas tan altas mencionashydas en el paacuterrafo anterior la teoriacutea actualmente aceptada en fiacutesica de partiacuteculas el Modelo Estaacutendar deja de hacer predicciones entramos en las arenas movedizas de la tan busshycada teoriacutea de la gravedad cuaacutentica Entre las posibles candidatas estaacuten las famosas teoriacuteas de cuerdas Una de las hipoacutetesis de estas teoriacuteas es que para que gravedad y cuaacutentica
puedan convivir sin contradicciones el espacio a las distancias subatoacuteshymicas deberiacutea tener no tres sino nueve dimensiones El problemiJ es que para demostrar esta y otra mushychas predicciones de las teoriacuteas de cuerdas necesitariacuteamos un experishymento que alcanzara esos 70 79 GeV lo que por ahora estaacute muy por enshycima de nuestras posibilidades tecshynoloacutegicas
Esta brecha pareciacutea insalvable hasta que en 1998 a un grupo de teoacutericos7 se les oculmiddotrioacute una posible solucioacuten La modificacioacuten se basa en suponer que las se is dimensioshynes espaciales adicionales soacutelo afecshytan a la gravedad y no a las otras fuerzas
--------
En lo que afecta a los mini agushyjeros negros esta hipoacutetesis predice que si las dimensiones espaciales extra tienen un tamantildeo del orshyden de lO-14m la energiacutea necesaria para la formacioacuten de un mini agushyJero negro descenderiacutea a 1000GeV un valor perfectamente alcanzable por LHe Ademaacutes no tendriacutea que ser tan pequentildeo su tamantildeo seriacutea de lO 9m su masa de 1810-23kg (unos 10000 protones) y su tiempo de evaporacioacuten mucho maacutes largo del orden de 10 l segundos Asiacute que hemos llegado (iexclpor fiacutenl) a la afirmacioacuten que motivaba este arshytiacuteculo efectivamente seguacuten algushynas teoriacuteas el LHe podriacutea producir agujeros negros Noacutetese que estas teoriacuteas no tienen absolutamente ninguna comprobacioacuten previa Maacutes bien encontrar alguacuten indicio de agujero negro en las colisiones del LHC seriacutea su primera comprobacioacuten experimental (y por eso los teoacutericos de partiacuteculas o de cuerdas estariacutean encantados de que asiacute fuese)
6 iquestSeraacuten peligrosos esos posishybles mini agujeros negros del LHO
Seguacuten algunos caacutelculos aproxishymados8 el LHC podriacutea producir unos diez millones de agujeros negros al antildeo una vez funcionando a pleno rendimiento iquestCoacutemo se detectashyriacutean En 70-27 segundos el agujero se desintegrariacutea transformando en radiacioacuten de Hawking toda su masa Esa radiacioacuten consistiriacutea en una gran
Referencias
cantidad de partiacuteculas de todo tipo emitidas en un uacutenico suceso lo que lo diferenciariacutea claramente de la mashyyoriacutea de los sucesos de LHC donde se espera un nuacutemero de partiacuteculas relativamente baJO
Por tanto para que el mini agushyjero negro fuese peligroso debeda de absorber la materia circundante maacutes raacutepidamente de lo que la emishyte Eso significa estar rodeado de un medio maacutes caliente que eacutel mismo Como su temperatura de Hawking se calcula entorno a los 100 billones de grados iexcl necesitariacuteamos un meshydio unas mil millones de veces maacutes caliente que el interior del 501 1 cosa que por supuesto no es el caso de la Tierra
Pero los buscadores de cataacutestroshyfes no se conforman con este argushymento y aducen que soacutelo se basa en que los caacutelculos de Hawking sean ciertos y hasta ahora nadie ha comprobado que la radiacioacuten de Hawking exista Asiacute que iquestqueacute pasariacutea si el mini agujero negro no se desintegrara o lo hiciese mushycho maacutes lentamente La respuesta de los cientiacuteficos del CERN recurre entonces al argumento de los rayos coacutesmicos los rayos coacutesmicos son partiacuteculas elementales (protones muones ) de mucha enel-giacutea lleshyvan tanto tiempo como el Univershyso colisionando con la Tierra y el resto de astros Una colisioacuten de un protoacuten de un rayo coacutesmico con un protoacuten de la Tierra tiene una enershygiacutea al menos 10 veces mayor que las que se produciraacuten en el LHC Por
tanto esas colisiones ya tendriacutean que haber producido mini agujeros negros como los que produciriacutea el LHe La uacutenica diferencia es que esos agujeros viajariacutean maacutes raacutepido y poshydriacutean atravesar faacutecilmente un astro poco denso Pero no uno tan denshyso como una estrella de neutrones Si uno de estos agujeros negros se hubiese frenado dentro de una de estas estrellas y la hubiese consumishydo habriacutea provocado una explosioacuten gigantesca maacutes intensa que la de cualquier supernova El hecho de que nunca hayamos observado exshyplosiones de este tipo (y hay que pensar que el nuacutemero de estrellas de neutrones en nuestra galaxia es muy alto se estima en unos cienshytos de millones) implica por tanto que los mini agujeros negros no son estables es decir se desintegran antes de tener tiempo de absorber materia en grandes cantidades y provocar cataacutestrofes de dimensioshynes astronoacutemicas
Mala suerte para los visionarios de apocalipsis varias la Tierra seguishyraacute aquiacute unos cuantos antildeos maacutes
1- btmJsolreka comblog20 12lbc-end-of-the-world httparxivorgPS cachearxivpdf08080808 1 415v1 pdf
2 - http cosmiclogmsn bc msncomarchive20080902132 6534asox 3 - The safety af the LHC httppubl icwebcern chpubliclenLHCSafety-enhtm l 4- Review af the safety af LHC collisians J Elli s M L Mangano et al httparxiv orgpdf08063414
Exclusioacuten af 81ack Hales disaster scenarias at the LHC B Koch M Bleicher H Stoacutecker bnJl larxivorgpdf08073349v2 Astraphisical implications af hypothetical stable Tev-scale black hales S8 Giddings M L Mangano httpjla rxi vorgpdf0806 338 1
5 - hilpwww iexclte educacion esw 3easMateriexcla lesEdu cat ivosmema Jl taresobservator io 6 - httpmintakasdsu edufacultyoroszlweb 7- New Dimensions at a Millimeter to a Fermi and Superstrings at a TeV N Arkani-Hamad S Dimopou los GR Dvali
Phys Lett B436 Large extra dimensions M Sh if mano httparxivargPS cachearxivpdf0907 09073 07 4yl pdf
8- 81ack Holes at the LHC S Dimopoulas G Landasberg httpes arxivorgPS cachehep-phpdfQ l060 106295v1pdf
AMERICA LATINA ENERGIA
I
Y CAMBIO CLIMATICO Emilio Meneacutendez Peacuterez
Departamento de Ecologiacutea - Universidad Autoacutenoma de Madrid
El calentamiento global y otros problemas
La percepcioacuten de que el calenshytamiento global es un problema serio va tomando fuerza maacutes en las sociedades ricas que en las menos desarrolladas econoacutemicashymente aunque en cualquier caso queda tapado por otras cuestiones maacutes inmediatas Un anaacutelisis reashylizado por la Universidad de Sanshytiago muestra que los espantildeoles consideran que el cambio climaacutetishyco ocupa el quinto lugar despueacutes de otros temas de preocupacioacuten anteponiendo a eacutel un conjunto de otros problemas ambientales (Figura 1)
Parece oportuno asumir esto pues el cambio climaacutetico se enmarshyca en un contexto de crisis global en el cual sus efectos seraacuten tanto maacutes criacuteticos en la medida que los demaacutes problemas globales sean
maacutes intensos en particular los coshynexos con la pobreza social y el deshyterioro ambiental Esta liacutenea argushymental es con la que nos vamos a aproximar a Ameacuterica Latina
Una situacioacuten de temperaturas maacutes elevadas que las actuales dos o cuatro grados centiacutegrados pueshyde ser muy problemaacutetica para alshygunas regiones por ejemplo Meacutexishyco y Ameacuterica Central Constituyen un entorno en el cual hay zonas densamente pobladas en las cuashyles la frontera agriacutecola y de aproshyvechamiento de lentildeas avan za deshyforestando aacutereas de montantildea las lluvias torrenciales que se esperan con maacutes frecuencia en los periodos de huracanes y ciclones que alliacute se dan incidiraacuten negativamente en la conservacioacuten del suelo ademaacutes de traer consigo desastres con peacuterdishydas de vidas humanas
Esto ya ha ocurrido en Guateshymala y otros paiacuteses de la zona alliacute
Porcentaje total de citas en primero y segundo lugar de una encuesta en Espantildea
J
- iexcl Guerras y I
Hambre
- - - Probremas ambienta
1 Cambio climaacutetico
Problel
Problemas econoacutemicos eza y crisis
s violentos
ue afectan 1 Terrorismo al Mundo
p Crisis energeacutetica carestiacutea de combustibles
10 20 30
Figura 7
40
Fuente Pablo Meira use
la visioacuten de la situacioacuten del terreshyno es preocupante no soacutelo por la peacuterdida de esa masa forestal que todaviacutea controla la accioacuten de las llushyvias y favorece la pervivencia de los manantiales sino tambieacuten por la sishytuacioacuten de los terrenos despueacutes de la cosecha del maiacutez la milpa (Fishygura 2 paacutegina siguiente) La sequiacutea actual en la franja oriental de este paiacutes con la secuela de 500 persoshynas muertas por la hambruna no es maacutes que una entre otras llamashydas de atencioacuten
Hemos de recordar que en el Periodo Caacutelido Medieval a finashyles del primer milenio de nuestra Era se prodUjO el hundimiento de la Cultura Maya Claacutesica las conshyfrontaciones sociales fueron la caushysa final pero previsiblemente hubo uno o varios detonantes previos para ello las elevadas temperaturas de ese periodo con poblacioacuten que habiacutea crecido fuertemente y deshymandaba maacutes alimentos maiacutez pushydieron dibujar un entorno no sosshytenible ambientalmente si ademaacutes hubo fuertes lluvias la situacioacuten debioacute ser muy complicada Por algo para los mayas el agua y sus ciclos teniacutean un alto simbolismo
En Ameacuterica del Sur el fenoacutemeshyno del Nintildeo - Nintildea distorsiona los regiacutemenes de lluvia no sabeshymos cuaacutel seraacute su evolucioacuten y como se veraacute afectada por el ca mbio climaacutetico pero siacute percibimos que los antildeos de fuertes lluvias o de sequiacuteas prolongadas afectan a las poblaciones del subcontinente o a la agricultura Respecto a esto seshygundo las noticias relativas a proshyblemas relacionados con las fu ershytes lluvias o los periodos de sequiacutea en Argentina o en Brasil se repiten con frecuencia
Fiexcl(Jura 2
Desde los entornos mediaacuteticos I Emisiones de gases de efecto que nos muestran los efectos del invernadero cambio climaacutetico quizaacutes haya poshycas noticias relativas a la peacuterdida Las emisiones de gases de de hielos y glaciares de Ameacuterica del efecto invernadero contienen dos Sur siacute nos hablan de la Antaacutertida partidas relevantes las de origen aunque menos de lo que ocupan energeacutetico y las debidas a los usos las preocupantes noticias del oceacuteashy de la tierra En la mayor parte de no Aacutertico y su placa de hielo flotanshy las regiones mundiales son senshyte El hecho de que el hemisferio siblemente mayores las primeras sur sea en mayor medida oceaacutenico que las segundas pero no es asiacute en puede atenuar los cambios de temshy Aacutefrica y en Ameacuterica del Sur Resshyperatu ra en las aacutereas terrestres en
pecto a las de este subcontinenteparticular las del cono sur donde
se sentildealanlos glaciares siguen siendo un gran espectaacuteculo (Figura 3)
Cuando se viaja por Ameacuterica Latina e incluso se participa en foshyros universitarios la percepcioacuten del nivel de preocupacioacuten por los proshyblemas derivados del cambio clishymaacutetica es baja queda sobrepasada por muchos otros de tipo social y algunos de caraacutecter ambiental Por ejemplo en este segundo rengloacuten preocupan los efectos que se pueshydan derivar de la construccioacuten de Hidroviacutea del Paranaacute que incidiraacute negativamente en la conservacioacuten del Pantanal boliviano palaguayo brasilentildeo se quiere disponer de una gran viacutea de comunicaciones para exportar materias primas y tambieacuten crear actividad econoacutemica y laboral
Guatemala el campo en abril - 2008
bull Los campos de milpa maiacutez cuando se ha realizado la recoleccioacuten presenlan este aspeclo Faacuteciles de perder su tierra de labor cuando las lluvias son torrenciales bull En la aclualidad las fuertes lluvias se producen cuando la milpa estaacute crecida a partir de junio iquestQueacute pasaraacute en el futuro bull iquestCoacutemo se defenderaacute la tierra si la deforestacioacuten llega hasla la cumbre de las colinas
bull Las emisiones de origen enershygeacutetico se estiman en 23 t de CO
2
por persona y antildeo mientras que la media mundial estaacute en 43 1 que por otro lado es el valor corresponshydiente a Meacutexico cuya estructura geograacutefica y econoacutemica es muy distinta de la media de Ameacuterica Latina Las razones para esa baja emisioacuten en Ameacuterica del Sur se relashycionan con el moderado peso de la industria baacutesica el no muy elevado uso del automoacutevil y el hecho de que casi las dos terceras partes de la generacioacuten de electricidad proshyvenga de la energiacutea hidraacuteulica
bull Las debidas a los usos de la tieshyrra son sensiblemente mayores se estima que incluso pudieran doshyblar a las de origen energeacutetico el caacutelculo final de ellas es complejo y en cierta medida discutible Heshymos de asumir que una parte del resto del mundo nos abastecemos de productos agriacutecolas forestales y ganaderos desde Ameacuterica del Sur tambieacuten desde Aacutefrica Los medios de comunicacioacuten nos muestran la deforestacioacuten en amplias zonas de la Amazoniacutea aunque se hace menos incidencia en el cultivo de soja o en la ganaderiacutea de vacuno que son el motivo para esa tala de aacuterboles
Es previsible que estas emisiones derivadas de los usos de la tierra sigan creciendo Por un lado la propia dinaacutemica de crecimiento de la poblacioacuten demandaraacute mayores producciones agriacutecolas y ganadeshyras pero ademaacutes la viabilidad ecoshynoacutemica de la mayoriacutea de los paiacuteses se une al incremento de las exporshytaciones de algunas de esas proshyducciones esto demandaraacute una mayor superficie agriacutecola y ganashydera y conllevaraacute peacuterdidas de masa forestal
En esa linea hay que pensar en las propuestas en el subcontinente de produccioacuten de biocombustibles liacuteshyquidos bien para su consumo proshypio pero en mayor medida previshysiblemente para la exportacioacuten La Hidroviacutea del Paranaacute antes citada se une en cierta medida al desarrollo de los cultivos de soja para usos vashyrios entre ellos los de biocombusshytibies Estos cultivos energeacuteticos o mejor dicho los biocombustibles liacutequidos aparecen como opciones de reduccioacuten de las emisiones gloshybales de CO2 Ello es cierto pero no en gran proporcioacuten y esa dismishynucioacuten se la asignaraacuten maacutes bien los paiacuteses que los consumen no a los que producen la soja u otras mateshyrias primas
Botadero de residuos Ciudad de Guatemala Agosto 2007
El uso masivo de abonos nitroshygenados o la extensioacuten de cultivos que fijan nitroacutegeno en el suelo es un problema en el ciclo de dicho elemento pues finalmente eacuteste pasa a las aguas y camina hacia el mar Es importante sentildealar que hay plmiddoteocupacioacuten por que ya hashyyamos sobrepasado el equilibrio en el ciclo global del nitroacutegeno o estemos cerca de hacerlo
En estas paacuteginas se va a hacer una referencia maacutes extensa resshypecto a los usos energeacuteticos y sus expectativas de evolucioacuten en las emisiones de COr Antes de ello hay que sentildealar otro foco emisor tal es los vertederos de residuos urshybanos que aparte de un problema y una fotografiacutea social muy poco alentadora suponen una contribushycioacuten nada desdentildeable de CH
4 (Fishy
gura 4)
Esquemas energeacuteticos en Ameacuterica Latina
En el lado del consumo en Ameacuterica Latina hemos de hablar de los siguientes tres apartados Lo haremos tanto en relacioacuten al moshymento actual como en sus expecshytativas de evolucioacuten que como se va a exponer son de un crecimienshyto significativo
bull Los vertederos de residuos son un lugar insano Se desprenden gases procedentes de la descomposicioacuten de dichos residuos las aguas que circulan por ellos suelen ser aacutecidas y arrastran metales disueltos maacutes otros compuestos Debieran construirse sobre superficies estancas y lejos de las viviendas bull Pero en muchas ciudades incluida Madrid alliacute trabajan de manera maacutes o menos informal personas que se ganan la viacuteda con las cosas que recuperan de esos vertidos
Figura 4
bull Usos industriales El desarrollo industrial en el subcontinente ha sido muy asimeacutetrico Chile cuenta con una importante produccioacuten de cobre la cual supone consushymos significativos de electricidad Venezuela tambieacuten desarrolloacute su industria sideruacutergica metaluacutergica y quiacutemica Brasil cuenta con una industria baacutesica diversificada lo mismo que Colombia y Argentina aunque en menor medida Otros paiacuteses soacutelo cuentan con industrias manufactureras de bajo consumo energeacutetico
La demanda de bienes para la construccioacuten cemento y acero haraacuten crecer estas industrias y la demanda de energiacutea En la misma linea aunque por razones distintas aumentaraacute la demanda de cobre y consiguientemente el consumo de electricidad esa apetencia por el cobre viene de muacuteltiples usos enshytre ellos los equipos para las enershygiacuteas renovables aerogeneradores o placas solares
bull Movilidad y transporte En algunos paiacuteses supone ratios muy elevados entre un tercio y la mitad del consumo final de energiacutea no asiacute en los paiacuteses con mayor peso de la industria baacutesica Brasil Coshylombia Chile o Venezuela El transshyporte de mercanciacuteas se hace por carretera y entre los grandes proshyyectos de nuevas infraestructuras se proponen autoviacuteas de conexioacuten internacional en buena medida comunicando puertos que miran al Paciacutefico o al Atlaacutentico aunque el traacutefico por riacuteos tiene tambieacuten su importancia
Pero el aspecto maacutes preocupante se une al crecimiento de la movilidad que por otra parte es necesario por razones estructurales sociales y econoacutemicas En la actualidad el nuacutemero de automoacuteviles por 1000 habitantes estaacute en torno a los 150 algo menos de la tercera parte del ratio espantildeol
La poblacioacuten en Ameacuterica Latina es el 7 de la mundial mientras que si miramos un desglose de la poblacioacuten urbana del mundo nos encontraremos que las ciudades latinoamericanas suponen el doble de ese va lor sentildea l como otras vashyrias del ritmo de crecimiento urbashyno en este subcontinente_Las ciushydades reclaman entre otras cosas respuestas a la mov ilidad obligada esa que conecta las zonas de reshysidencia con las de ocio y las de trabajo En todas las ciudades en la medida que aumenta el nivel de vida el automoacutevil es la respuesta maacutes si el desarrollo de los medios de transporte colectivo es defishyciente
El crecimiento de la movilidad y el transporte demandaraacute progresivashymente maacutes derivados del petroacuteleo a los cuales acompantildearaacuten por un lado el gas natural como ya sucede en Argentina o Brasil con el gas licuado veh icular o los biocomshybustibles liacutequidos tal como se ha sugerido anteriormente
bull Residencial y servicios Es una demanda que creceraacute tambieacuten en la medida que se incremente el nishyvel de vida En buena medida se dishyrigiraacute hacia el consumo de electrishycidad con una cierta participacioacuten del gas en las ciudades
El consumo de electricidad en el conjunto de Ameacuterica Latina es moderado con relacioacuten al de los paiacuteses maacutes ricos tal como muestra la figura 5 aunque el del paiacutes proshyductor de cobre Chile es el maacutes elevado del subcontinente Las reflexiones anteriores nos llevan a pensar en aumentos signif icativos en la demanda eleacutectrica la cual en la actualidad proviene en algo maacutes de la mitad de la generacioacuten eleacutecshytrica el resto se obti ene del gas nashytural y de derivados del petroacuteleo y en menor medida del carboacuten
Del lado de la energiacutea primaria hay que sentildealar que Ameacuterica del
Consumo de elctricidad per caacutepita kWhlpersona y antildeo
9000
8000
7000 6000
5000
4000
3000 Datos del
antildeo 2006 2000
1000
Media OCDE Espantildea
bull Al antildeo 2008 el consumo mundial de electricidad alcanzoacute 20000 TWh lo cual significa 3000 kWh por persona y antildeo de media bull Es previsible que en Ameacuterica del Sur la demanda de electricidad se doble en los proacuteximos 25 oacute 30 antildeos bull iquestCoacutemo seraacute en Ameacuterica del Sur el esquema de generacioacuten y cual seraacute el grado de integracioacuten regional
Chile Brasil Media Ameacuterica del Sur
Figura 5
Sur tiene reservas de combustishybles foacutesiles para ser autosuficiente en su conjunto durante todo este siglo Ahora bien el reparto geoshygraacutefico de yacimientos tambieacuten es asimeacutetrico_ Las reservas de petroacuteshyleo son una deacutecima parte de las mundiales las de gas natural una veinteava parte y las de carboacuten una proporcioacuten algo menor
Venezuela es con diferencia el paiacutes con mayores reservas de peshytroacuteleo seguido a distancia por Brashysil En ambos casos la participacioacuten de los crudos pesados en el total de ellas es muy elevada lo que cuestiona como seraacuten los procesos de refino en el futuro y que calidashydes se obtendraacuten de eacutel Brasil no seraacute suministrador para el resto de Ameacuterica Latina ya que sus reservas soacutelo cubren razonablemente sus demandas El gas natural se enshycuentra en primer lugar en Veneshyzuela y en segundo en Bolivia las disponibilidades de Argentina son escasas soacutelo vaacutelidas para su propio consumo
Las fJosiciones polrlicdS de Veshynezuela y Bolivia no crean un enshytorno de faacutecil diaacutelogo con determishynados paiacuteses tambieacuten hay dudas sobre la capacidad financiera y tecshynoloacutegica de ambos paiacuteses para una
raacutepida expansioacuten de las industrias petrolera y gasista de forma indeshypendiente Asiacute los dos paiacuteses dan entrada a compantildeiacuteas foraacuteneas que en cierta medida vuelven a repetir los esquemas de explotacioacuten de los recursos naturales frente a los cuashyles se han manifestados los liacutederes de Venezuela y Bolivia Todo ello conforma una situacioacuten compleja y que trae incertidumbres en el sushyministro energeacutetico futuro
Este esquema de anaacutelisis puede favorecer el avance energeacutetico en cuatro liacuteneas que introducen a su vez cuestiones
bull Retorno al carboacuten Previsibleshymente de forma moderada dirigido hacia la genelacioacuten de electriCidad ya algunas industrias baacutesicas como la fabricacioacuten de cemento Ya se construye una central teacutermica de carboacuten en el sur de Argentina y se dibujan proyectos en otros paiacuteses Esto supondriacutea un incremento de las emisiones de C02
bull Energiacutea nuclear Francia se mueve por dife rentes paiacuteses proshyponiendo centrales no parece faacutecil que los proyectos cuajen al menos a corto plazo Las suspicacias poshyliacuteticas entre paiacuteses de la regioacuten se agravariacutean
~
bull Fomento de los biocombustishybies liacutequidos Esta liacutenea que proshypone en primer lugar Brasil ya se estaacute extendiendo por otros pciexcliacuteses Como se ha sugerido anteriorshymente no haraacute maacutes que trasladar el problema de las emisiones de gases de efecto invernadero del entorno de los hidrocarburos a la agricultura
bull Desarrollo de las energiacuteas renovables Es la opcioacuten maacutes apeshytecible tanto en relacioacuten a las inshycertidumbres en disponibilidad de hidrocarburos para todos y a fin de frenar el crecimionto de las emisioshynes de gases de efecto invernadeshyro Veamos brevemente cual es la situacioacuten
Energiacuteas renovables en el sisteshyma eleacutectrico
La hidraacuteulica es la primera fuenshyte de generacioacuten eleacutectlica su desashyrrollo en los uacuteltimos antildeos estaacute sienshydo socialmente muy cuestionado desde las grandes represas brasileishyras a la de Ralco en Chile esto no favorece la construccioacuten de nuevas instalaciones de generacioacuten
La eoacutelica es el gran recurso enershygeacutetico en varios paiacuteses de Ameacuterica
U ~
middotiexcl~ o
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~~e-shy 1-+-+ ~ -1 middot -shy
EOacuteLICA DEL CHOCOacuteN
Latina desde el istmo de Tehuanshytepec en Meacutexico a la Guajira en Colombia y Venezuela Pero sobre todo en la Pat agonia C hilena y Arshygentina aquiacute hay disponibilidades de viento como para generar una cantidad de electricidad similar al actual consumo de toda Ameacuterica Latina un milloacuten de GWh anuales
iquestPor queacute no se ha desarrollado aun la eoacutelica) Va rias respuestas nos aparecen desde la no consciencia del problema global del cambio climaacutetico a razones de inmediatez econoacutemica que se une a ese marco de economiacutea ultra liberal que se ha extendido en muchos paiacuteses y las empresas energeacuteticas propias o foraacuteneas
Ahora bien ag ua pasada no mueve molino La cuestioacuten es coacutemo conseguir avanzar en ese propoacutesito Parece necesario estushydiar viacuteas significativas de financiashycioacuten a las cuales no podemos ser ajenos tal y como se veraacute maacutes adelante Pero antes que ello es preciso recuperar el diaacutelogo social para que la eoacutelica y la hidraacuteulica puedan caminar Juntas
La hidraacuteulica ya existente puede soportar un gran desarrollo de la
~
bull En una meseta proacutexima a esta presa cuya potencia n 25 Km hidraacuteulica es de 1200 MW Con 3000 horas anuales equivalentes a plena carga Parque eoacutelico de ~ 1000 aerogeneradOfes de 3 MW ~ _3000 MW de potencia totalnstalada Como este parque eoltco caben - 3 500 horas equivalentes a plena carga I muchos en la Patagonia - InverSII)n - 4000 Millones de Euros - Generacioacuten - 10000 GWhantildeo
energiacutea eoacutelica bien en implantashyciones proacuteximas a presas en operashycioacuten como sugiere la figura 6 bien con interconexiones entre hidreacuteIacuteumiddotmiddot lieas de zonas poco ventosas por ejemplo las del Paranaacute con aacutereas de alto potencial de viento Esto obliga a un diaacutelogo entre paiacuteses lo cual no es faacutecil pero ademaacutes reshyqUiere inversiones en infraestrucshytu ras
Conclusiones a modo de reflexioshynes para seguir trabajando
Tanto lo que se ha expuesto en relacioacuten con Ameacuterica Latina como lo que acontece en otros lugares del mundo nos hacen pensar en lo inevitable del avance del cambio climaacutetico y sus consecuencias Es preciso comenzar las acciones de adaptacioacuten tanto en paiacuteses ricos como en los maacutes pobres a los cuashyles estamos obligados a ayudar de forma sign ificativa
Evidentemente todas las accioshynes que fomenten el ahorro y uso eficiente de la energiacutea deberaacuten ser promovidas Aquiacute y en cualquier otro paiacutes en especial en el transshyporte y la movilidad pero sin olvishydar actuar en relacioacuten a cualquier otro tipo de consumo energeacutetico
Finalmente parece imprescindishyble dibujar un esquema de desarroshyllo de la energiacutea eoacutelica en Ameacuterica Latina en particular en Patagonia Ello requiere en primer lugar asushymir el dibujo que los ciudadanos de los distintos paiacuteses desarrollen buscando en primer lugar diaacutelogo y consenso social posiblemente las Universidades pudieran tener un papel significativo en recomposhyner ese diaacutelogo que tan necesario se hace y que no olvidemos estaacute deteriorado
Espantildea debiera sentirse invoshylucrada en este propoacutesito Las deshynominadas empresas energeacuteticas espantildeolas se extienden por los distintos paiacuteses de Ameacuterica Latishyna fueron para ampliar sus actishyvidades pero hoy entre ell as debe aparecer la lucha contra el cambio
Figura 6 climaacutetico
- -- -- -
LA OBSERVACION PLANETARIA
y EL DIOS DE LA GUERRA
Cuando algunos miembros de
la Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas
Baixas me propusieron la idea de colaborar con alguacuten artiacuteculo en esta interesante revista accediacute gustoso y agradezco su deferencia
de darme la oportunidad de colashy
borar con los temas que maacutes me apasionan La astronomiacutea
La astronomiacutea amateur puede
tener dos apartados El cielo proshy
fundo y la observacioacuten planetaria o en su extensioacuten digamos la obshyservacioacuten del Sistema Solar Desde siempre me quedeacute maravillado por la observacioacuten de los planetas y los
misterios que encierran
Tambieacuten los dos apartados obshyservacionales se pueden dividir en dos La observacioacuten visual y la obshyservacioacuten fotograacutefica sentildealando
esta uacuteltima un tanto mas difiacutecil y complicada especialmente en la fotografiacutea planeta ria
Este invierno y proacutexima primashy
vera tendremos dos planetas en
muy buenas condiciones de obsershyvacioacuten Marte por tener su oposishy
cioacuten en enero y Saturno un poco mas tarde
Marte siempre fue mi planeshy
ta preferido por sus detalles tan
dinaacutemicos y cambiantes sus mushychos puntos en comuacuten con nuesshytra Tierra y al ser sus oposiciones un poco mas frecuentes que las de los demaacutes planetas exteriores
es obligado hablar en primer lugar del planeta rojo
Como todos sabemos el Marshyte de los latinos era Ares para los
Camilo Fumega Ucha Presidente de la Asociacioacuten para la Divulgacioacuten Cientiacutefica
Ourense Astronomiacutea
griegos dios de la 18 d iciembre 2007 882 Mili Km --------guerra que se hace
acompantildear de sus dos hijos Fobos (Temor) y Deimos (Terror) una
Afelio
vez descubiertos por 28 agosto 2003 556 MilI Kmel astroacutenomo estadoshy
unidense Asaph Hall
EI planeta rOJo poshy8 ltlbri12014
see una oacuterbita muy 924 MilI Km
exceacutentrica y esto hace Tabla Oposiciones de Marte cercanas a las actuales En agosto de 2003 alcanzoacute el perihelio que sus OPOSICIOshy situilndose a su miacutenima distancia a la Tierra con 556 millones de Kmla actual oposlcion del proacuteximo dja 29 de enero seraacute en el afeliocon una distancia cercana a los nes que se dan cada 100 millones de Km
780 diacuteas por teacutermino medio no acontezcan a la misma nes de Km) y es entonces cuaacutendo distancia haciendo variar en conshy brilla con un fulgor rojo-naranja secuencia su diaacutemetro aparente casi escandaloso superando en angular asiacute como su brillo o magshy brillo al planeta Juacutepiter nitud a simple vista En las oposi shyciones afeacutellcas esto es en el punto Precisamente un par de meses mas lejos de la Tierra como la que antes y despueacutes de las oposiciones acontecioacute en el mes de enero pashy debemos observar y fotografiar el sado Marte se situoacute a maacutes de 100 planeta porque despueacutes su brillo y millones de Km pero su brillo sushy diaacutemetro decreceraacuten raacutepidamente pera auacuten la primera magnitud yes muy faacutecil de localizar sin embargo En la tabla I podemos ver las en el periheliO (oposiciones cercashy oposiciones hasta el 2020 con su nas y favorabl es como la del 2003 distancia correspondiente en milloshyy que acontecen cada 15-17 antildeos) nes de Km en su miacutenima aproxishyMarte se situacutea a la miacutenima distanshy macioacuten que suele acontecer con cia de nuestro planeta (556 millo- algunos diacuteas de diferencia a la
Oposiciones de Iarte para el ciclo 2003-2020 I Fecha Asceu Recta Declinacioacuten Distaucia LVKlll lag TA 2S-Ago-2003 15deg -i8 S22h 39m 03 72 556 x 106 251-28
I
30--Iay-2016 15h -15m 2F 2-i S 0503 bull 753 x 106 -20 186I
31-Jul-20 18 20h 27m 25deg 56 S 0385 577 x 106 -2S 2-i3 13-0cl-2020 05deg 22 N 0-119 62 7 x 1050111 22 m -16 22-1
15~ 53 N 07-No-~005 02h 51m 0-i6-1 69-1 x 106 ~01-~3 159-2-1-Dic-2007 26deg-151 06h 12m 0592 S86 x 106 -16
29-Ene-20 1 O 08h 5-1m 22 09 N 066-1 99-1 x 106 -12 141 05-1ar-2012 11h 03m 11351 I 06 7-i 1008 x 106 -12 139
l ) O-l~ 25 S 0618 bull 915 x 1051-1-Abr-201-1 13h 05m -1-1 - shy
Tabla IIOposiciones hasta el antildeo 2020Se dan sus coordenadas as] como su distancia magnitud y tamantildeo aparente en segundos de arce
Marte el diacutea 2 de diciembre del 2007 Al sur (arriba) se divisa el Solis Lacus y sus regiones adyacentes Abajo izquierda se puede ver el Mare Acidalium muy cerca del polo norte El color azul difuso se debe a nieblas que se forman en sus contornos Newton 3l0rnm Powermate 5X F25 Philips SPC900NC
El diacutea 20 de agosto de la gran oposicioacuten de 2003 ha sido posible capturar el sateacutelite De i mos en su maacutexima elongacioacuten oeste a las 2h ut El planeta estaacute saturado para poder resaltar el sateacutelite Se empleoacute el newton de 3 10rnm a focales y exposiciones de FIO y 1 F20 y 2 Y F25 Y 4 de izquierda a derecha y una Toucam Pro modificada para larga exposicioacuten
Muy cerca del maacuteximo acercamiento en la gran oposicioacuten de 2003 Marte nos muestra la gran extensioacuten de su polo sur (arriba) En el centro destaca Solis Lacus y las regiones que le circundan divisando a su izquierda el gran cantildeoacuten de Valles Marineris Newton 310mm Powermate 5X F25 Toucam Pro
oposicioacuten debido a la excentricishydad del planeta
En b tabla II (paacutegino mterior)
tambieacuten veremos sus fechas con las coordenadas del planeta en el
cielo asiacute como su distancia magshynitud y tamantildeo angular aparente
La observacioacuten planetaria no es tarea faacutecil Requiere telescopios de una cierta potencia (lo ideal seraacuten como miacutenimo 20 cm) si queremos divisar los principales detalles adeshymaacutes de una atmoacutesfera muy estable para que el telescopio pueda trashybajar a su maacutexima potencia
Pero los detalles planetarios no se ven al primer golpe de vista requieren muchas horas al telesshycopio con paciencia y en espera de aquellos breves momentos de estabilidad de nuestra atmoacutesfera
para poder ver y captar todos los maravillosos detalles que nos pueshyden mostrar los planetas y en este caso el planeta rojo
A l primer vistazo Marte es un planeta lleno de decepciones Uno espera ver los claros de las meseshytas las zonas altas los canales etc y lo que divisamos es un pequentildeo disco anaranjado sin rastro alguno o quizaacutes alguacuten leve sombreado acompantildeado posiblemente de una manchita intensamente blanca al norte o al sur del disco a modo de un blanco diamante engarzado en el borde de un anillo Es uno de los casquetes polares que seguacuten la oposicioacuten nos puede mostrar el
norte o el sur (esta vez nos mosshytraraacute el polo norte)
Pero si tenemos la paciencia de esperar a los momentos estables de nuestra atmoacutesfera entonces los detalles de Marte se nos preshysentaraacuten a nuestros ojos destellanshydo maravillosamente hacieacutendose visibles la Syrtis Major Sinus Merishydiani Hellas Solis Lacus Coacuteprates etc y si nuestro telescopio es lo bastante potente podemos divishy
sar incluso los grandes volcanes de
Toma en blanco y negro a traveacutes de filtros infrarrojo y violeta el diacutea 27 de julio de 2003 El polo sur muestra grietas debido a su deshielo causado por el comienzo del verano marciano En el centro destaca Sinus Meridiani con dos zonas claras a ambos lados que pueden ser debidas a fenoacutemenos meteoroloacutegicos estacionales Newton 310mm Powermate 5x F25 Toucam Pro
la regioacuten de Tharsis como la gran
cima de Olympus Mons Es muy recomendable acostumshy
brarse a observar con los dos ojos abiertos y la visioacuten ladeada donde nuestra retina estaacute menos cansashy
da Si ponemos una rnano delante del aja abierto que no observa y nos alejamos ligeramente del ocushylar nos acostumbraremos a la senshysacioacuten de que observamos con los dos ojos y nuestra observacioacuten se haraacute mas coacutemoda y sensible
Los detalles se muestran bien en luz visible pero filtros naranja amarillos o azules nos ayudaraacuten a contrastar e identificar mejor ciershytos detalles
Para la observacioacuten visua l basshytaraacute un aumento entre 150 y 250 veces pero para la fotografiacutea la cosa cambia si queremos destashycar los detalles en primer teacutermin o tenemos que ampliar la focal del telescopio hasta algunos metros esto es de 4 a 6 en el caso de Marte que podemos conseguir aplicando al telescopio una lente negativa adiciona l como puede ser una lente barlow de ca lidad o mejor auacuten una powermate
Para semejante ampliacioacuten neshycesi tam os una montura fuerte que
permita un buen seguimiento asiacute
como una atmoacutesfel-a estable (muy
importante) si no los detalles se
mostraraacuten oscilantes y borrosos
no siendo posible la captura fotoshy
graacutefica
Hoy diacutea las caacutemaras maacutes adeshy
cuadas son las ccd ex profeso
o tambieacuten caacutemaras que puedan
grabar viacutedeos (las mas usadas) a
varios fotogramas por segundo
porque bu rlan de alguna for-
El planeta en la oposiclon de
ma las secuencias turbulentas y despueacutes con el programa adecuashydo como Registax se pueden esshycoger los mejores frames alinearshylos optimizarlos y promediarlos en una imagen final de gran calidad Las webcam con chip ccd como alshygunas Philips hoy diacutea son las maacutes adecuadas por su gran rendimienshyto y un coste superasequible
Tambieacuten si el telescopio es lo suficientemente potente podemos intentar ca pturar los sateacutelites Fobos y Deimos sobre todo este uacuteltimo ya que se aparta mas del planeta y es mas brillante Para esto debeshymos esperar a que los sateacutelites se en cuentren en sus maacuteximas elonshygaciones ya que la mayoriacutea de las veces se hallan inmersos en la luz de planeta y necesitamos que la webcam esteacute modifi cada pa ra larshyga exposicioacuten ya que tendremos que exponer varios segundos para panel en evidencia la luz del sateacutelishyte La ampliacioacuten tambieacuten seraacute alta para desdoblar el diminuto sateacuteshylite del disco planetario
En fin si el clima nos acompantildea tendremos de nuevo otra ocasioacuten de observar el planeta rojo a pesar de no ser una oposicioacuten favorable
2007 Ahora nos muestra el polo norte (abajo) En el centro izquierdo se divisa una manchita blanca que sentildeala el Olympus Mons Posiblemente se deba a nubes y nieblas que circundan el gran volcaacuten Nexton de 310mm Powermate 5xF25 y Philips SPC900NC
CLUB DE ISICA
ENRICO FERMI El Club de Fiacutesica Enrico Fermi
se inauguroacute el pasado diacutea 6 de ocshytubre en el Laboratorio de Fiacutesica del lES Santo Tomeacute de Freixeiro Lo dirige el profesor Joseacute MalIacutea Cordobeacutes miembro fundador de la Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas Baixas profesor de Fiacutesica de lES y actualmente trabajando en el Deshypartamento de Fiacutesica Aplicada de la Universidad de Vigo
Preguntamos en primer lugar al profesor Cordobeacutes por el moshytivo que le movioacute a buscar ese nombre para el Club
Con el nombre de Enrico Fershymi se quiere honrar la memoria del ilUStre fiacutesico italiano premio Nobel en 11938 por sus estudios de la radiactividad inducida usanshydo neutrones y el uacuteltimo quizaacutes de los grandes fiacutesicos que fueron teoacutericos y experimentales al misshymo tiempo En el club de Fiacutesica recibimos apoyo en materiales didaacutecticos muy variados de Fermishylab un laboratorio nacional ameshyricano que se encuentra cerca de Chicago y en donde se hace inshyvestigacioacuten en Fiacutesica de altas enershygiacuteas Esta es otra de las razones que me movieron a dedicarle las actividades del Club a este conoshycido fiacutesico
iquestQueacute actividades se realizan en el Fermi
El Club Fermi tiene por objeto promover los estudios de Fiacutesica elTtre los alumnos de Bachillerato Cada antildeo se inscriben en el Club alumnos de muy diversos centros docentes que estaacuten muy interesashydos en el estudio de la Fiacutesica Teshynemos una reunioacuten semanal y las actividades se centran en el estushydio de las estructuras de la materia
(aacutetomo nuacutecleo y partiacutecula) tanto a nivel teoacuterico como expel-imental Para ello hay disentildeadas una serie de charlas-coloquio sobre estos teshymas y otra serie de actividades para simulal-Ios meacutetodos de trabajo que se emplean en esta investigacioacuten Colaboran en las actividades del Club Fermi algunos laboratorios de Fiacutesica de Altas energiacuteas como CERN en Suiza y Fermilab y Jeffershyson lab en USA
Entre los contenidos de las seshysiones figuran El Modelo Estaacutendar de la Partiacuteculas e Interacciones con el que se trabaja en Fiacutesica de Parshytiacuteculas los trabajos sobre Fusioacuten nuclear en el laboratorio y en los sistemas estelares y los desarrollos sobre Cosmologiacutea
iquestEstaacuten previstas otras actividashydes ademaacutes del curso propiashymente dicho
Efectivamente otras actividashydes en las que pueden pal-ticipar aquellos alumnos que lo deseen son la preparacioacuten para la Olimshypiacuteada de la Fiacutesica la participaoi oacuten en concursos sobre Ciencia como Ciencia en accioacuten organizado por la Real Sociedad Espantildeola de Fiacutesica y Sciencia per tutti organizado por el Instituto Nacionale de Fisica Nushycleare en Frascatti asiacute como las sashylidas a observar el cielo nocturno en colaboracioacuten con Ila Asociacioacuten Astronoacutemica Rias Baixas
Usted estuvo en CERN el antildeo pasado en un curso para profeshysores de lES coincidiendo con la puesta en marcha del LHC iquestEstaacute previsto dedicar tiempo al proyecto LHC en las sesiones del Clubiquestqueacute visioacuten tiene de este proyecto en el momento actual
D Joseacute Mariacutea Cordobeacutes Fiacutesico
En este antildeo uno de los temas a los que se dedicaraacute especial atenshycioacuten seraacute al nuevo acelerador de CERN el LHC (Large Hadron Colllshyder) que tiene previsto comenzar a funcionar en el mes de noviembre Su estructura su funcionamiento y los objetivos que tiene planteashydos se trataraacuten a lo largo de las sesiones en las que se conjugaraacuten las clases teoacutericas con el uso de los maacutes variados recursos didaacutecticos
Sobre el LHC lo primero que diriacutea es que es una maacutequina extreshymadamente compleja Se dice que es una maacutequina de maacuteximos es la mayor instalacioacuten superconductoshyra del mundo es la que trabaja a menor temperatura la que permishyte alcanzar la mayor energiacutea la de mayores dimensiones etc
El antildeo pasado coincidiendo con el curso para profesores de lES al que se ha referido en CERN se puso en funcionamiento Fue todo un eacutexito Sin embargo cuando se estaba calibrando a la energiacutea de 5 TeV en uno de los sectores en que estaacute dividido el acelerador hubo una averiacutea debido a defectos en la soldadura de unos imanes y e1 acelerador pasoacute del reacutegimen superconductor al normal produshycieacutendose un escape de helio al tuacuteshynel Esta averiacutea que produjo dantildeos en los imanes adyacentes fue basshytante seria y ha obligado a retrasar un antildeo su funcionamiento con el perjuicio que ello supone para los trabajos de investigacioacuten que esshytaba previsto iniciar Por otra parshyte ha sido necesario revisar miles de soldaduras reparar los imanes dantildeados o sustituirlos por otros nuevos y esto ha encarecido el proshyyecto Evidentemente ha sido un momento difiacutecil para CERN pero tambieacuten hay que tener en cuenta
que la complejidad de la maacutequina el trabajo pionero que alliacute se esta realizando y el nuacutemero elevado de grupos de investigacioacuten que intershyvienen en el proyecto y que hay que coordinar es un desafiacuteo en toda la regla
Sin embargo como dice el Director General de CERN Rolf Heuer ahora se comprende mucho mejor coacutemo funciona la maacutequina y este contratiempo ha suministrado mucha experiencia para el futuro Se han mejorado algunos sistemas de proteccioacuten y se controlaraacuten los haces con nuevos sistemas de seshyguimiento Iniciaraacute su funcionashymiento a una energiacutea menor de la que se ha previsto en el mes de noviembre para ir calibrando el guiado de los haces los detecshytores los sistemas de recogida de datos etc Posteriormente se aushymentaraacute su energiacutea hasta unos 5 TeV en el 2010 para despueacutes des-
conectarla en el invierno del nuevo antildeo y pl-epararla para su funcionashymiento a 7 TeV (energiacutea maacutexima) en el 2011 No obstante a estas energiacuteas por debajo de la energiacutea maacutexima los fiacutesicos esperan enconshytrar resultados que sean relevantes e indicadores quizaacutes de una nueva Fiacutesica
El club de Fiacutesica Enrico Fermi tiene ya una rica tradicioacuten de premios entre sus antiguos miembros iquestNos puede hablar de este tema
En el club venimos preparando a los alumnos para la Olimpiada de Fiacutesica desde sus comienzos Ha hashybido miembros del Fermi que han sido ganadores tanto en la fase local de la Universidad de Vigo como en la fase nacional y han podido asistir a la Olimpiacuteada Intershynacional En el antildeo 2001 fuimos ganadores del concurso Ciencia en
accioacuten y representamos a Espantildea en el eERN junto con otro grupo de un colegio de Madrid Conseshyguimos un diploma en el Concurso Scienza per tutti en el antildeo 2003 por un trabajo sobre el micromunshydo y el macromundo etc
iquest Coacutemo estaacute estructurado el curshyso en el Club Fermi
Las sesiones en el Club Fermi tienen una frecuencia semanal y se extienden a lo largo de un trimestre En la segunda fase las actividades se centran en la preparacioacuten de la Olimpiacuteada de Fiacutesica y en la particishypacioacuten en algunos de los concursos cientiacuteficos que hayan elegido los participantes La clausura del curso en el mes de abril se hace coincishydir con la participacioacuten en el Masshyterclass experimento en Fiacutesica de partiacuteculas a traveacutes de internet que organiza la Universidad de Santiago en colaboracioacuten con CERN
Joseacute Mariacutea Cordobeacutes director del Club de Fiacutesica Enrico Fermi y colaborador de esta revista durante una estancia en el CERN
FISICA
INTRODUCCiOacuteN
La fiacutesica es una rama de la cienshycia La ciencia es la buacutesqueda de un entendimiento racional del mundo en el que vivimos Como tal la ciencia parece haber sido inventada hace unos 3000 antildeos en la antigua Grecia y sus coloshynias por los mares Egeo y Meshyditerraacuteneo Mucho antes de la ciencia la humanidad demostroacute tener grandes capacidades inshyventivas manejando el fuego la agricultura la medida de tierras calendarios los tejidos la metashylurgia y el uso de metales (coshybre bronce y plomo) para la deshycoracioacuten herramientas y armas
CIENCIAS FiacuteSICAS
En tiempos antiguos con el fin de procurar bienestar a la hu shymanidad aquellos fenoacutemenos provocadores de miedo como las tormentas truenos y relaacutempagos
terremotos erupciones volcaacutenicas otros desastres naturales trageshydias personales tales como la enshyfermedad accidentes y similares se atribuiacutean todos a espiacuteritus que veniacutean en una gran variedad de colores y sabores El aplacarlos era una importante industria La mitoshylogiacutea una rica y hermosa literatura emergiacutea de los esfuerzos de la hushymanidad para hacer frente a lo que pareciacutean acontecimientos caoacuteticos y al azar La mitologiacutea se convirshytioacute en el manual del usuario para desenvolverse en un mundo que mezclaba reconfortante regularishydad - diacutea y noche invierno y verashyno las fases de la luna las mareas el movimiento de los planetas y los modelos de estrellas - con desasshytres inexplicables y catastroacuteficos
Entonces allaacute por los antildeos 600 iJC algo nuevo sucedioacute una deshyterminacioacuten por tratar de entender el mundo en toda su complejidad por medio de la loacutegica (lagos) Esto iba a reemplazar la mitologiacutea (mythos) que va con la poesiacutea la cancioacuten y el relato de cuentos El lagos entrantildeaba un firme razonashymiento Como ejemplo de la nueva filosofiacutea la causa de la noche y el diacutea es la rotacioacuten de la tierra sobre su eje una explicacioacuten mucho maacutes econoacutemica que aquella en la que el sol orbita la tierra en 24 horas
Obseacutervese que ambas explicashyciones para el diacutea y la noche hacen
DI Leon M Lederman A Antoliacuten Franco para traducir
para la Revista Ciencia Riacuteas Baixas
uso de la racionalidad - en resshypuesta a porqueacute diacutea y noche Los griegos nuevos a este asunto de la ciencia teniacutean una conviccioacuten filoshysoacutefica de que la razoacuten maacutes sencilla era la preferible Uno puede ver esto en la arquitectura y la escultushyra griegas en donde siempre que era posible se seleccionaba la geoshymetriacutea y la elegancia
Un tema capital de la ciencia griega era la presuncioacuten de que las complejidades del mundo - de los soacutelidos liacutequidos y gases de la roca y del metal del sol y los planetas de lo duro y lo blando - todo era la consecuencia de liJ combinacioacuten de cuatro elementos baacutesicos que ellos llamaron aire tierra fuego y agua Hoy en diacutea los ciacutenicos proclashyman que de aquiacute solo se obtiene un lodo caliente y burbuJeante Pero la buacutesqueda de la simplicidad subyacente a la complejidad era una estrategia fundamental
Una idea mucho maacutes cercana a nuestro actual concepto del munshydo fue inventada por Demoacutecrito (450 aL) Eacutel introdujo la idea de que existe una variedad de partiacutecushylas diminutas e invisibles que viajan raacutepidamente por todo el espacio colisionando y combinaacutendose en distintas formas y acumulaacutendose para hacer la variedad de cosas una gota de agua un grano de coshybre una mota de sal Estas ideas de
El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trabajo en fiacutesica de partiacuteculas en 1988 Actualmente vive en Batavia Illinols (USA)
FUENTES AEinstein El mundo como yo lo veo R Feynman et al Las conferencias de Feynman sobre Fiacutesica GGalileo Diaacutelogos relacionados con dos nuevas ciencias DGriffiths Introduccioacuten a la Mecaacutenica Cuaacutentica J Keats Las Poesiacuteas completas de John Keats EOWilson ConsillienceLa utilidad del Conocimiento
aacutetomos eran una forma de buscar
la simplicidad dentro de las comshyplejidades de la materia pero en los primeros tiempos de Grecia la verificacioacuten de tales ideas no era posible ni siquiera se pensaba que fuera importante En lo que caprishychosamente pod riacutea considerase presciencia los filoacutesofos griegos no a diferencia de algunos fiacutesicos teoacutericos modernos pensaban que la verificacioacuten experimental era abshysolutamente indigna
Demoacutecrito de Abdera
Los griegos no estaban enamoshy
rados de las investigaciones expeshyrimentales disentildeadas para confirshymar lo que ellos consideraban la belleza espiritual y esteacutetica de su visioacuten del mundo Se cuenta una historia acerca de un joven filoacutesoshyfo recieacuten elegido a la distinguida
Academia de Platoacuten Escuchoacute un debate sobre el nuacutemero correcto de dientes que se asignaban a un asno El argumento sentildeala la nushymerologiacutea pitagoacuterica en contra de la jerarquiacutea de la estructura animal ordenada por los dioses El novicio interrumpioacute para sugerir que jusshyto en el exterior de la Academia habiacutea un grupo de carromatos cada uno de los cuales estaba enshyganchado a un asno y que los acashydeacutemicos podiacutean salir a contar los dientes Inmediatamente el desshyafortunado individuo fue asaltado recibioacute una buena paliza por parte
de los enfurecidos veteranos y fue arrojado de la Academia Este incishydente dejoacute claro el modelo de las corteses discusiones acadeacutemicas entre nuestras maacutes prestig iosas facultades de Harvard Stanford Yale y Princeton
LAS PRAacuteCTICAS DE LA FiacuteSICA
Para acercarnos a la fiacutesica es uacutetil describir las disciplinas esenciashyles que definen la actividad geneshyral de la ciencia Hay cuatro de tashyles disciplinas y pueden disponershy
se en la forma jeraacuterquica de una piraacutemide procediendo a partir de una base principal matemaacuteticas hasta fiacutesica quiacutemica y triunfante en complejidad con la moderna biologiacutea con base molecular por encima
Uno puede casi al azar escoger una de las muchas subdivisiones
que se extienden desde la astronoshymiacutea y antropologiacutea hasta la zooloshygiacutea y tropezar con tales subdisciplishynas como geoquiacutemica astrofiacutesica geneacutetica o quiacutemica atmosfeacuterica pero todas ella mezclan trozos de las disciplinas esenciales para consshy
truir el gran monumento a coacutemo funciona el mundo
La fiacutesica tiene el fino enfoque de da rificar la estructu ra de la materia y la energiacutea sobre un escenario que
consiste en espacio y tiempo que empieza con el origen del universo entendiendo la evolucioacuten desde el informe caos de la explosioacuten origishynal hasta la formacioacuten de galaxias cuaacutesares agujeros negros estrellas y sistemas solares La estructura de la materia hasta las moleacuteculas aacutetomos y partiacuteculas subnucleares es tambieacuten una parte esencial del enfoque Desarrollo histoacuterico
La disciplina de la fiacutesica surgioacute en el siglo XVI como una partida cuantitativa de leyes con base mashy
temaacutetica por medio de las cuales los humanos podiacutean comprender el mundo inanimado Los profundos
misterios con que se enfrentaban los antiguos fueron reemplazados por una grupo de principios cada vez maacutes concisos de modo que el movimiento de los objetos - el vueshylo de los proyectiles la caiacuteda de las manzanas la oacuterbita de la luna la trayectoria de los planetas - podiacutea explicarse de forma cuantitativa Las defi n iciones de espacio tiempo materia y energiacutea eran precisas Los fenoacutemenos excesivamente compleshyjos - eclipses cometas mareas las propiedades de la materia (ej soacuteshylidos liacutequidos y gases) la estabilishydad de las estructuras (ej puentes torres barcos ) el comportamiento
de la Iuz los procesos queinduyen las oscilaciones del calor temperashyturas los colores del arco iris y los colores maacutes sutiles que emiten las sustancias calientes las cargas eleacutecshytricas y el magnetismo gravedad y radioactividad - todo esto fue con el paso del tiempo organizado en un nuacutemero relativamente pequentildeo de leyes de la fiacutesica
Las claves de la evolucioacuten de la fiacutesishy
ca moderna surgieron de una nueshyva actitud tipificada por una obsershyvacioacuten cuantitativamente precisa y experimentos controlados acopiashydos con ra zonamiento matemaacutetico Estas nuevas ideas empezaron con
la fiacutesica asociada principalmente con Galileo alrededor de 1600 Con los eacutexitos la estructura conshyceptual se extendioacute lentamente a otras disciplinas cientiacuteficas Los insshytrumentos necesarios para llevar a cabo la experimentacioacuten controlashyda evolucionaron lentamente desshyde remiendos hasta disentildeo basado en el entendimiento cientiacutefico La apl icacioacuten de la ciencia a la socieshydad (tecnologiacutea) animoacute la inversioacuten de la sociedad en la ciencia pero tambieacuten capacitoacute a la ciencia para llevar a cabo una experimentacioacuten auacuten maacutes sofisticada Este proceso
da cuenta del asombroso raacutepido avance de la ciencia y la tecnologiacutea que es caracteriacutestico de nuestros tiempos
El avance moderno
El siglo XX vio una profunda ampliacioacuten de las propiedades del mundo fiacutesico considerado ahora entendido por la fiacutesica El proceshyso de la fiacutesica empieza con el exashymen de un conjunto de fenoacutemenos que parecen estar relacionados (ej el movimiento y la estabilidad de los objetos) y sobre la ba se de cuishydadosas observaciones y medidas conduce a una propuesta de una ley concisa o un conjunto de leshyyes que pueden dar cuenta de las observaciones y la medida Estas nuevas leyes estaacuten sujetas a prueshybas siempre maacutes incisivas Si estas leyes fallan son reemplazadas por leyes maacutes profundas y maacutes vaacutelidas
Puede hacerse una lista de las subdisciplinas de la fiacutesica como (1) estado soacutelido (fiacutesica de materia conshydensada) que trata de estructuras complejas de la materia (ej supershyconductores semiconductores la ciencia de los materiales estructushyras moleculares complejas) (2) fiacutesica atoacutemica que trata de las propiedashydes de los aacutetomos (3) fiacutesica nuclear que trata de los fenoacutemenos de los nuacutecleos de los aacutetomos que ocupan solamente 10-15 del volumen del aacutetomo y (4) partiacuteculas elementales que trata de la buacutesqueda de los lashydrillos maacutes baacutesicos de la materia y de las fuerzas relevantes
Este sencillo resumen no toma en cuenta importantes temas relashycionados como la astrofiacutesica (que trata de la fiacutesica de las estrellas gashylaxias y la historia de la evolucioacuten del universo) la biofiacutesica (que trata de la fiacutesica de moleacutecu las muy granshydes cuyas estructuras definen proshyteiacutenas ceacutelulas y genes) y geofiacutesica y fiacutesica de la quiacutemica ( que trata de
la aplicacioacuten de las leyes de la fiacutesica a las disciplinas cientiacuteficas adyacenshytes)
Albert Einstein
La forma en que fu nciona la fiacuteshysica puede ilustrarse por medio de una de las subdivisiones la fiacutesica de pal-tiacuteculas Esta disciplina identishyfica los objetos maacutes primord iales a partir de los cuales estaacute compuesshyta la materia y busca entencJer las fuerzas que actuacutean entre estas parshytiacuteculas para construilmiddot los nuacutecleos aacutetomos y moleacuteculas Estas entidashydes maacutes complejas son entonces entregadas a la quiacutemica y a la biologiacutea moderna de base moleshycular generalmente acompantildeadas de un manual del usuario que prescribe las leyes relevantes de la fiacutesica El entablado conceptual soshybre el cual danzan estas leyes estaacute hecho de materia energiacutea espacio y tiempo
La fiacutesica de partiacuteculas surgioacute en la deacutecada de 1950 a partir de estudios de los nuacutecleos de los aacutetoshymos y la fiacutesica de rayos coacutesmicos Esta uacuteltima estudiaba partiacuteculas energeacuteticas que bombardeaban la tierra desde el espacio profundo exterior Para penetrar en profunshydidad dentro del nuacutecleo se invenshytaron los aceleradores de partiacutelcushylas para controlar y observar las colisiones entre las partiacuteculas aceshy
leradas (ge neralmente electrones y protones) y los objetivos selecshycionados A medida que aumenshytaba el conocimiento se disentildear-on las leyes generales de la naturaleza y generalmente se manifestaron matemaacuteticamente Estas leyes (ej la teoriacutea cuaacutentica de campos la relatividad general tambieacuten conoshycida como la ley de la gravedad de Einstein la teoriacutea de supercuerdas) fueron entonces sometidas a tests experimentales Nunca se halla que las teoriacuteas sean correctas A menudo se halla que son erroacuteneas o a lo mejor posiblemente correcshytas N uestra experiencia ha de ser respetuosa con nuestra herencia pero esceacuteptica de su l1nivNsalidad Por consiguiente las leyes de Isaac Newton promulgadas alrededor de 1680 fueron verificadas en un elevado nuacutemero de pruebas en un gran nuacutemero de laboratorios Pero solamente alrededor de 1920 se halloacute que no eran vaacute lidas cuando los fiacutesicos aprendieron coacutemo proshybarlas en el microscoacutepico mundo de los aacutetomos nuacutecleos y quarks
Las conexiones de distintas partes de la ciencia son algunos de los tesoros de la actividad Por consiguiente se tornoacute claro en el siglo XX que para entender como funciona el so l necesitamos saber acerca de las reacciones nucleares la existencia de neutrinos y la teoriacutea de la Fuerza Deacutebil El entender la evolucioacuten del universo necesitaba de todo el resumen teoacuterico de las partiacuteculas elementales porque el universo infante era una caliente y densa sopa de pa rtiacuteculas y fuershyzas Los aceleradores de partiacuteculas construidos para ensamblar este conocimiento estaacuten ahora a la esshypera de ver moleacuteculas bioloacutegicas y las briznas de carboacuten que son parte del estudio de la ciencia de los materiales
Como soportes de las disciplinas estaacuten los dos pilares revolucionarios
de la fiacutesica del siglo XX mecaacutenica cuaacutentica y relatividad La primera disciplina se aplica a las leyes que
gobiernan el comportamiento de la materia y energiacutea en los domishynios atoacutemico y subatoacutemico la otra se aplica al dominio cosmoloacutegico de las galaxias cuacutemulos galaacutecticos agujeros negros y las partes exoacutetishy
cas de nuestro universo
La teoriacutea cuaacutentica surgioacute de la creciente habilidad de los fiacutesicos por adquirir datos del micromundo del aacutetomo Invisible aloJo humano incluso con los maacutes avanzados mishy
croscopios a finales del siglo XIX el aacutetomo habiacutea sido un sospechoso componente de la materia duranshyte milenios Unos 10 millones de
aacutetomos caben en el punto al final de esta oracioacuten La materia familiar a Newton y sus seguidores hasta 1900 estaba compuesta incluso en la forma de una diminuta bola
de trillones de aacutetomos actuando de forma coherente Pequentildea mashyravilla entonces que el comportashymiento de objetos individuales del tamantildeo de aacutetomos es totalmente diferente de la experiencia humashyna Tan extrantildeas eran las nuevas reglas finalmente inventadas para explicar el comportamiento de los aacutetomos que muchos de los que habiacutean estado en el origen de la teoriacutea cuaacutentica se revelaron conshy
tra ella Esto incluyoacute a Einstein Sin embargo la teoriacutea tuvo eacutexito y hoy es la teoriacutea con maacutes eacutexito que subshyyace a la fiacutesica explicando toda la quiacutemica y una gran parte de la bioshylogiacutea con base molecular - la bioloshy
giacutea del DNA proteiacutenas y estructura de la ceacutelula
La fiacutesica del siglo XX ha dado lugar a una enorme tecnologiacutea que podemos describir enumeranshydo utensilios tales como laacuteseres teleacutefonos celulares maacutequinas de fax ordenadores (desde el Palm VII a enormes superordenadores) y farms de procesadores que
dirrgen nuestras faacutebricas predicen nuestm tiempo atmosfeacuterico orshyganizan nuestros negocios y jueshy
gan nuevos papeles en las nuevas ciencias de transferencia de inforshymacioacuten roboacutetica automocioacuten microelectroacutenica y nanoestructushyras Probablemente una importanshyte fraccioacuten del producto nacional
bruto de las naciones industriales surge de la fiacutesica del siglo XX Adeshymaacutes las disciplinas maacutes complejas de quiacutemica biologiacutea y ciencias de la tierra y el espacio se basan en la descripcioacuten de los fiacutesicos de la forshyma y funcioacuten de los aacutetomos y moshy
leacuteculas
Nanoestructuras
Efuturo
Asiacute que iquest queacute queda por hacer iquest Cuales son los problemas candenshy
tes a los que han de hacer frente los fiacutesicos del siglo XXI iquestCuales son las constricciones si hay alguna en los avances que posiblemente pudieshyra llevar este tema a una graciosa terminacioacuten iquestQueacute validez tiene la
asercioacuten Todos los temas fundashymentales se entienden iquestsolamente algunos detalles interesantes neceshysitan estudiarse Esta pregunta se ha alzado varias veces en la historia de la fiacute~ica En 1895 alentauds por deacutecadas y siglos de aplicaciones cada vez de mayor eacutexito de la meshycaacutenica newtoniana y del electroshymagnetismo de Faraday y Maxwell se alzaron voces eminentes proclashy
mando que las futuras verdades de la fiacutesica han de hallarse en el lugar del sexto decimal
La deacutecada de 1895 - 1905 sin embargo produjo nuevos datos que dieron un vuelco en esta exushyberancia y convirtioacute a los optimistas en voces de desesperacioacuten rayosshy
X radioactividad el electroacuten los oriacutegenes de la teoriacutea cuaacutentica y la teoriacutea especial de la relatividad esshytuvieron entre los descubrimientos de esa deacutecada Los creadores de la teoriacutea cuaacutentica nunca pudieron imaginarse las vastas consecuenshycias econoacutemicas culturales y de comportamiento de su descubrishymiento
De nuevo en 1990 varios autoshyres proclamaron el final de la fiacutesica En efecto ellos adujeron nosotros ahora entendemos esencialmente todo lo que es razonablemente uacutetil de entender lo que queda son o bien detalles o abstracciones que en esencia son irrelevantes para las aspiraciones humanas El balance de este artiacuteculo es un esfuerzo por disponer algunos de los problemas irresueltos con alguacuten esfuerzo por estimar los recursos que se neceshysitan para dirigir estos problemas Despueacutes de todo el objetivo de la investigacioacuten baacutesica abstracta es simplemente entender como funshy
ciona el mundo La fiacutesica puede
que sea la uacutenica disciplina que se esfuerza por colocarse al margen del negocio
Concentreacutemonos en los domishy
nios donde los fiacutesicos esperan que tengan lugar los mayores avances en las proacuteximas deacutecadas Segurashymente que habraacute un firme progreso en nuestra comprensioacuten y control de fenoacutemenos tan complejos corno la fiacutesica de la materia condensada superconductores de alta temperashytura y propiedades de los cristales materiales polimeacutericos compuesshytos ceraacutemicas y nuevas formas de
moleacuteculas basadas en el carbono (ej ( 60 con nanotubos) Parece seshyguro predecir que estos temas se desarrollaraacuten vigorosamente dushyrante la mayor parte del siglo XXI El control de la complejidad el poshysible surgimiento de nuevos fenoacuteshymenos - incluso nuevos principios fundamentales - ciertamente revishyviraacuten las cosas
Las aplicaciones de la fiacutesica a la quiacutemica y especialmente a la bioloshygiacutea son aquiacute importantes A medishyda que la biologiacutea se convierte en una ciencia cuantitativa y difiacutecil la fiacutesica en su teacutecnica sus invencioshynes de instrumentos de precisioacuten potencia computacional y leyes baacutesicas continuaraacute influyendo en la biologiacutea en su sentido maacutes geneshyral Recientes esfuerzos para entenshy
der la consciencia humana como un elemento de la ciencia cuaacutentica ilustran el poder de la aplicacioacuten de profundos principios ayudados por la tecnologiacutea de los ordenadoshyres simulacioacuten e imagen
Esto nos lleva al futuro de la fiacuteshysica de partiacuteculas y la cosmologiacutea Estas estaacuten ahora iacutentimamente acopladas ya que las leyes de la fiacutesishyca -las partiacuteculas y fuerzas - deben jugar un papel crucial en las maacutes tempranas eacutepocas de la creacioacuten y evolucioacuten
La fiacutesica de partiacuteculas estaacute al borde de alguacuten tipo de estertor emergiendo de un poderoso pero imperfec to sumario de partiacuteculas fundamentales seis quarks (vieshynen en pares arribaabajo encanshytoextrantildeo y encimafondo) y seis leptones (electroacuten muoacuten y tau cada uno de los cuales con su proshypio compantildeero neutrino) cuyo comportamiento social estaacute deshyterminado por tres fuerzas (fuerte deacutebil y eleacutectrica) Mientras que la ciencia cuaacutentica da una espleacutendida relacioacuten de todos los experimentos llevados a cabo en todos los aceshyleradores desde Galileo en Pisa la gravedad (relatividad general) aparece como un dominio que toshydaviacutea debe revelarse Necesitamos una coexistencia paciacutefica entre la relatividad y la teoriacutea cuaacutentica para entender el principio Neceshysitamos un resumen maacutes sencillo y maacutes compacto perspectivas para las cuales nos acogemos en la exshypresioacuten Fenoacutemenos Higgs Esta es una proyeccioacuten para un nuevo campo que hace que la simplicishydad cristalina del universo parezshyca tan complicada Apareceraacute en el nuevo y enorme acelerador en funcionamiento ya en Europa o el que vendraacute despueacutes Higgs simplishyficaraacute y recompensaraacute a sus desshycubridores tal vez en la deacutecada actual (2000-2010)
Despueacutes los cosmoacutelogos y asshytrofiacutesicos tambieacuten tendraacuten que enshytender la expansioacuten acelerada del universo la materia oscura y las constantes cosmoloacutegicas HJy mushycho por hacer Incluso los optimisshytas no son ridiculizados por decir que en buena medida el origen y evolucioacuten del universo basado en las leyes de la fiacutesica quedaraacute moshyderadJmente claro en los proacuteximos 20 a 50 antildeos
Esto podriacutea posiblemente tershyminar con la buacutesqueda de una ley baacutesica - tal vez una versioacuten de la teoriacutea de cuerdas Entonces de nuevo podemos ser como el emshybrioacuten del polluelo picando del alishymento almacenado en el huevo shytodo el universo de este embrioacuten dentro del huevo consumieacutendose eventualmente para dejar el huevo universo totalmente comprendido hasta que la caacutescara se rompe exshyponiendo otro universo
El uacuteltimo papel de la fiacutesica puede representar la agencia unificadora de todo el conocimiento humano EOWilson el sociobioacutelogo escrishybe en su libro Consillience sobre la unidad de todo conocimiento de la eventual unificacioacuten de las cienshycias las ciencias sociales y de las humanidades Por revolucionario que esto pueda parecer uno pueshyde tal vez otear las posibilidades a
traveacutes del puente de la conscienshycia humana Los neurocientiacuteficos estaacuten aprendiendo poco a poco elementos del funcionamiento del cerebro En un sentido real el ceshyrebro funciona seguacuten las leyes de la fiacutesica y eacutestas suavizadas por las bases probabiliacutesticas de la ciencia cuaacutentica y por la complejidad de la teoriacutea del caos puede auacuten con el tiempo ser reconducida a un anaacuteli shysis loacutegico
iquestSeraacute esto un rapto de la emoshycioacuten amor muacutesica poesiacutea arte O por el contrario enriqueceraacute
realmente la unioacuten cientiacutefica las grandes glorias del espiacuteritu humashyniacutestico suministrando una ciencia loacutegica subyacente iquestTememos noshysotros como Keats destejer el arco iris Richard Feynman el gran fiacutesico teoacuterico preguntoacute una vez iquest El entendimiento de los mecanismos de la actividad estelar hacen disminuir de alguacuten modo
nuestra apreciacioacuten de la belleza y esplendor del cielo nocturno
LO S PAPELES DE LA FiacuteSICA
Empleo
Los fiacutesicos encuentran emshypleo en academias en laboratoshyrios nacionales y en laboratorios de investigacioacuten industriales Hay tambieacuten un aacutegil movimiento de fiacutesicos en otros campos en donde son valorados su exclusivo dominio de instrumentos y de anaacutelisis mashytemaacuteticos Se mueven faacutecilmente por la moderna biologiacutea y han conshytribuido grandemente a definir la estructura y funcioacuten tridimensional de complejas moleacuteculas de DNA
Hoy en diacutea las fronteras de la astrofiacutesica y fiacutesica de partiacuteculas nos han dado un cuadro bastante claro y bien verificado del origen del unishyverso en un Big Bang el origen tan caliente y denso que la materia existiacutea en su forma maacutes primordial Los fiacutesicos de partiacuteculas simulando esto en grandes aceleradores sushyministran leyes que siguen la evolushycioacuten del universo hasta el presente Tanto la astrofiacutesica como la fiacutesica de partiacuteculas utilizan grandes y cashyros instrumentos y generalmente entrantildean colaboraciones internashycionales de decenas y centenares de cientiacuteficos y estudiantes graduashydos La mayor parte de la illvegtLishygacioacuten baacutesica en fiacutesica se hace con fondos del gobierno Otra investishy
gacioacuten baacutesica estaacute maacutes proacutexima a su aplicacioacuten y uno puede defenshyder el gasto puacuteblico como esencial
para producir ciencia en apoyo a la tecnologiacutea y contribuir a una ecoshynomiacutea robusta
Temas de Eacutetica y M oral
Los temas de eacutetica y moral surshygen cuando los fiacutesicos trabajan en laboratorios de defensa en armashymentos tales como explosivos nushy
cleares misiles y otras contribucioshynes a la guerra Como estaacuten cienshytiacuteficamente educados los fiacutesicos pueden ser consultados sobre proshyyectos tales como bombas guiadas con precisioacuten misiles defensivos con base en sateacutelites y cualquier fuente especialmente relacionada con impactos medioambientales Como la ciencia supone 150 mil millones de doacutelares anuales de gasshyto el respaldo de la fiacutesica y de los diversos campos es un tema poliacutetishyco y ciertamente aquiacute hay tensioshynes y competencias
Organizaciones profesionales
La fiacutesica estaacute organizada a esshycala nacional en la Sociedad Fiacutesica Americana (APS siglas in ingleacutes) asiacute como tambieacuten en sociedades subdisciplinares para impulsar la investigacioacuten atraer a estudiantes y obtener becas y contratos Orshyganizaciones paraguas tales como la Academia Nacional de Ciencias (NAS) y la Asociacioacuten Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS) son para la cultura para aconsejar al gobierno para hacer avanzar la ciencia generalmente y para orshy
ganizar poderosos Iobbies para defender u oponerse a poliacuteticas medioambientales temas regulatoshyrios seguridad educacioacuten prograshy
mas militares y similares La Unioacuten
Internacional para la Fiacutesica Pura y Aplicada (IUPAP) abarca a todas las naciones con un nuacutemero de fiacutesicos suficientemente grande para dirigir
temas relevantes para la profesioacuten
pero tambieacuten para aplicaciones de
la fiacutesica El compartir la construcshy
cioacuten de grandes telescopios aceshyleradores e instrumentos de fusioacuten es cada vez maacutes crucial La educashycioacuten para el continuo avance de la
ciencia es un problema comuacuten en
donde la experiencia internacional es uacutetil Elevar la captacioacuten popular de la fiacutesica es igualmente importanshyte a medida que la fiacutesica del siglo
XXI continuacutea engendrando nuevas
tecnologiacuteas
CONCLUSiOacuteN
La necesidad de un entendishy
miento puacuteblico de la fiacutesica - no de
la ciencia - nunca ha sido mayor El
conocimiento baacutesico que estamos acumulando sobre coacutemo funciona el mundo no es ni bueno ni malo Las aplicaciones de este conocishy
miento pueden medirse por armashy
mento nuclear o por un incremenshyto en la longevidad mejor salud y los medios econoacutemicos para repashyrar el medioambiente y reducir la pobreza a escala mundiciexcll Aquiacute la
humanidad tiene una eleccioacuten que puede juzgarse
I
EN LA BUSQUEDA
DE NUESTROS ORIGENES 1 los homiacutenidos maacutes antiguos
Desentrantildear la historia de nuesshy
tra especie es una tarea ardua y
compleja en la que la respuesta
a cada pregunta a merludo suele
venir acompantildeada de todo un conshy
junto de nuevas interrogantes que complican nuestro aacuterbol genealoacuteshy
gico Y en la que no siempre geneacuteshy
tica y paleontologiacutea parecen ir de
acuerdo
Seguacuten los datos geneacuteticos pushy
blicados por David Reich (Nature
mayo 2006) la separacioacuten entre
los homiacutenidos y los antepasados
de nuestros parientes maacutes proacutexishy
mos los chimpanceacutes se produjo
muy probablemente hace menos
de 5 millones y medio de antildeos Sin
embargo el descubrimiento por
Michel Brunet (Universidad de Poishy
tiers) en el desierto del ehad de los r-estos foacutesiles de Toulllaf (Sashyhelanthropus tchadensis) datashy
dos en casi 7 millones de antildeos y
que puede representar a nuestro
antepasado homiacutenido maacutes antishy
guo pone un nuevo dilema sobre los oriacutegenes de nuestra especie
y entre los foacutesiles de especies
maacutes antiguas consideradas tamshy
bieacuten como homiacutenidos se encuenshy
tran los de Orrorin tugeniensis (de unos 6 millones de antildeos) desshy
cubiertos en Kenia (Tugen Hills) y
Ardipithecus ram idus (de entre 41 Y55 millones de antildeos) en Etioshy
piacutea todos con rasgos que sugieren
el bipedismo y que son anteriores a
los Australopithecus
Precisamente el teacutermino hoshy
miacutenido se corresponde con prishy
mates cuyo desplazamiento es
biacutepedo en esto parece haber un
acuerdo generalizado entre anshy
tropoacutelogos o paleoantropoacutelogos
El bipedismo acarrea una serie de
caracteriacutesticas en la anatomiacutea que
sirven de referencia a la hora de
distinguir los foacutesiles en los craacuteneos
la posicioacuten del hueco de insercioacuten
de la columna vertebral foramen
magnum es central en la base
para proporcionar el equilibrio neshy
cesario de la cabeza en un indivishy
duo erguido La longitud del cuello
femoral y el surco de insercioacuten del
muacutesculo en dicho cuello del feacutemur
la estructura de la pelvis o la disshy
posicioacuten paralela y maacutes adelantashy
da de los pulgares en los pies son
otras de esas caracteriacutesticas que
van ligadas al desplazamiento biacuteshy
pedo
Francisco Novoa Cid Bioacutelogo y profesor de lE S
2 los Australopithecus
Pruebas indudables de bipedisshy
mo las encontramos entre los Ausshy
tralopithecus (simios del Sur) que vivieron en Aacutefrica hace entre 4 y 2
millones de antildeos y de los que hay bastantes representantes corresshy
pondientes a varias especies A africanus A robustus A anashymensis
Pero sin duda los maacutes famosos son los restos de Lucy una Ausshytralopithecus afarensis descushy
biertos en 1974 por Donald Johanshy
son en la regioacuten de Afar (Etiopiacutea)
correspondientes a una adolescente que data de 32 millones de antildeos Un esqueleto casi completo que
proporcionoacute una enorme informashy
cioacuten y que se vioacute luego aumentada por los restos de trece individuos (4
nintildeos y 9 adultos de ambos sexos) en el mismo yacimiento
Huellas de Laetali
y otro de los descubrimienshy
tos maacutes emblemaacuteticos fueron las
Huellas de Laetoli en Tanzania
en 1976 por Mary Leakey del rasshy
tro de 36 millones de antildeos dejado
por las pisadas de probablemente
una familia de tres homiacutenidos soshy
bre arcilla y ceniza volcaacutenica huacutemeshy
da y que constituye la prueba maacutes
irrefutable del cam inar biacutepedo de
estos homiacutenidos
El craacuteneo y el aspecto sin emshy
bargo de los Australopithecus era
maacutes proacuteximo a los chimpanceacutes que
Comparacioacuten entre los esqueletos de un H erectus (izda) un Australapithecus
(centro) y un H sapiens
a los humanos actuales Su estatushy
ra era inferior (135 en machos y
105 en hembras) su volumen crashy
neal en general entre 400 y 500 cc era aproximadamente un tercio
del nuestro sin frente y sus brazos
eran proporcionalmente largos
con relacioacuten a sus piernas Su denshy
tadura revela una dieta vegetariana
de hojas y frutos
Una de las implicaciones que
suelen deducirse de la posicioacuten ershy
guida es que permitioacute liberar las
manos que pudieron adquirir una
mayor destreza y dar lugar con el
tiempo al desarrollo de una tecnoshy
logiacutea
3 El geacutenero Horno
Fue el uso de tecnologiacutea y la
aparicioacuten de una industria liacutetica
Junto a un cambio significativo en
la dieta en la que el uso de herrashy
mientas permite descarnar animashy
les muertos lo que marca la aparishy
cioacuten del geacutenero Homo hace unos
25 millones de antildeos Una dieta carshy
niacutevora maacutes rica en proteiacutenas favoreshy
cioacute ademaacutes el desarrollo cerebral
El volumen craneal iraacute aumenshy
tando desde los 650 cc en Homo
ha bilis hasta los 1500 en los neanshy
dertales (algo mayor que nuestros
1400 cc)
Hasta hace poco se consideshy
raba como representantes maacutes
antiguos del geacutenero a los Horno habilis que ya fabricaban lascas
pero el descubrimiento en la deacuteshy
cada de los 90 en el lago Malawi
(Rift africano) de una mandiacutebula inferior datJdJ en unos 25 milloshy
nes de antildeos correspondiente a una nueva especie Horno rudolfenshysis y de la que parece partir seguacuten
el equipo descubridor (FSchrenk y
T Bromage) la liacutenea evolutiva que
conduce hacia nuestra especie ha
generado la controversia
Fue un periacuteodo del Plioceno en
el que se produjo un notable camshy
bio climaacutetico con descenso de tem shy
peratura media y humedad yen el
que coexistieron diversas especies
de homiacutenidos
Sin embargo uno de los hallazshy
gos maacutes significados ocurrioacute en
1984 cuando el equipo de Richard
Leakey desenterroacute el esqueleto
casi completo del nintildeo de Turkashyna (lago Turkana Kenia) de 16
millones de antildeos Para eacutel y otros
foacutesiles de sus caracteriacutesticas se
creoacute la especie Horno ergaster homiacutenidos de 850 cc de capacidad
craneal con proporciones corpora shy
les un patroacuten de crecimiento muy
parecidos a los nuestros y con una
industria liacutetica maacutes elaborada (cul shy
tura achelense) Se le supone preshy
cursor del Homo erectus y tal vez
del H antecesor de Atapuerca
Craacuteneo de Hamo ergaster
De por medio una importante
interrogante la de los foacutesiles de
Horno georgicus en el Caacuteucaso
(Georg ia) con una antiguumledad feshy
chada en 185 millones de antildeos
y unos rasgos anatoacutemicos y una industr ia liacutetica maacutes primitiva de lo
esperado pero que ponen de mashynifiesto que los homiacutenidos salieron
de Aacutefrica mucho antes de lo que se
habiacutea supuesto
Homo erectus
Con una antiguumledad de 18 mishy
llones de antildeos el Horno erectus teniacutea unas caracteriacutesticas anatoacutemishy
cas muy parecidas a las nuestras su
capacidad craneal era de 1000 cc
y con una cultura bastante desashy
rrollada se desconoce si utilizaron
lenguaje hablado complejo pero
siacute alguacuten sistema de comunicacioacuten
capaz de transmitir aprendizaje Ha
sido el homiacutenido que migroacute a Asia
Hace un milloacuten de antildeos estaba
perfectamente asentado en China
y Java y su presencia se extendioacute
hasta hace tan soacutelo 30000 antildeos en
que se extinguioacute Por tanto llegoacute
a coexistir tanto con neandertales
como con nuestra especie
En el sur de Europa en cambio
el homiacutenido maacutes antiguo con la
excepcioacuten del Caacuteucaso corresponshy
de a Horno antecesor (Atapuerca
Burgos) en la Peniacutensula ibeacuterica los
primeros hallazgos fueron fechashydos en 800000 antildeos de antiguumleshy
dad pero maacutes recientemente la
aparicioacuten de nuevos foacutesiles en los
yacimientos de Atapuerca ya han
retrasado la aparicioacuten de los homiacuteshynidos en el Viejo Continente a 12
millones de antildeos en el Pleistoceno
inferior
Con el mismo volumen craneal
que H erectus presentan en camshy
bio unos arcos supraorbitales meshy
nos pronunciados Los huesos de
Gran Dolina de ind ividuos joacutevenes
presentan marcas de descarnashy
miento claros signos de canibashylismo
Para los paleoanshy
tropoacutelogos J L Arsuashy
ga E Carbonell y J
Bermuacutedez de Castro directores de las excashy
vaciones de Atapuershy
ca pueden constituir
probablemente un anshy
tepasado comuacuten que
conduce por un lado a
la liacutenea evolutiva hasta
los neandertales con sus
precursores los Homo
heidelbergensis y por otra liacutenea diferente hasshy
ta nuestra especie
De los Horno heidelbergensis (preshy
neandertales) la mayor acumulacioacuten de foacutesiles
se ha encontrado tamshy
bieacuten en Atapuerca en el
Yeacutelcimiento Sima de los huesos
y corresponde a los restos de 33 inshy
dividuos de ambos sexos de entre 13 y 30 antildeos datados en 300000
antildeos producto probablemente de
un enterramiento lo que revelariacutea
la existencia de un fuerte sentido
social y mente simboacutelica Indivishy
duos de complexioacuten fuerte hueshy
sos de notable grosor capacidad
craneal algo menor a la nuestra y
mandiacutebula sin mentoacuten
El Horno neanderthalensis debe su nombre al valle de Neanshy
der (Alemania) donde en el siglo
XIX se halloacute el primer esqueleto
parcial de estos homiacutenidos Apashy
recieron hace unos 230000 antildeos
y poblaron Europa y Asia occidenshy
tal adaptaacutendose al clima extremo
de las glaciaciones hasta que se
extinguieron hace unos 30000
antildeos o tal vez menos en su proshy
bablemente uacuteltimo reducto que
parece pudo ser la Peniacutensula Ibeacuteshy
rica Sus caracteriacutesticas fiacutesicas son
una evolucioacuten de los heidelbergenshy
sis con la diferencia de una mayor
capacidad craneal que llega a los
1500 cc (mayor que la nuestra)
por lo demaacutes huesos maacutes gruesos
y pesados que los nuestros fuertes
pero no muy altos (160-170) Y
en su rostro notable prognatismo
sin mentoacuten frente huidiza yarshy
cos supraorbitales resaltados
--
Coexistieron con el Hamo sashy
piens durante miles de antildeos y las
causas de su desaparicioacuten no aclashy
radas son objeto de discusioacuten al
igual que la posibilidad de cruces
(hibr idaciones) entre ambas espeshy
cies hipoacutetesis de la que hay parshy
tidarios como M Wolpoff o Fred
H Smith o detractores como Ch
B Stringer Lo que es indudable
es que los neandertales poseiacutean
una avanzada industria liacutetica usashy
ban el fuego el cuero y la madera
para producir herramientas armas
y adornos cuidaban a sus enfershy
mos y ancianos enterraban a sus
muertos y probablemente desarroshy
lla ron alguacuten tipo de lenguaje para
comunicarse Muy leJOS de la idea
que inicialmente se teniacutea de besshy
tias primitivas sin inteligencia algushy
na Hay pruebas de que algunos
grupos practicaron el canibalismo
pero eso tambieacuten ocurrioacute en nuesshy
tra especie
4 El Horno Sapiens
El Hamo saplens aparece en
Aacutefrica hace 200000 antildeos el arcaishy
co seguacuten algunos investigadores
y hace 120000 el moderno y con
relativa rapidez se va extendiendo
y sustituye a las otras poblaciones
de homiacutenidos en todo el mundo
Desde hace al menos unos 25000
antildeos ninguna otra especie de hoshy
miacutenidos le disputa su espacio en los
ecosistemas que coloniza del plashy
neta Tierra
Dotado de un esqueleto maacutes lishy
gero que el de los neandertales lo
que aumenta la agilidad y proba-
Bibliografiacutea
blemente la habilidad sobre todo
en las manos el craacuteneo evoluciona
adquiriendo una frente maacutes vertica l
desaparece el prognatismo y apareshy
ce el mentoacuten las mandibulas menos
robustas el desarrollo de dietas maacutes
vari adas con la utilizacioacuten del fuego
que le permite un mayor aprovechashy
miento de nutrientes con menor
gasto energeacutetico en su digestioacuten
el desarrollo de un cerebro y de un
leng uaje maacutes complejos que pershy
IIliten el anaacutelisis la planificacioacuten de
estrategias y la transmisioacuten de coshy
nocimientos y aprendizajes el mashy
yor desarrollo tecnoloacutegico gracias a
una mente maacutes creativa emprendeshy
dora dominada por la curiosidad y
en ocasiones el deseo de aventura
y probablemente un mayor sentido
social y de pertenencia a un grupo
lo que lleva a inevitables disputas y
conflictos entre grupos Todo ello
ha llevado a nuestra especie a coshy
lonizar en la praacutectica todos los meshy
dios del planeta fundamentalmenshy
te a base de modificar esos medios
para adaptarlos a nosotros En una
palabra para independizarnos del
medio
Pero sin duda el motor de la evolucioacuten son las mutaciones y reshy
combinaciones geneacuteticas que orishy
ginan la variabilidad y que permishy
ten la aparicioacuten y diversificacioacuten de
rasgos nuevos que no existiacutean en
los ancestros En nuestro caso que
compartimos aproximadamente un
99 del genoma con los chimpanshy
ceacutes son determinadas secuencias
en ese 1 restante del ADN claves
en el proceso de hominizacioacuten y de
nuestras diferencias con ellos
yvwwportalciencianet Art iacuteculos de antropologiacutea y paleontologiacutea Registros foacutesiles sobre la evolucioacuten humana en el Plioceno Emiliano Agu irre Enriacutequez Homiacutenidos contemporaacuteneos Investigacioacuten y Ciencia lan Tatersa ll iquestQuieacutenes fueron los neandertales InvestigaCioacuten y Ciencia Kate Wong Mutaciones pioneras Investigacioacuten y Ciencia Dennos Drayna iquestQueacute nos hace humanos Investigacioacuten y Ciencia Katherine S Pollard
El trabajO de genetistas como
Dennis Drayna o de bioestad iacutestishy
cosas como Katherine Pollard ha
revelado unas cuantas secuencias
de ADN importantes en la evolushy
cioacuten humana Mencionareacute soacutelo alshy
gunas de ellas
La secuencia HAR 1 (118 bases
de ADN del genoma humano que
codifican ARN) que se activa en
el cerebro y parece resultar esenshy
cial en el desarrollo de la corteza
cerebral La secuencia FOXP2 un
gen de evolucioacuten raacutepida y que tieshy
ne una importante implicacioacuten en
el habla Secuencias que tienen
relacioacuten con la dieta como el gen
LCT que permite la toleranCia a la
lactosa en adultos lo que permite
utilizar la leche de animales domeacutesshy
ticos En la lista de secuencias geshy
neacuteticas significativas estaacuten las que
tienen que ver con nuestro sistema
inmunitario Nuestros genes llevan
cicatrices de la lucha contra enshy
fermedades infecciosas especialshy
mente en el caso de retrovirus Tal
es el caso del gen TRIMS que nos
pelmite defendernos mejor que
otros primates frente al ret rovirus
PtEVR1 pero que a cambio nos
hace maacutes vulnerables al VIH (virus
del SIDA)
Somos una joven especie a ve shy
ces un tanto inconsciente que debe
aprender a usar correctamente su
tecnologiacutea y controlar su capacidad
de modificar el medio para evitar
la destruccioacuten de su propia casa el
planeta antes de tiempo y de si
misma
SUPERNOVA 1987 En este antildeo de 1987 alcanshy
zoacute la tierra despueacutes de 168 mil antildeos de viaje por el espacio la luz procedente de una explosioacuten de supernova que tuvo lugar en la vecina galaxia conocida como Gran Nube de ~lagallanes visible desde el hemisferio sur Esto puesshyto en kiloacutemetros supone la friolera de 1589414400 000000 000 Como se observa son distancias inimaginables para nuestros estaacutenshydares de aquiacute en la tierra A decir verdad esta estrella que explotoacute convirtieacutendose asiacute en supernova ya estaba alliacute mucho antes y hashybiacutea fotografiacuteas tomadas con anshyterioridad a la explosioacuten lo cual la convertiacutea asiacute en un magniacutefico e inigualable laboratorio de investishygacioacuten Esto no se podiacutea hacer en tiempos antiguos anteriores a la invencioacuten de la caacutemara fotograacutefishyca la cual ha sido uno maacutes entre los muchos avances de los uacuteltimos cien o doscientos antildeos y de gran importancia en su aplicacioacuten a la astronomiacutea Aunque los estallidos de supernovas en nuestra galaxia son muy poco frec uentes tal vez
Supernova 1987 tomada por el Hubble en 1994
uno cada 100 antildeos o maacutes en el universo entero dada la cantidad de galaxias que existen son muy abundantes De la que estamos hablando aunque no fue en la Viacutea Lactea siacute fue en nuestra vecindad a unos 168 mil antildeos luz como deshyciacuteamos que no es tanto si consi middot deramos su procedencia de otra galaxia la maacutes proacutexima a nosotros_ Esto ha dado margen por primera vez a un estudio concienzudo de lo que estas portentosas explosioshynes dan de siacute y a comprobar si las teoriacuteas elaboradas por los cientiacutefishycos coincidiacutean con la observacioacuten y el estudio de los hechos
Puesto que habiacutea fotografiacuteas anshyteriores que determinaban cual era la estrella que se habiacutea convertido en supernova puacutedose contrastar con los posteriores acontecimientos y fue el momento de comprobar si las teoriacuteas existentes se corresponshydiacutean con las observaciones y con los modelos computacionales que se habiacutean hecho sobre los casos de supernovas Los detalles observashydos encajaban sorprendentemente con las previsiones El resultado de ambas cosas teoriacutea y observacioacuten indicaba que la estrella conteniacutea unas 18 masas solares y tan solo 11 millones de afios de vida en el momento de la explosioacuten Como es habitual en estos casos su composhysicioacuten era principalmente hidroacutegeshyno y helio y su brillo el equivalente a 40 mil veces el de nuestro sol de ahiacute que su consumo de energiacutea fuera mucho mayOl y por tanto su duracioacuten mucho maacutes corta
Cuando la estrella colapsoacute al descender el calor interno que la manteniacutea estable se produjo casi instantaacuteneamente un espectacushylar encogimiento hasta alcanzar un
Antolin Franco Ex-presidente de la Agrupacioacuten
diaacutemetro de tan solo unas pocas decenas de kiloacutemetros
El telescopio espacial Hubble no fue lanzado al espacio hasta abril de 1990 y una vez que hubo estashydo operativo se volcoacute en obtener el maacuteximo de informacioacuten fotograacutefica y espectrograacutefica de lo que quedashyba de la supernova No obstante como se sabe este telescopio en principio resultoacute estar defectuoso por lo tanto las fotografiacuteas obtenishydas no eran las mejores posibles y hubo que esperar a que se corrishygieran los defectos para que estas alcanza ran inigualables cotas de nitidez En 1994 se tomoacute una fotoshygrafiacutea muy detallada de los restos de la explosioacuten y aparecieron unos inesperados anillos que todaviacutea hoy siguen siendo objeto de estushydio pa ra determinar su procedencia (veacutease fotografiacutea adjunta)
Esta explosioacuten de supernova ha sido la maacutes brillante nunca vista desde 1604 antildeo en que Johannes Kepler pudo observar la ya fashymosiacutesima SN 1604 a la que se ha denominado estrella de Kepler La que dio origen a la de 1987 como dijimos antes ya se habiacutea observashydo y se la conociacutea como SK-69202 Era una supergigante azul de unas 18 o 20 masas solares y unas 40 veces el diaacutemetro del sol y su luz llegoacute a nosotros el 23 de febrero de 1987 despueacutes de un viaje de 168 mil antildeos aproximadamente En el hemisferio sur se pudo ver con gran nitidez y se la considera una supemova de tipo 11 de las que crean elementos maacutes pesados que el hieno Su proximidad (en teacutermishynos relativos) y su pronta deteccioacuten la han convertido en la supernova maacutes y mejor estudiada de la histoshyria
Estrella que explota al terminar su vida
Como deciacuteamos todo esto tuvo lugar hace 168 mil antildeos cuando el hombre actual el Homo sapiens todaviacutea no habiacutea entrado en esta fase de desarrollo y su antecesor de aquella eacutepoca seguramente ni siquiera estaba en posesioacuten del lenshyguaje Si la deteccioacuten hubiera sido instantaacutenea si la ve locidad de la luz no tuviera liacutemites no estariacuteamos ahora hablando de esta supernoshyva pues no existiriacutea ninguacuten registro histoacuterico de la misma Tal vez aquel hombre primitivo la habriacutea visto y la habriacutea interpretado seguramenshyte como un augurio de los dioses si para aquel entonces el cerebro humano en sus albores estuviera ya lo suficientemente desarrollado para llegar a estas conclusiones No lo sabemos o al menos el que esto escribe no lo sabe
Pasados esos 168 mil antildeos que la luz necesitoacute para hacer la traveshysiacutea hasta nosotros fue descubierta desde el Observatorio de Las Camshypanas en Chile el 24 de febrero de 1987 por lan Shelton e indepenshydientemente desde Nueva Zelanshyda Fue la uacutenica supernova visible a
simple vista desde la invencioacuten del telescopio
Pero antes de detectarla suceshydioacute algo curioso algo que entraba dentro de lo que es una prediccioacuten cientiacutefica y que veniacutea ni maacutes ni meshynos a confirmar el buen hacer de los investigadores Tres horas antes y precediendo a la llegada de la luz se detectoacute en varios lugares la lleshygada de un paquete de neutrinos iquestCoacutemo era posible que estos neushytrinos se adelantaran a la luz emishytida por la supernova teniendo en cuenta que nada puede ir maacutes deshyprisa que la luz7 Otra vez la teoriacutea daba una explicacioacuten a este extrashyntildeo proceder la emisioacuten de neutrishynos precede a la emisioacuten de la luz
por eso los neutrinos llegan como una avanzada que anuncia alguacuten acontecimiento Se detectaron en total 24 de ellos 11 en Japoacuten en una mina bajo tierra destinada a la caza de neutrinos 8 los captoacute IBM Irvine-Michigan-Brookhaven en Estados Unidos y 5 maacutes en el Laboratorio de neutrinos Baksan en el Caacuteucaso Rusia Por primera vez neutrinos procedentes de una
Obseacutervese la supernova 7987 en el centro con sus anillos
alguacuten tiempo despueacutes de la explosioacuten
supernova habiacutean sido observados directamente y las observaciones coincidiacutean en gran medida con los modelos teoacutericos Se estimaba que despueacutes de la explosioacuten de la supernova el resultado habriacutea de ser la formacioacuten de una estrella de neutrones pero a pesar de la insistencia del telescopio espacial Hubble por dar con ella a pesar de las numerosas fotografiacuteas tomashydas desde su puesta en oacuterbita en 1990 relacionadas con este aconshytecimiento la estrella de neutrones no se ha dejado ver Tal vez esteacute oculta por alguna nube de gas y polvo o tal vez se haya convertido en un agujero negro e incluso hay quienes estiman que podriacutea habershyse formado una estrella de quarks que en teoriacutea pueden formarse dentro de estrellas de neutrones particularmente masivas Todo esto se estaacute investigando y alguacuten diacutea muy posiblemente tengamos la respuesta
Aunque el nuacutemero de neutrinos detectado fue muy pequentildeo se coshyrresponde con lo que se esperaba si bien en ese momento no fuera ese el cometido de los dispositivos cazaneutrinos existentes aquiacute en la Tierra pues nada se sabiacutea entonshyces de la explosioacuten que habiacutea tenido lugar en la vecina galaxia La verdad es que debemos estar muy agradeshycidos de que coincidiendo con la explosioacuten o poco antes se hubieshyran establecido sobre la tierra esos detectores de neutrinos Fue una afortunada coincidencia De haber sucedido la explosioacuten de la supershynova unos antildeos antes no se hubieshyran detectado y ciertas predicciones de la ciencia no se habriacutean podido confinnar por el momento
De todos modos la investigashycion sigue adelante a pesar de los antildeos transcurridos y tal vez se produzca alguna sorpresa que nos abra un poco maacutes el camino hacia el conocimiento de este tipo de exshyplosiones celestes
La nanociencia y la nanotecshynologiacutea son dos aacutereas del conocishymiento emergentes con un elevado caraacute cter multidisciplinar Hablar de ellas es sinoacutenimo de innovacioacuten desarrollo y de relevanc ia cientiacutefica y social Tal es asiacute que ambas discishyplinas han sido incorporadas como una de las Acciones Estrateacutegicas del Plan Nacional de I+D+ i 2008-2011 o lo que es lo mismo el Gobierno espantildeol reconoce el papel de estas disciplinas para mejoror nuestra competitividad industrial Dicho reshyconocimiento estaacute fundamentado en avances innovadores obtenidos que van desde la s aplicaciones en medicina (fabricacioacuten de ligamenshytos o tendones artificiales) o en aplicaciones energeacuteticas dedicadas
BlIClen
ANOCIENCIA y NANOTECNOLOGIA
UN VIAJE FASCINANTE AL NANOCOSMOS
Jorge Lobo Checa Centre dlnvestigacioacute en Nanocieacutencia i Nanotecnologia CIN2 (CSIC -leN) Esfera UAB 08193-Bel laterra Espantildea
a la construccioacuten (edificios que se puedan autoabastecer energeacuteticashymente) hasta su implementacioacuten en dispositivos electroacutenicos cada vez maacutes diminutos y potentes
En nuestra sociedad es cada vez maacutes probable toparse con las palashybras nanociencia y nanotecnoloshygiacutea y consecuentemente es loacutegico preguntarse cuaacutel es el significado y la diferencia entre ambos vocashyblos Las dos palabras comparten el prefijo nano que proviene del voshycablo griego del mismo nombre y que significa diminuto enano peshyquentildeo yes usado en el sistema inshyternacional (SI) de unidades para indicar un factor de 10-9 (es decir la mil milloneacutesima parte de algo) Un
NClIIon Un iexclMIniO BlllIgtn
Figura 1 Tamantildeos caracteriacutesticos y escala de los diferentes objetos nanomeacutetricos comshyprendidos entre O 1y 100 nm con los que se trabaja habitualmente en la nanotecnoshylogiacutea (Imagen tomada de la referencia [1])
nanoacutemetro (n m) es una longitud diez veces superior al tamantildeo tiacutepishyco de un aacutetomo (O 1 nm) o lo que es lo mismo unas 80000 veces maacutes pequentildeo que el diaacutemetro de un cabello humano De este modo la diferencia entre estas dos palabras surge de la propia diversidad en la definicioacuten de ciencia y tecnologiacutea Ciencia es la necesidad de saber un reflejo de la curiosidad del ser humano planteada de forma obJeshytiva y utilizando el meacutetodo cientiacutefishyco (es decir el trabajo realizado en un laboratorio de investigacioacuten en el que se busca o prueba una proshypiedad o una ley de la naturaleza) mientras que tecnologiacutea parte de los conocimientos baacutesicos estableshycidos por la ciencia para construir un dispositivo o aparato que tenga una utilidad o aplicacioacuten determishynada De esta forma la nanociencia y la nanotecnologiacutea estaacuten ligadas y son las dos caras de una misma moneda la tecnologiacutea se desarroshylla a partir de los conocimientos cientiacuteficos existentes y a su vez eacutesta proporciona nuevas herramientas a los cientiacuteficos con las que estudiar nuevos conceptos y avanzar en la ciencia que una vez maacutes generashyraacute tecnologiacutea nueva creando un sistema retroalimentado conocido como ciacutercu lo virtuoso
Ni la nanociencia ni la nanot ecshynologiacutea nacieron como disciplinas cerradas sino que ambas son camshypos del conocimiento que se han
ido construyendo paralelamente con la generacioacuten de nuevos conoshycimientos e innovaciones De maneshyra general se podriacutea definir nanoshytecnologiacutea como la fabricacioacuten de materiales estructu ras dispositivos y sistemas funcionales a traveacutes del control y ensamblado de la materia a la escala del nanoacutemetro (de O 1 a 100 nanoacutemetros del aacutetomo hasta por debajo de la ceacutelula tal y como se muestra en la figura 1) asiacute como la aplicacioacuten de nuevos conceptos y propiedades (fiacutesicas quiacutemicas bioloacutegicas mecaacutenicas eleacutectricas) que surgen como consecuencia de esa escala tan reducida Esta escala de tamantildeos es un tanto arbitraria el liacutemite inferior (una deacutecima de nanoacutemetro) parece claro ya que por debajo del aacutetomo no hay obshyjetos manipulables Sin embargo el liacutemite superior (una centena de nanoacutemetro) es una referencia para indicar que los objetos deben de estar por debajo de la micra Hoy en diacutea tenemos el conocimiento necesario para mover manipular y construir objetos de estos tamantildeos (nanociencia) que seraacuten utilizados en un futuro cercano para realizar una funcioacuten especiacutefica dentro de un determinado dispositivo (nanoshytecnologiacutea)
El origen de la Nanotecnologiacutea es un tanto difusa pero concepshytualmente se atribuye al Premio Nobel Richa l-d Feynman durante su famoso discurso There is plenty of Room at the Bottom (Hay mucho espacio al fondo) En esta miacutetica conferencia pronunciada en 1959 en el Instituto de Tecnologiacutea de California en Pasadena Feynman tratoacute sobre el problema de manishypular controlar y fabricar objetos de muy pequentildeas dimensiones abordaacutendolo desde una perspectishyva absolutamente distinta a como se habiacutea hecho hasta el momento y abriendo todo un nuevo mundo de posibilidades cientiacuteficas y tecnoloacuteshygicas En aquel momento su discurshyso no tuvo una gran repercusioacuten tal vez por la carencia de teacutecnicas experimentales que permitiesen
visualizar las unidades atoacutemicas y moleculares a manipular Es maacutes la palabra nanotecnologiacutea no apashyrece en su discurso y fue acuntildeashyda posteriormente en 1974 por el profesor N Taniguchi de la Univershysidad de Ciencia de Tokio cuando la mencionoacute en un artiacuteculo titulado On the Basic Concept of Nanoteshychnology (sobre el concepto baacutesishyco de la nanotecnologiacutea) En dicho artiacuteculo se hablaba de como esta tecnologiacutea nos permitiriacutea separar consolidar y deformar materiales aacutetomo a aacutetomo o moleacutecula a moshyleacutecula Posteriormente en el antildeo 1986 E Drexler publicoacute su libro Engines of Creation (maacutequinas de creacioacuten) en el que se descrishybe coacutemo las nanomaacutequinas seraacuten capaces de construir desde ordeshynadores hasta maquinaria pesada mediante procesos de ensamblaje de moleacuteculas y aacutetomos Los encarshygados de realizar tan tedioso proshyceso seriacutean nanorobots ensamblashydores capaces de auto- repararse y constituirse a siacute mismos
La idea de usar nanorobots creados a nuestro antojo para reashylizar funciones determinadas nos recuerdan al funcionamiento de los ribosomas y otros agregados moshyleculares en las ceacutelulas de nuestro cuerpo De hecho la biologiacutea viene usando la manipulacioacuten molecular desde hace casi 4000 millones de
antildeos sobre la Tierra Concretamenshyte las maacutequinas auto-repllcantes a nivel atoacutemico son guiadas por el ADN replicadas por el ARN moshyleacuteculas especiacuteficas son ensamblashydas mediante encimas y las ceacutelulas estaacuten llenas de motores a escala molecular Cadenas de iones que permiten o bloquean el paso de otros iones al interior de la ceacutelula a traveacutes de la pared de liacutepidos estaacuten exquisitamente disentildeadas a escala atoacutemica_ Hay por tanto una coshynexioacuten importante de los concepshytos finales de la nanotecnologiacutea con la biologiacutea Las formas de vida maacutes pequentildeas bacterias virus y los componentes activos de las ceacutelulas tienen tamantildeos tiacutepicos en el rango del nanoacutemetro
De este modo otro de los obshyjetivos de la nanociencia y la nashynotecnologiacutea es aprender de los mecanismos fundamentales que la vida ha desarrollado durante su evolucioacuten para intentar reproducirshylos e incluso adaptarlos buscando la resolucioacuten de otros problemas que poco tienen que ver en prinshycipio con la biologiacutea Se podriacutea decir que la evolucioacuten darwiniana ha alcanzado la maestriacutea de las leshyyes de mecaacutenica cuaacutentica que son probabiliacutesticas en su naturaleza como meacutetodo para la supervivenshycia La comprensioacuten de fenoacutemeshynos cuaacutenticos presentes a escala
Figura 2 Basados en la mecaacutenica cuaacutentica han surgido nuevos tipos de microscopios llamados eJe campo cercano (SPM) que nos permiten ver y manipular la materia a escala atoacutemica Estos microscopios basados en la interaccioacuten eJe una punta metaacutelica afilada con el substrato a estudiar (imagen izquierda) han sido una verdadera revolushycioacuten cientiacutefica ya que nos permiten visualizar directamente los aacutetomos de la materia tal y como se observa en la imagen de la derecha (caeJa una de las bolas es un aacutetomo de siliCio) (Imaacutegenes tomadas de la referencia [1])
nanomeacutetrica necesitan por tanto de investigacioacuten fun damental para que puedan ser aplicables en disshypositivos tilles como nanosensores nanomotores y en muchas otras aplicaciones como en medicina y farmacologiacutea
A pesar de que el concepto de aacutetomos ya se habiacutea postulado en la ant igua Grecia eacutestos no se llegaron a visua lizar hasta finales del sig lo XX El ser humano siempre ha senshytido la necesidad de ver maacutes allaacute de lo que le permiten sus limitaciones naturales El mundo invisible es tan infinito y fascinante como el univershyso y aunque nos cueste imaginar y comprender el pequentildeo tamantildeo el enorme nuacutemero o la naturaleza de los objetos diminutos es un reto acercarnos a la grandeza de lo peshyquentildeo El desarrollo de nuevos meacuteshytodos microscoacutepicos para la visuashylizacioacuten del nanomundo marcoacute un hito en el conocimiento cientiacutefico El microscopio oacuteptico tuvo que ser reemplazado por nuevas teacutecnicas como el microscopio electroacutenico o el microscopio de efecto tuacutenel puesto que los liacutemites en resolushycioacuten vienen determinados por la longitud de onda de la luz usada que para el espectro visib le se situacutea entre 400 y 700 nm De este modo soacutelo so podiacutean resolver estructuras en el rango del sub-microacutemetro lo que corresponde a tamantildeos 1000 veces mayor quo la longitud caracshyteriacutestica de un aacutetomo y por tanto no permitiacutean su manipulacioacuten
El trabajo con objetos tan peshyquentildeos inherente a la nanotecnoshylogiacutea entrantildea una gran dificultad y de hecho fue algo praacutecticamente imposible hasta que se desarrollashyron los microscopios de campo cershycano (SPMs) mostrado en la Figura 2 Estas novedosas herramientas permiten no soacutelo la visualizacioacuten sino tambieacuten la manipulacioacuten de objetos de dimensiones nanomeacuteshytricas de muy distinta naturaleza Estos microscopios son tan potenshytes que con ellos es posible llegar a ver aacutetomos sob re una superficie
y moverlos a nuestro antojo La necesidad de esta compleja insshytrumentacioacuten implica otra de las carltJctoriacutesticas fundamentales que acompantildean a la nanociencia y nashynotecnologiacutea su interdisciplinarieshydad Asiacute pues el desarrollo de esta nueva ciencia requiere no soacutelo la utilizacioacuten de teacutecnicas de fabricashycioacuten visualizacioacuten y caracterizacioacuten muy precisas sino tambieacuten una aproximacioacuten multidisciplinar que reuacutena a fiacutesicos quiacutemicos bioacutelogos tecnoacutelogos y teoacutericos trabajando juntos y utilizando el mismo lenshyguaje
Una vez que los meacutetodos de vishysualizacioacuten fueron accesib les para los cientiacuteficos dos enfoques baacutesishycos surgieron para la creacioacuten de estructuras nanomeacutetricas de mashynera reproducible (veacutease la figura 3) El primer meacutetodo llamado topshydown (de arriba hacia abajo) imshypone esencialmente una estructura o patroacuten sobre el substrato que se
mm
Jlm
nm
Top clown
Bottom up
procesa Esta teacutecn ica estaacute basada en una adecuacioacuten y extensioacuten de las teacutecnicas ya existentes como por ejemplo la litografiacutea para crear dichas nanoestructuras Con estas teacutecnicas se obtienen muy alta reshysolucioacuten espacial (cercana a los 50 nm) a costes razonables pero que aumentan alarmantemente cuanto menor es el tamantildeo de la estrucshytura final debido a la dificultad en su produccioacuten Por el contrario el segundo meacutetodo denominado bottom-up(de abajo hacia arriba) estaacute basado en teacutecnicas que utilizan una filosofiacutea totalmente contraria esto es van desde las estructuras fundamentales (aacutetomos moleacuteculas especiacuteficas o nanopartiacuteculas) para crear los dispositivos por auto-enshysamblado El auto-ensamblado es un proceso en el que unos composhynentes inicialmente desordenados dan lugar a estructuras organizashydas como consecuencia de interacshyciones especiacuteficas o locales entre sus componentes Las estructu ras
Figura 3 Los dos meacutetodos usados para el control de la materia a escala nanomeacutetrica La imagen muestra (en sentido horario desde arriba) una imagen de microscoacutepio elecshytroacutenico de un electroacutemetro nanomecaacutenico una estructura de nano tubos de carbono un nanotubo (azul) conectando dos electrodos una red auto-ensamblada compuesta por moleacuteculas y aacutetomos de hierro y finalmente siete moleacuteculas de monoacutexido de carshybono formando la letra C obtenida por manipulacioacuten con una punta de un microsshycopio de campo cercano (Imagen tomada de la referencia [2)
crecidas son el resultado de la comshypeticioacuten ente procesos cineacuteticos y termodinaacutemicos
En la actualidad la microelecshytroacutenica uno de nuestros pilares tecnoloacutegicos estaacute basada en el meacutetodo top down La microelecshytroacutenica ha revolucionado y cambiashydo nuestra forma de vida en forma de ordenadores teleacutefonos moacuteviles televisores y un sinfiacuten de aparatos electroacutenicos Esta revolucioacuten estaacute basada en el transistor inventado en 1947 que hizo posible la apashyricioacuten del circuito integrado y el microprocesador El reto tecnoloacuteshygico es conseguir almacenar maacutes informacioacuten en un menor espacio de forma maacutes raacutepida y todo ello por menos dinero Hasta la fecha esto ha sido posible y ha seguido la llamada ley de Moore que estableshyce que la densidad de transistores en un dispositivo de estado soacutelido se doblariacutea cada 18 meses Asiacute un procesador Penti um IV obtenido mediante teacutecnicas litografiacutecas tieshyne en su interior aproximadamente 6 millones de transistorescm2 vashylor que cuadruplica a los del Penshytium 1 creado soacutelo 4 antildeos antes La separacioacuten miacutenima entre liacuteneas en el antildeo 2000 era de 180 nm y en el antildeo 2008 es de 45 nm como anuncioacute 18M Extrapolando estos nuacutemeros en el antildeo 20161a separashycioacuten entre liacuteneas deberiacutea ser de 10 nm es decir inferior a 100 aacutetomos De seguir cumplieacutendose esta ley y al mismo ritmo podriacuteamos aventurar que a mediados del siglo XXI Ilegashyriacuteamos a un limite absoluto un bit = un aacutetomo Sin embargo antes de alcanzar este liacutemite nos encontrashyriacuteamos con varios problemas
- El primero de ellos tiene que
Referencias
ver con el hecho de que a medishyda que se reduce el tamantildeo de un objeto su superficie crece respecto a su volumen Una consecuencia importante de este aumento es que las propiedades del material cambiaraacuten al reducir el tamantildeo del objeto puesto que las propiedades fiacutesicas de una superficie son muy distintas a las del volumen Estas modificaciones en las propiedades se conocen como efectos de tamashyntildeo finito
- El segundo problema reside en que para tamantildeos del orden o inferiores al nm aparecen efectos cuaacutenticos En nuestro mundo (mashycroscoacutepico) las leyes conocidas por ejemplo las que definen el movishymiento de los cuerpos (ecuaciones de Newton) o la conductividad eleacutectrica (ley de Ohm) dejan simshyplemente de ser vaacutelidas cuando tratamos con objetos cercanos al tamantildeo nanomeacutetrico La existencia de estos efectos lejos de tomarse como inconvenientes o inoportushynos se plantean hoy diacutea como imshyportantes alternativas para la creashycioacuten de futuros dispositivos fundashymentado en propiedades ni siquieshyra existentes en la naturaleza
- El uacuteltimo problema fundashymental que aparece al intentar seguir disminuyendo el tamantildeo de un objeto es que cada vez resulta maacutes difiacutecil mejorar las herramientas que permiten su manipulacioacuten Por tanto aunque la ley de Moore se ha cumplido inexorablemente dushyrante maacutes de 30 antildeos vemos que llegado un momento aparecen una serie de limitaciones intriacutensecas que son irresolubles con el tipo de planteamiento en el que se basa la tecnologiacutea actual Asiacute se imposhyne la necesidad de desarrollar una
nueva tecnologiacutea que nos permita asumir los desafiacuteos planteados en nuestra carrera hacia la miniaturishyzacioacuten Ese es el papel de la nanoshytecnologiacutea
A pesar de que en la actualidad existen pocos productos basados en la nanotecnologiacutea ya existe una gran repercusioacuten mediaacutetica en la sociedad a traveacutes de reportajes y programas en prensa radio teleshyvisioacuten cine ciencia-ficcioacuten e intershynet La nanotecnologiacutea produce el mismo tipo de fascinacioacuten preocushypacioacuten y miedo que los estudios sobre el cosmos aunque ambos son extremos opuestos lo diminushyto frente a lo gigantesco Sin emshybargo siacute hay una gran diferencia entre ambos mundos El universo es gigantesco inalcanzable soacutelo observable mediante telescopios o radiotelescopios y en el que estashymos realizando intreacutepidas explorashyciones limitadas por ahora a los planetas de nuestro entorno Por el contrario podemos movernos en la nanoescala con gran familiashyridad y podemos jugar con los aacutetomos y moleacuteculas para producir nuevas estructuras y nuevos mateshyriales El dominio de la materia en la nanoescala nos permite disentildear y fabricar nuevos materiales hasta ahora inexistentes descubrir proshypiedades nunca observadas inven shytar dispositivos que nos permitan construir otros maacutes y maacutes compleshyjos con comportamientos similares a entidades bioloacutegicas etceacutetera Todo ello nos lleva a hacernos una pregunta casi existencial iquestHasta doacutende podremos llegar con la nashynotecnologiacutea 7 No se conoce la resshypuesta el limite final podriacutea residir en nuestra propia imag inacioacuten
[1) e Briones Lloren te ECasero Junquera J A Martiacuten Gago PA Ame lio Serena Domingo J M Goacutemez Olleta P Moltoacute Moltoacute Nanociencia y ilanotecnologiacutea Entre la ciencia ficcioacuten del presente y la tecnologiacutea del futuro Fundacioacuten Espantildeola para la Ciencia y la Tecnologiacutea httpowwwfecvtes [2J J V Barth G Constantini K Kern Engineering atomic and molecular nanostructures at surfaces Nature 437 671 (2005) [3J E L Wolf Nanophysics and Nanotechnology An Introduction to Modern Concepts in Nanoscience (Segunda Edicioacuten) W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2006) [4J B Brushhan Springer Handbook of Nanotechnology Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2004) [5J M Koacuteh ler W Fritzsche Nanotechnology An Introduction to Nanostructuring techniques W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2004)
Hace casi veintitreacutes siglos exacshytamente el antildeo 287 aC naciacutea en Siracusa entonces una colonia de la Magna Grecia el gran Arquiacutemeshydes uno de los mayores genios de la antiguumledad de cuyos inventos y descubrimientos seguimos benefishyciaacutendonos ahora
De su vida es poco lo que sabeshymos porque la biografiacutea que escrishybioacute un coetaacuteneo suyo llamado Heshyraacuteclides no llegoacute hasta nosotros La mayor pa rte de la informacioacuten que poseemos se la debemos a Plutarco (46-120 de nuestra era) en su fashymosa obra Vidas Paralelas quien a su vez extrajo los datos del hisshytoriador romano Pollbio autor de una Historia universal
Se considera probable aunque no probado que viajoacute a Egipto y mantuvo estrecha relacioacuten con Erashytoacutestenes de Cirene director de la ceacutelebre biblioteca alejandrina y se da por cierto que contactoacute con la escuela cientiacutefica de dicha ciudad cuyos matemaacuteticos leyeron y citashyron sus obras No obstante hubo que esperar hasta el antildeo 530 de para que se hiciera la primera comshypilacioacuten de sus escritos por Isidoro de Mileto Pocas copias de los trashybajos del sabio siracusano sobrevishyvieron y no fue hasta 1906 cuando Johann Ludw ig Heiberg descubrioacute en Constantinopla un palimpsesto (papiro sobre el que se ha escrito un texto sobre otro anterior borrashydo) que permitioacute conocer los razoshynamientos matemaacuteticos de que se habiacutea va lido Arquiacutemedes para sus descubrimientos
Fue un genio de las matemaacuteshyticas con especial dedicacioacuten a la geometriacutea Sus hallazgos le garanshytizan un puesto de honor en 105
anales de la ciencia Ideoacute un meacutetoshydo para medir la circunferencia coshynociendo el diaacutemetro y determinoacute con aproximacioacuten de menos de dos mileacutesimas el valor del pi griego Elaboroacute tambieacuten las foacutermulas que
ARQUIMEDES permiten calcular el aacuterea del ciacutercushylo partiendo del radio y calculo el aacuterea de un segmento de paraacutebola entre otros hallazgos geomeacutetricos
Si bien no descubrioacute la palanca estudioacute las leyes que explican el principio que entra en juego al accionarla y al darse cuenta de la importancia que teniacutea dijo Si me dan un punto de apoyo movereacute el mundo
Arquiacutemedes no solo cultivoacute con eacutexito las matemaacuteticas sino que hizo incursiones fructiacuteferas en la fiacutesishyca Inventoacute el tornillo que lleva su nombre consistente en un mecashynismo con una hoja en forma de tornillo dentro de un cilindro para transferir agua desde un nivel bajo a canales de irrigacioacuten Este tornishyllo sigue usaacutendose para bombear liacutequidos
Se dice que mientras tomaba un bantildeo observoacute que el agua de la tina subiacutea cuando eacutel entraba y este efecto le llevoacute a descubrir el prinshycipio hrdrostaacutetico conocido como principio de Arquiacutemedes que en su versioacuten actualizada se enuncia diciendo que un soacutelido sumergido en un liquido recibe un empuje ha-
Piacuteo Moa Ban ga Escritor
cia arriba igual al peso del vo lumen del liacutequido que desaloja Al descushybrir este principio exclamoacute Eureshyka (Lo he encontrado) que ha pasado al cataacute logo de expresiones populares
Su mente prodigiosa no solo elucubraba teoriacuteas innovadoras tambieacuten dedicoacute su talento a inshyventa r armas nuevas que pudieran servir para la defensa de su ciudad Una de ellas fue un artefacto esshypecie de garra capaz de hund ir un naviacuteo enemigo
Pero el arma maacutes sorprendente seriacutean los espejos ustorios conocishyda por un relato de Luciano de Sashymosata (12 1-161 de) con la cual consiguioacute incendiar una escuadra enemiga Este invento nunca ha sido reproducido por lo que se pone en duda su existencia
La muerte de Arquiacutemedes se produjo el antildeo 212 aC a los 75 antildeos una edad considerada lonshygeva para la eacutepoca asesinado por un soldado romano de los que conquistaron Siracusa seguacuten la leshyyenda al negarse a acompantildearle pretextando que teniacutea que resolver antes un problema
Estatua de bronce de Arquiacutemedes en el observatorio Archenhold en Berl iacuten esculpida por Gerhard Thieme e inaugurada en 1972
Jack W Szostack
PREMIOS NOBEL Piacuteo Moa Banga DE CIENCIA 2009
Escritor
Charles K Kao George E Smith Wi llard S Boyle
2009 fue un antildeo en el que la concesioacuten de los premios Nobel de ciencia revistioacute ciertas peculiashyridades que conviene resaltar En primer lugar la adjudicacioacuten a tres investigadores en cada uno excepshyto en el de Economiacutea que fue comshypartido por dos ganadores Todos ellos destacaron en investigacioacuten baacutesica cuyos resultados propiciaron muacuteltiples aplicaciones praacutecticas lo que muestra claramente la imshyportancia que la ciencia pura tiene para el progreso
Otra caracteriacutestica es la alta parshyticipacioacuten de la mujer que acaparoacute cinco nominaciones el 44 de los agraciados proporcioacuten nunca alshycanzada antes Una de ellas la de Economiacutea es la primera mujer en ser distinguida con el galardoacuten en dicha disciplina en los 60 antildeos en que se adjudicoacute
MEDICINA
Recayoacute en tres cientiacuteficos (dos mUjeres y un varoacuten) que seguacuten destacoacute el jurado del Instituto Kashyrolinska han antildeadido una nueva dimensioacuten para la comprensioacuten de la ceacutelula han arrojado luz sobre los mecan ismos de enfermedades y han estimulado el desarrollo de nuevas terapias potenciales Se trata de Elisabeth H Blackburn Carol W Greider y Jack W Szostak
Los tres destacaron en la investishygacioacuten baacutesica sobre los teloacutemeshyros una estructura que se une a los extremos de los cromosomas humanos y los protege del enveshyjecimiento A la piexclimera se debe el descubrimiento de la enzima telomerasa que es un mecanismo baacutesico para la vida Cuando la teloshymerasa aumenta anormalmente se produce caacutencer O sea que en su justa medida rejuvenece la ceacutelula pero en exceso provoca un tumor Los conocimientos adquiridos proshymeten aplicaciones futuras en la lucha contra el caacutencer y el enveJeshycimiento celular
Blackburn nacioacute en Tasmania (Australia) en 1948 y junto con su disciacutepula Greider descubrieron la telomerasa en 1984
Grelder natural de California nacioacute en 1961 y fue quien demosshytroacute que los teloacutemeros previenen
el dantildeo en los cromosomas y por uacuteltimo Szostak de 57 antildeos Ion dishynense identificoacute ceacutelulas que por estar mutadas provocan un enveJeshycimiento celular prematuro
FiacuteSICA
La Academia sueca concedioacute el preciado galardoacuten a tres investigashydores que han ayudado a sentar las bases de las actuales redes de comunicaciones al decir del JUshyrado Son Charles Kao Kuen WishylIiaard S Boyle y George E Smith El tema comuacuten de investigacioacuten fue el descubrimiento del siacutelice un mashyterial abundante en la naturaleza como transmisor de la luz y a traveacutes de ella de las comunicaciones por fibra oacuteptica
El proceso lo inicioacute Kao en 1966 con la publicacioacuten de un artiacuteculo firmado conjuntamente con G O Gackam en el que anunciaba la capacidad de la luz para transmitir informacioacuten De ahiacute arranca la utishylizacioacuten industrial de la fibra oacuteptica desde 1970 transformada hoy en una red de maacutes de 1000 millones de kiloacutemetros por la que circulan textos muacutesica e imaacutegenes utilizashydas en Internet medicina etc
Kao que nacioacute en 1933 en Shanghai fue el precursor y visionashyrio del horizonte que se abriacutea con el empleo de la fibra oacuteptica Vive
Venkatraman Ramakrishnan Ada E Yonath Thomas A Stei tz
en Hong Kong donde sigue ded ishycado a la docencia
Boyle nacido en Canadaacute en 1924 junto con Smith que nacioacute en Nueva York en 1930 siguiendo la teoriacutea sobre el efecto fotoeleacutectrishyco de Einstein que le valioacute el Nobel crearon un sensor digital llamado CCD (Charged Coupled Device) cashypaz de reunir y leer las sentildeales de un gran nuacutemero de elementos de las imaacutegenes el ojo electroacutenico de las caacutemaras digitales que se utiliza tambieacuten en numerosas aplicaciones teacutecnicas como en la observacioacuten del interior del cuerpo humano y ha proporcionado fotos de lejanos lugares (como por ejemplo de Marshyte) o de los oceacuteanos profundos en palabras de la Academia
QUiacuteMICA
Tambieacuten este antildeo fueron tres investigadores de esta ciencia los laureados con el preciado galarshydoacuten cuyos nombres son Benkatrashyman Ramakrishnan Ada Yonath y Thomas Steitz que coincidieron en sus estudios sobre la estructura y funciones de los ribosomas unas partiacuteculas del citoplasma que desshycodifican la informacioacuten del ADN transmitida por el ARN mensajero para fabricar las proteiacutenas selecshycionando los amin oaacutecidos uno a uno
Los equipos liderados por los tres ganadores consiguieron por medio de la cristalografiacutea de rayos X el coshynocimiento en tres dimensiones de la estructura atoacutemica de los ribososhymas en el antildeo 2000 Este logro de bioquiacutemica baacutesica permitioacute saber como actuacutean los antibioacuteticos en las ceacutelulas de las bacterias lo que haraacute
posible disentildear nueshyvos antibioacuteticos que mejoren Ia actividad de 10$ actualmente en uso evitando asiacute la aparicioacuten de resistenshycia que se da en algushynos casos
La israeliacute Yonath de 70 antildeos trabaja en el Instituto Weismann de Jerusaleacuten y fue la pionera en obtener los primeros cristales Ellnor Ostrom OIIver E Willlamson de ribosomeacutels el norteamericano Steitz nacido en 1940 es profesor de la Universidad de Yale y publicoacute en 1998 el primer mapa incomshypleto del ribosoma y por uacuteltimo Ramakrishnan el maacutes Joven de los tres nacioacute en la India en 1952 y trabaja en la Universidad de Camshybridge (R~lIlo Unido) Tuvo una partlclpaClon relevante en la resoshylucioacuten de la estructura ribosoacutemica En dicha Universidad fue donde James Watson y Francis Crick desshycubrieron en 1953 la estructura en doble heacutelice del ADN
ECONuumlMiacuteA
La Academia de Ciencias de Suecia otorgoacute el premio de Ecoshynomiacutea a dos profesores estadounishydenses (como manda la tradici oacuten) por sus investigaciones en torno a las organizaciones sociales y la imshyportancia que en ellas tiene la orshyganizacioacuten econoacutemica (economic gobernance) que ha sido tladucishyda al espantildeol por un raro palabro gobernanza que bien podriacutea haber sido sustituido por gobierno o gobernabilidad Los plemiados son Elinor Ostrom y Oliver WiJliamshy
son Aunque ambos partieron de oacutepticas distintas coinciden en sus conclusiones
Ostrom nacida en 1933 es proshyfesora de la Universidad de Indiana y centroacute su trabajo en el estudio de la gestioacuten de la propiedad comuacuterl y en su libro El gobierno de los meshydios comunes describe numeroshy
sos casos eXitosos de comunidades locales entre las que incluyoacute el Trishybunal de las Aguas de Valencia un jurado centenario de regantes que dirime los conflictos derivados del uso del agua como ejemplos que muestran mayor eficiencia que la de otras forma puacuteblicas o privadas de gestioacuten Llega a la conclusioacuten de que ni la plivatizacioacuten ni la gesshytioacuten puacuteblica son siempre la mejor
opcioacuten Por su parte Williamson de 77
antildeos (uno maacutes que su pareja ganashydora) es docente de la Universidad de Berkeley California y autor de la obra Las instituciones econoacuteshymicas del capitalismo en la que estudia la teoriacutea y desarrollo de los costes de transaccioacuten que son los derivados de la operacioacuten aunque no formen parte del precio y su aplicacioacuten al funcionamiento intershyno de las empresas Analizoacute como influyen las relaciones jeraacuterquicas de las grandes sociedades en la reshysolucioacuten de los conflictos internos Tambieacuten estudioacute las situaciones en las que la organizacioacuten empresashyrial se vuelven tan complejas que aconseja externalizar determi nadas actividades operacioacuten que recibe el nombre de outsourci ng
ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
bull Los diacuteas 18 19 Y20 de septiemshybre tuvo luga r en el municipio ourenshysano de Maceda la celebracioacuten de Asshyt roga licia 09 evento del que nuestra agrupacioacuten form a parte como colaboshyradora organizadora del mismo y que en los uacuteltimos dos antildeos se estaacute convirshytiendo en la referencia del panorama astronoacutemico gallego gracias a la gran calidad de las conferencias y talleres que durante estos diacuteas se desarrollan wwwastroga liciaorg
- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
bull El diacutea 16 de octubre t uvo lugar una observacioacuten con el colectivo ponteshyvedreacutes Va ipolorio en el nacimiento del Riacuteo Gafos muy cerquita de Pontevedra A esta observacioacuten acudieron muchos miembros de dicho colectivo y un buen nuacutemero de miembros de la AARB
bull Los diacuteas 13 y 24 de noviembre Julio Pereira impartioacute sendas charlas de Iniciacioacuten a la Astronomiacutea y sesiones de Planetario para los alumnos del Coleshygio Mariano de Vigo Tambieacuten t uvieron lugar estas charlas de iniciacioacuten a la Asshytronomiacutea en el Colegio Las Acacias
voa nos acercoacute todas las novedades acerca de la investigacioacuten sobre exoshyplanetas con una charla-coloquio titushylada Planetas Extrasol ares que tuvo lugar en la Libreriacutea Casa eJel Libro cuya gerencia una vez mas nos cedioacute su sashyloacuten de actos para nuestras actividades
bull El 17 de noviembre Pablo Martiacuteshynez Javier Navidad Sebastiaacuten Hernaacutenshydez y Ricardo Lago se desplazaron al Alto de Fontefriacutea con intencioacuten de obshyservar el maacuteximo de las Leoacutenidas (lluvia de estrellas)
bull El 23 de noviembre Ricardo Lago impartioacute una charla-coloquio titu lada Exploracioacuten Espac ia l en el sa loacuten de actos de la libreriacutea Casa del Libro
bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
bull Durante este antildeo 2009 se han enviado reportes sobre contaminacioacuten lumiacutenica al Proyecto IACO en el ma rco del AIA-IYA2009
bull Se ha puesto en marcha el Proshyyecto CMON (Collaborative Meteor Observatory Network) entre varios afishycionados gallegos para montar una red gallega de registro y estudio de boacutelidos y meteoros que pueda colaborar con otras redes profesionales que ya estaacuten en pleno funcionamiento
Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
-
Eridanu~--
[) 225 0
Columba -lt
E w
Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
Diacutea 20shy
Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
Diacutea 4shy
Diacutea 22shy
Diacutea 17shy
MAYO
Diacutea 6shy
Diacutea 16shy
Diacutea 26shy
JUNIO
Diacutea 8shy
Diacutea 21shy
Diacutea 28shy
Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
Toda a informacioacuten de
Vi O
Alcaldiacutea Concello de Vigo
ALCALDiacuteA
Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
Cal eacute o seu horario Luns a venres de 8 da mantildeaacute aacutes 8 da tarde e saacutebados de 10 da mantildeaacute aacutes 2 da tarde
Outros servizos de Atencioacuten Cidadaacute Se vostede quere obter informacioacuten a traveacutes do seu moacutebil ou do seu enderezo electroacutenico sobre ofertas de emprego munlClpals subvencioacutens e prazos de pagamento dos impostos municipais noacutes informaacutemoloa sen custo alguacuten Poacutedese dar de alta a traveacutes do 010 ou no enderezo 010vigoorg
Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
bullWWW vigO org
PLANETAS EXTRASOLARES EN BUSCA DE LA VIDA EXTRATERRESTRE
Uno de los objetivos de muchas personas en general y cientiacuteficos en particular ha sido desde el inishycio de los tiempos el saber si hay alquien ahiacute fuera en los otros astros quumle pueblan el universo Filoacutesofos astroacutenomos literatos y desde hace poco tiempo otros cientiacuteficos bioacuteshylogos psicoacutelogos y hasta teoacutelogos y juristas se han dedicado a penshysar y escribir sobre este asunto Sin embargo y hasta hace muy pocas deacutecadas (finales del pasado siglo) solamente habiacutea especulaciones teoriacuteas ideas
A partir de 1957 antildeo en que se inicia una nueva Era en la historia de la humanidad la Era Espacia l y el ser humano sa le por vez primeshyra de su cuna la Tierral ll es cuanshydo se va a iniciar de forma ser ia metoacutedica y cientiacutefica la buacutesqueda de vida fuera de nuestro planeta
Es en la deacutecada de los 80 del pasado siglo XX cuando se inicia el rastreo -viacutea radio (proyectos OZMA SETI)- para obtener datos de emishysiones o mensajes provenientes de otras estrellas en las que pudieran existir planetas con vida inteligenshyte
Hasta esas fechas la idea geneshyralizada sosteniacutea que nuestro sisteshyma planetario el sistema solar era uacutenico y que la Vida era un fenoacutemeshyno extraordinario que solamente habiacutea aparecido aquiacute en la Tierra Quien dijera lo contrario era inmeshydiatamente anatematizado y tashychado de fantasioso anticientiacutefico y en alguacuten caso hasta de loco Soshylamente algunas mentes preclaras y cuyas opiniones no se cuestionashyban como el bioquiacutemico espantildeol Juan Oroacute (1923-2004) que traba shyjoacute para la NASA y fue catedraacutetico
en la universidad de Houston inshydicaba ya que en nuestra galaxia puede haber unas mil civilizaciones teacutecnicamente a vanzadas i21 Tamshybieacuten el escritor y cientiacutefico Arthur C Clarke sentildealaba La muralla de las distancias se deshace Un diacutea entre las estrellas nos encontrareshymos con nuestros iguales o nuesshytros maestros Sin embargo y en general eacutesas licencias extraterresshytres uacutenicamente eran permitidas en las novelas y maacutes tarde en las peliacuteculas de ciencia-fi ccioacuten
No obstante y a pesar de esa sishytuacioacuten generalizada cientiacuteficos de mente abierta seguiacutean con tenacishydad y decisioacuten intentando descushybrir esa posibilidad de vida -intelishygente o no- fuera de nuestro liacutemishytes terrestres (ver recuadro) Asiacute en los antildeos sesenta del pasado siglo y en la prestigiosa universidad de Ca-
Por su intereacutes reproducimos aquiacute un texto de la obra DE LA CUNA AL ESPACIO de William K Hartmann Ron Miller y Pamela Lee (Edit Planeta - 1987)
Los cientiacuteficos discuten apasioshynadamente la posible existencia de planetas cerca de otras estrellas Se han descubierto da tos cada vez mas sugerentes Alrededor de muchas estrellas joacutevenes orbita polvo del que podriacutean formarse planetas Cuerpos invisibles varias veces mayores que Juacutepiter giran en torno a otras estrellas y afectan sus movimientos Pero auacuten falta la prueba de que existan planetas de tipo terrestre La mayoriacutea de las estrellas son dobles y triples y los teoacutericos dudan de que sea posible la formacioacuten a su alrededor de planetas estables y susceptibles de ser habitados
Sin embargo si solo el uno porciento de las es trellas de nuestra galaxia tuviera planetas tendriacuteamos por lo menos mil millones de sistemas planetarios Y si 5010 el uno por ciento de eacutestos tuviera
Fernando W Mori
lifornia un cientiacutefico chino -el Dr Su-Shu Huang- realizoacute un estudio sobre las posibilidades de existenshycia de vida en un radio de quince antildeos-luz de distancia en torno a nuestro sol Consideroacute en su estushydio que entre todas las estudiadas habiacutea dos estrellas Epsilon Eridani y Tau Ceti que podriacutean tener plashynetas habitables Sin embargo es solo en el antildeo 1995 que un equipo de astroacutenomos suizos Michel Mashyyor y Didier Quelor del observatorio de Ginebra anuncian en la revista Nature el eacutexito de su buacutesqueshyda habiacutean encontrado el primer planeta extrasolar 5 1 Pegasus (llamado tambieacuten Belerofonte) tras ocho antildeos de observaciones en maacutes de 100 estrellas cercanas y por el meacutetodo de deteccioacuten inshydirecta (se observa el movimiento de la estrella influido por el efecto gravitatorio que imprime el planeta
un planeta donde el agua liacutequida persistioacute durante el intervalo maacutegico de varios centenares de millones de a170s podriacuteamos esperar al menos diez millones de mundos en los que se inicioacute la vida 0 si solo un porcentaje de esas estrellas tenues consiguioacute sobrevivir eras glaciales colisiones de asteroides erupciones estelares guerras nucleares y otros desastres de la naturaleza y de la inteligencia todaviacutea tendriacuteamos al menos unas cien mil civilizaciones esparcidas por nuestra galaxia Y el universo contiene millones de galaxias
Estas cifras son tan extraordinarias que no podemos dejar de mirar al cielo y maravillarnos iquestEstaacuten realmente alliacute7 y en tal caso iquestcoacutemo son 0 si no estaacuten iquestpor queacute no iquestSignifica eso que nosotros tambieacuten estamos condenados iquestEs que la inteligencia no dura maacutes de unos cuantos millones de antildeos el parpadeo de un ojo coacutesmico y desaparece despueacutes debido a una cataacutestrofe o a la incapacidad de mantenerse a si misma
Fernando W Mari eS abogado especialista en Derecho Espacial y temas astronaacuteuticos y director de esta revista
a su alrededor - teoriacutea de la especshytroscopia Doppler) Era un planeta gaseoso tipo Juacutepiter caliente de gran tamantildeo
Poco despueacutes otro equipo de astroacutenomos estadounidenshyses Paul Buttler y Geoff Marcy descubrieron por el mismo meacuteshytodo indirecto los dos siguientes exoplanetas 70 Virginis y 47 Ursae maJoris
A partir de ahiacute y hasta la feshycha se han descubierto alredeshydor de 340 sistemas planetarios [4] con maacutes de 400 planetas La inmensa mayoriacutea de estos plashynetas son gaseosos y enormes -tipo Juacutepiter- pero muy recientemente ya se han descubierto exoplanetas rocosos -tipo Tierra- El primero se descubrioacute en junio de 2005 el Gliese 876 d y el uacuteltimo el pashysado mes de setiembre 2009 desshycubierto por el observatorio espashycial franceacutes COROT por ello ll eva el nombre de CoRot-7b Tiene un tamantildeo de 1 5 veces superior a la Tierra una masa 5 veces mayor y una densidad sim ilar Sin embarshygo tiene una temperatura en sushyperficie superior a los mil grados debido a la cercaniacutea a su estrella lo que le hace en principio inviable para una expedicioacuten o el enviacuteo de sondas Se encuentra a unos 500 antildeos luz de nuestro sistema
Pero hoy se va todaviacutea maacutes lejos Desde el lanzamiento de la misioacuten Keplerl31 de la NASA (marzo 2009) ya no solo se espera que deshytecte exoplanetas sino que rizando el rizo se lleguen a descubrir lunas habitables en torno a esos exoplashynetas El profesor David Kipping
NOTAS
del University College de Londres dirige un equipo de cientiacuteficos deshydicados de lleno a ese cometido
Hace unos pocos meses (octushybre 2009) Michel Mayor anuncioacute el descubrimiento de 32 exoplanetas desde el observatorio Europeo Ausshytral (ESO) de La Silla (Chile) y gracias al espectroacutegrafo HARPS (B uscador de Planetas de Velocidad Radial de Alta precisioacuten) lo que significa un incremento de aproximadamente el 30 en el nuacutemero de planetas extrasolares de masa pequentildea coshynocidos Este aparato el HARPS es un instrumento extremadamente preciso y especialmente preparado para descubrir eacuteste tipo de astros Fue instalado en La Silla en el arlo 2003 y desde entonces ha contri shybuido a descubrir la mayor parte de los planetas pequentildeos que actualshymente se conocen
Alg unos cientiacuteficos entre ellos el profesor James F Ka sting de la universidad de Pensilvania y el inshyvestigador del CS IC espantildeol Ignashysi Ribas han sentildealado (Barcelona 2009) que en el plazo de 20 o 30 antildeos se descubriraacuten muchos exoshyplanetas tipo Tierra y que muy
posiblemente sepamos con una relativa certeza que existe vida exshytraterrestre
Como vemos se estaacute avanshyzando en este campo a una velocidad de veacutertigo En muy pocos antildeos -quince aproximashydamente- hemos pasado de la praacutecticamente nada (ser los uacutenicos en el universo) a la mulshytitud (maacutes de 340 sistemas plashynetarios)
Otra cuestioacuten interesante a tener en cuenta es que la Igleshysia catoacutelica -siempre reacia a innovar- acepta de buen grado la posibilidad de la existencia de
vida extraterrestre inteligente y habla ya de nuestros hermanos del cosmos 151
iquestQueacute pasaraacute en los proacuteximos 15 o 20 antildeos Ahora disponemos de medios extraordinarios telescopios y observatorios espaciales (Hubble Spitzer Chandra Corot Herschel Kepler etc) teacutecnicas y meacutetodos mucho maacutes depurados y sofisticashydos y algo muy muy importante una mente maacutes abierta que hace unas pocas deacutecadas Con todo ello no es difiacutecil prever que en el presente siglo XXI se daraacute un paso de gigante en eacutesta nueva aventura humana y quien sabe si podremos ya contactar de alguna forma con nuestros hermanos del cosmos producieacutendose en ese instante el acontecimiento maacutes importante de la histOria humana Asiacute puede hashycerse realidad aquel pensamiento del gran cientiacutefico antropoacutelogo y sacerdote jesuita el P Teilhard de Chardin En la escala del universo lo fantaacutestico tien e la probabilidad de ser verdadero
11]- Fue el cientiacutefico ruso Constantin E Tsiolkovski uno de los padres de la Astronaacuteutica el que dijo La Tierra es la cuna de la razoacuten pero nosotros no hemos de permanecer eternamente en la cuna [2]- indicado en el ciclo de conferencias Ciencia y Sociedad desafiacuteos del conocimiento ante el tercer milenio (Madrid - 1997) Y en unos cursos de verano en San Sebastiaacuten (1998) Y nuevamente en M adrid (2000) donde insiste que por lo menos hay maacutes de un centena r de civi lizaciones inteligentes ahiacute ruera leJOS de nuestro Si lerrloacute gtoloacutel [3]- es una misioacuten de la NASA dentro del Programa Discovery con el propoacutesi to especial de detectar planetas extrasolares t ipo Tierra [4]- de eacutestos sistemas planetarios 42 son muacuteltiples es decir con varios planetas corno 55 Caneri A (con 5 planetas) o Mu Arae y Gliese 81 (con 4 planetas cada uno) [5]- ver El Semanal ndeg 1131 (2 8-06-2009) las declaraciones del P Joseacute Gabriel Funes Jesu ita astrofiacutesico y director del Observashytorio Vat icano
AGUJEROS NEGROS Y LHC
1 iquestPondraacute el LHC en peligro a la Tierra
Buceando por internet no es dishyfiacutecil encontrar aiexcleticul il los y comenshytarios en foros de todo tipo sobre los enormes peligros a los que estaraacute expuesta la raza huma na y la Tierra entera por culpa de los experimenshytos que irresponsables cient iacutef icos llevaraacuten a cabo en el LHC el gran acelerador de partiacuteculas del CERN1 La poleacutemica se avivoacute tanto que llegoacute hasta los tiexcl-ibunales en Estados Unishydos y el CERN tuvo que emitir vashyrios comunicados tranquilizadores No soacutelo eso sino que destacados cientiacuteficos de la plantilla del CERN han escrito y publicado varios artiacuteshyculos sobre este tema 4
realizando los caacutelculos matemaacuteticos necesarios para demostrar de forma rigurosa que esos supuestos peligros no son tales Se estu dial-on varios posibles escenarios catastroacuteficos como la formacioacuten de burbujas de va ciacuteo monopolos magneacuteticos extrantildeitos o mini agujeros negros
En este artiacuteculo trataremos de explicar por queacute se piensa que se podriacutean formar agUjeros negros en las colisiones del LHC y por queacute aunque se produjeran no se tragashyriacutean a la Tierra entera en un microshysegundo es decir que no entrantildeashyriacutean peligro ninguno Al contral-io seriacutean una bueniacutesima noticia para los cientiacuteficos
2 iquestQueacute es un agujero negro
Quizaacute sea esta una de las preshyguntas con la que los profanos (peshyriodistas alumnos hijos padres) maacutes acribillan a los que hemos esshytudiado fiacutesica Hay una especie de halo maacutegico en torno a estos obshyJetos y todo el mundo les atribuye las maacutes fantaacutesticas propiedades Lo cierto es que soacutelo son la solucioacuten a
una ecuacioacuten matemaacutetica De si esa solucioacuten describe algo real o no nos ocuparemos en el sig uiente apartashydo Por ahora centl-eacutemonos en su esenCia
Los agujeros negros son una preshydiccioacuten de la Teoriacutea de la Relatividad General propuesta por E instein en 1915 que incluiacutea modificaciones a la Teoriacutea de la Gravedad Universal de Newton de 1685 teoriacutea que nashydie habiacutea puesto en duda desde enshytonces (pero ya era la segu nda vez que Einstein se metiacutea con Newton despueacutes de modificar tambieacuten la famosa Segunda Ley de Newton de la Dinaacutemica con su Teoriacutea de la Relatividad Especial ) De todas formas hay que decir que estas modificaciones son pequentildeas y que la teoriacutea de gravedad de Newton sigue siendo perfectamente vaacute lida en casi todos los casos (de hecho seguimos usaacutendola para mandar cohetes a Marte)
La definicioacuten maacutes comLm de un agujero negro es que es un cuershypo que ejerce una fuerza de grashyvedad tan grande que nada ni la luz puede escapar de eacutel y de ahiacute su nombre Pero esta definicioacuten hay que matizarla un poco Pm supuesshyto que podemos escaparnos de eacutel (yo en este momento he conseguishydo escapa r sin esfuerzo ninguno del agujero negro que estaacute en el centl-o de nuestra galaxia mientras que no tengo ninguna posibilidad de esca-
Esther Peacuterez Fe rn aacutendez Doctora en Ciencias Fiacutesicas
parme de la gravedad terrestre grashycias a Dios ) siempre que no nos acerquemos demasiado iquestCuaacutento de demasiado Ahiacute estaacute la cuestioacuten Para averiguarlo suele recurrirse al concepto de velocidad de escape es la velocidad que necesitamos imshyprimirle a un cuerpo para que esshycape de la atraccioacuten gravitatoria de un astro (planeta estrella luna ) Es decir que si lo lanzamos con esa velocidad tenemos la seguridad de que no va a volver a caer Su valor depende de dos cantidades de la masa total del astro en cuestioacuten y de su radio es decir de su tamashyntildeo En la superficie de la Tierra es de unos 11 kms en la del Sol de 617kms Obviamente seraacute mayor cuanto mayor sea la masa del astro pero tambieacuten cuanto menor sea su radio es decir cuanto maacutes concenshytrada esteacute la masa La foacutermula de Newton para la velocidad de escape es
v ~pGM e R
donde G es la constante de gravishytacioacuten universal que vale 667 10shy11 Nm 2kg 2 M la masa del astro y R su radio Si le damos la vuelta a la foacuterm ula y despejamos el radio obshytenemos
R= 2GM
v Si como velocidad de escape Inshytroducimos la velocidad de la luz c=300 OOOkms tendremos
R _2GM S shy 2 e
Esta foacutermula es vaacutelida tambieacuten en la gl-aveelael ele Einstein y nos dice lo maacuteximo que podemos acel-carnos a un agujero negro Es decir si conoshy
cemos la masa M del agujero sabeshymos la distancia desde la que para escapar a su gravedad tendriacuteam os que alcanzar la velocidad de la luz Es lo que se conoce como radio de Schwarzchild u horizonte de sucesos del agujero negro En la sishyguiente tabla podemos ver el valor de ese radio para hipoteacuteticos agushyjeros negros de distintas masas Es de destacar la altiacutesima densidad de estos objetos
Objeto middot Masa(kg)
Sol 2 10Jd
IVuacutecleo galaacutectico 74 1 036
Pelota 1 Masa de Plal1ck 22 1O-~
Puesto que hemos obtenido estos datos usando soacutelo la gravedad de Newton uno podriacutea preguntarshyse para queacute hace falta la teoriacutea de Einstein Pero siacute que hace falta y al menos por dos razones
1a) En la teoriacutea de Newton la veshylocidad de la luz no es ninguacuten liacutemite Es decir hipoteacuteticamente podriacuteamos construir una nave con velocidad superior a la de la luz por tanto poshydriacuteamos escapar del agujero negro lo que implica que en realidad no habriacutea ninguna diferencia entre un agujero negro y cualquier estrella Es Einstein el que nos ensentildeoacute que la velocid ad de la luz es una constante del universo que no puede ser supeshyrada por ninguacuten objeto fiacutesico
2a) Antes que a Einstein a nadie
se le oculmiddotrioacute que la luz (en realidad todas las ondas electromagneacuteticas) pudiera ser atraiacuteda por la gravedad iquestCoacutemo podriacutea serlo si no pesa es decir si no tiene masa Pero indushydablemente siacute tiene energiacutea (que usamos para calentarnos o desde que tenemos paneles solares para convertir en electricidad) Y la enershygiacutea y la masa (otra vez Einstein dixit) son dos manifestaciones diferentes
Radio middotde S (m) Dellsidad (kgm )
3000 18 10 11 10 10 13 106
15 I 0-27 731079
331035 151095
del mismo concepto Es decir la luz puede caer hacia un objeto de gran masa y de hecho los rayos de luz deberiacutean de curvarse en vez de ser rectiliacuteneos al pasar cerca de un astro Esta prediccioacuten de la teoriacutea de Einstein fue comprobada ya en 1919 cuando el fiacutesico ingleacutes Lord Eddington viajoacute hasta Isla Priacutencipe durante la fase total de un eclipse solar Y lo que observoacute es que estreshyllas situadas cerca de la posicioacuten del sol (que se haciacutean visibles en pleno diacutea gracias a la oscuridad del eclipshyse) no estaban donde deberiacutean de estar Como se aprecia en la figura 1 los rayos procedentes de la esshytrella se curvaban al pasar cerca del sol hacieacutendonos creer que su posishy
cioacuten habiacutea variado puesto que nuestro cerebro sigue suponiendo que la luz viashyja en liacutenea recta
3 Pero iquestexisten los agujeros negros
Tendemos a pensar que los agujeros negros son para la astrofiacutesica algo parecido a los unicorshynios en la filosmiddotofiacutea un ser que teoacutericamente podeshymos definir pero del que es imposible demostrar su existencia Y no es cierto hay evidencias bastante rishy
gurosas de que los agujeros negros existen aunque demostrarlo reshyquiere un proceso de observacioacuten y anaacutelisis de datos bastante complejO (no se trata de apuntar con un teshylescopio y decir mirad iencontreacute un agUjero negro )
Los agujeros negros confirmashydos hasta ahora son de dos tipos los que forman parte de un sistema estelar binario y los agujeros supershymasivos en el centro de las galaxias Veamos coacutemo se detectan en el prishymer caso (u na exposicioacuten muy deshytallada de la evolucioacuten estelar y la deteccioacuten de agujeros negros puede encontrarse en un excelente curso online de astronomiacuteaS) En estos sisshytemas binarios el agujero negro se ha formado tras una explosioacuten de supernova de una de las estrellas Para que esto ocurra la estrella tuvo que ser inicialmente muy masiva (de unas 25 masas solares) y su remashynente de masa tras la explosioacuten del orden de 3 veces la masa del sol La otra estrella sigue orbitando entorno al agujero negro pero la atraccioacuten de eacuteste hace que poco a poco su masa caiga en el agujero Esa masa son partiacuteculas (electroshynes neutrones protones) que van cayendo en espiral cada vez maacutes raacutepido Tan raacutepido que se calientan hasta los millones de grados yemshypiezan a emitir grandes cantidades de rayos X (ver una representacioacuten graacutefica en la figura 2 de la paacutegina siguiente)
Son estos rayos X los que llegan hasta la Tierra y al detectarlos nos dan una pista de que ahiacute puede haber un agujero negro Pero no es concluyente porque un proceso similar ocurririacutea si la estrella muerta fuese una estrella de neutrones en vez de un agujero negro Para esshytar seguros hay que conseguir meshydir la masa y el tamantildeo del mismo comprobando que es menor que el radio de Schwarzchild que le corresshyponderiacutea
Esto se consigue combinando varias teacutecnicas astrofiacutesicas con la tershycera ley de Kepler El primer agujeshyro negro detectado de esta manera
Nuacutecleo galaacutectico Masa de Planck
2 10deg antildeos 1 I 1OH7 antildeos 9 10-40 segundos
Figura 2
fue Cygnus X-1 en la constelacioacuten del Cisne y actualmente hay unos 20 confirmados6
4 Los agujeros negros no son tan negros
Aunque todaviacutea sigue sin exisshytir una teoriacutea cuaacutentica de la graveshydad en los antildeos 70 Stephen Hawshyking relacionoacute principios baacutesicos de ambas teoriacuteas y concluyoacute que los agujeros negros deberiacutean de emitir radiacioacuteniquestEn queacute se basoacute para afirshymar tal cosa si acabamos de decir que de un agujero negro no puede escapar nada El truco cuaacutentico es el siguiente seguacuten la teoriacutea cuaacutenshytica el vaciacuteo no es tal vaciacuteo si no un mar de partiacuteculas virtuales Estas partiacuteculas se crean por parejas y se aniquilan en muy poco tiempo tanshyto como les permite el principio de incertidumbre de Heisemberg seshyguacuten el cual y dicho asiacute un poco a la ligera se puede sacar energiacutea de la nada siempre que se la devolshyvamos a la nada suficientemente raacutepido Si un par de fotones se crea cerca del horizonte de sucesos del agujero negro puede ocurrir que uno de ellos caiga en el agujero y el otro logre escapar Pareceraacute enshytonces que este segundo fotoacuten estaacute siendo emitido por el agujero aunshyque no sea exactamente asiacute esto es lo que se conoce como radiacioacuten de Hawking Pero no puede ser que el Universo haya aumentado su energiacutea sacaacutendola de la nada En alguacuten otro sitio la energiacutea tiene que disminuir Y ese otro sitio es el agujero negro el fotoacuten tragado pasa a tener energiacutea negativa una vez que atraviesa el horizonte de
sucesos con lo que la energiacutea (o masa) total del agujero en vez de aumentar disminuye Hawking dedujo que al igual que cualquier otro cuerpo que emite radiacioacuten el agujero negro tendraacute una cierta temshyperatura Esta temperatura es inversamente proporcional a la masa del agujero Tambieacuten dedujo el tiempo que tardariacutea un agujero negro en evaposhyrarse es decir perder toda su masa con este mecanismo
En la siguiente tabla vemos los valores de temperatura y tiempo de evaporacioacuten para agujeros negros de distintas masas Noacutetese que para agujeros negros astrofiacutesicos es decir del tamantildeo de una estrella o un nuacutecleo galaacutectico la temperashytura es muy pequentildea lo que en la praacutectica significa que la radiacioacuten de Hawking es indetectable Adeshymaacutes su tiempo de desintegracioacuten es mucho mayor que la edad del universo (estimada actualmente en unos 13000 millones de antildeos) Sin embargo para agujeros negros mishycroscoacutepicos del orden de la masa de Planck ocurre lo contrario su temshyperatura seriacutea muy alta y su tiempo de desintegracioacuten muy corto
5 iquestSe produciraacuten agujeros neshygros en el LHe
Cuando se habla de si las colisioshynes de partiacuteculas en el LHe producishyraacuten agujeros negros nos referimos a agujeros de tamantildeo microscoacutepico por supuesto iquestCoacutemo seriacutean estos objetos 7
Lo primero que tenemos que teshyner en cuenta es que la gravedad es una fuerza mucho maacutes deacutebil que las fuerzas nucleares Para conseshyguir vencerlas y empezar a notar los efectos gravitatorios tenemos que acercar las iexclJartiacuteculas a una distanshycia tan pequentildea como 7O 3~m (iexclun trilloacuten de veces menor que el tamashyntildeo de un protoacuten l) Y para formarse
un agujero negro tendriacuteamos que concentrar en una esfera de ese rashydio una masa del orden de la masa de Planck es decir unos 10-Skg (iexclaproximadamente el peso de un trilloacuten de protones 1) Para que una colisioacuten de partiacuteculas pudiese crear un agujero negro de esas caracteshyriacutesticas la energiacutea necesaria seriacutea del orden de 10 79 GeV Recordemos que en el LHC las colisiones entre protoshynes alcanzaraacuten una energiacutea maacutexima de 14000GeV es decir un valor muchiacutesimo menor Por tanto con estos nuacutemeros pareceriacutea del todo imposible que el LHC vaya a formar mini agujeros negros iquestA queacute viene entonces tanta poleacutemica 7 La resshypuesta es que esos valores pueden modificarse a la baja si
A las distancias tan pequentildeas y las energiacuteas tan altas mencionashydas en el paacuterrafo anterior la teoriacutea actualmente aceptada en fiacutesica de partiacuteculas el Modelo Estaacutendar deja de hacer predicciones entramos en las arenas movedizas de la tan busshycada teoriacutea de la gravedad cuaacutentica Entre las posibles candidatas estaacuten las famosas teoriacuteas de cuerdas Una de las hipoacutetesis de estas teoriacuteas es que para que gravedad y cuaacutentica
puedan convivir sin contradicciones el espacio a las distancias subatoacuteshymicas deberiacutea tener no tres sino nueve dimensiones El problemiJ es que para demostrar esta y otra mushychas predicciones de las teoriacuteas de cuerdas necesitariacuteamos un experishymento que alcanzara esos 70 79 GeV lo que por ahora estaacute muy por enshycima de nuestras posibilidades tecshynoloacutegicas
Esta brecha pareciacutea insalvable hasta que en 1998 a un grupo de teoacutericos7 se les oculmiddotrioacute una posible solucioacuten La modificacioacuten se basa en suponer que las se is dimensioshynes espaciales adicionales soacutelo afecshytan a la gravedad y no a las otras fuerzas
--------
En lo que afecta a los mini agushyjeros negros esta hipoacutetesis predice que si las dimensiones espaciales extra tienen un tamantildeo del orshyden de lO-14m la energiacutea necesaria para la formacioacuten de un mini agushyJero negro descenderiacutea a 1000GeV un valor perfectamente alcanzable por LHe Ademaacutes no tendriacutea que ser tan pequentildeo su tamantildeo seriacutea de lO 9m su masa de 1810-23kg (unos 10000 protones) y su tiempo de evaporacioacuten mucho maacutes largo del orden de 10 l segundos Asiacute que hemos llegado (iexclpor fiacutenl) a la afirmacioacuten que motivaba este arshytiacuteculo efectivamente seguacuten algushynas teoriacuteas el LHe podriacutea producir agujeros negros Noacutetese que estas teoriacuteas no tienen absolutamente ninguna comprobacioacuten previa Maacutes bien encontrar alguacuten indicio de agujero negro en las colisiones del LHC seriacutea su primera comprobacioacuten experimental (y por eso los teoacutericos de partiacuteculas o de cuerdas estariacutean encantados de que asiacute fuese)
6 iquestSeraacuten peligrosos esos posishybles mini agujeros negros del LHO
Seguacuten algunos caacutelculos aproxishymados8 el LHC podriacutea producir unos diez millones de agujeros negros al antildeo una vez funcionando a pleno rendimiento iquestCoacutemo se detectashyriacutean En 70-27 segundos el agujero se desintegrariacutea transformando en radiacioacuten de Hawking toda su masa Esa radiacioacuten consistiriacutea en una gran
Referencias
cantidad de partiacuteculas de todo tipo emitidas en un uacutenico suceso lo que lo diferenciariacutea claramente de la mashyyoriacutea de los sucesos de LHC donde se espera un nuacutemero de partiacuteculas relativamente baJO
Por tanto para que el mini agushyjero negro fuese peligroso debeda de absorber la materia circundante maacutes raacutepidamente de lo que la emishyte Eso significa estar rodeado de un medio maacutes caliente que eacutel mismo Como su temperatura de Hawking se calcula entorno a los 100 billones de grados iexcl necesitariacuteamos un meshydio unas mil millones de veces maacutes caliente que el interior del 501 1 cosa que por supuesto no es el caso de la Tierra
Pero los buscadores de cataacutestroshyfes no se conforman con este argushymento y aducen que soacutelo se basa en que los caacutelculos de Hawking sean ciertos y hasta ahora nadie ha comprobado que la radiacioacuten de Hawking exista Asiacute que iquestqueacute pasariacutea si el mini agujero negro no se desintegrara o lo hiciese mushycho maacutes lentamente La respuesta de los cientiacuteficos del CERN recurre entonces al argumento de los rayos coacutesmicos los rayos coacutesmicos son partiacuteculas elementales (protones muones ) de mucha enel-giacutea lleshyvan tanto tiempo como el Univershyso colisionando con la Tierra y el resto de astros Una colisioacuten de un protoacuten de un rayo coacutesmico con un protoacuten de la Tierra tiene una enershygiacutea al menos 10 veces mayor que las que se produciraacuten en el LHC Por
tanto esas colisiones ya tendriacutean que haber producido mini agujeros negros como los que produciriacutea el LHe La uacutenica diferencia es que esos agujeros viajariacutean maacutes raacutepido y poshydriacutean atravesar faacutecilmente un astro poco denso Pero no uno tan denshyso como una estrella de neutrones Si uno de estos agujeros negros se hubiese frenado dentro de una de estas estrellas y la hubiese consumishydo habriacutea provocado una explosioacuten gigantesca maacutes intensa que la de cualquier supernova El hecho de que nunca hayamos observado exshyplosiones de este tipo (y hay que pensar que el nuacutemero de estrellas de neutrones en nuestra galaxia es muy alto se estima en unos cienshytos de millones) implica por tanto que los mini agujeros negros no son estables es decir se desintegran antes de tener tiempo de absorber materia en grandes cantidades y provocar cataacutestrofes de dimensioshynes astronoacutemicas
Mala suerte para los visionarios de apocalipsis varias la Tierra seguishyraacute aquiacute unos cuantos antildeos maacutes
1- btmJsolreka comblog20 12lbc-end-of-the-world httparxivorgPS cachearxivpdf08080808 1 415v1 pdf
2 - http cosmiclogmsn bc msncomarchive20080902132 6534asox 3 - The safety af the LHC httppubl icwebcern chpubliclenLHCSafety-enhtm l 4- Review af the safety af LHC collisians J Elli s M L Mangano et al httparxiv orgpdf08063414
Exclusioacuten af 81ack Hales disaster scenarias at the LHC B Koch M Bleicher H Stoacutecker bnJl larxivorgpdf08073349v2 Astraphisical implications af hypothetical stable Tev-scale black hales S8 Giddings M L Mangano httpjla rxi vorgpdf0806 338 1
5 - hilpwww iexclte educacion esw 3easMateriexcla lesEdu cat ivosmema Jl taresobservator io 6 - httpmintakasdsu edufacultyoroszlweb 7- New Dimensions at a Millimeter to a Fermi and Superstrings at a TeV N Arkani-Hamad S Dimopou los GR Dvali
Phys Lett B436 Large extra dimensions M Sh if mano httparxivargPS cachearxivpdf0907 09073 07 4yl pdf
8- 81ack Holes at the LHC S Dimopoulas G Landasberg httpes arxivorgPS cachehep-phpdfQ l060 106295v1pdf
AMERICA LATINA ENERGIA
I
Y CAMBIO CLIMATICO Emilio Meneacutendez Peacuterez
Departamento de Ecologiacutea - Universidad Autoacutenoma de Madrid
El calentamiento global y otros problemas
La percepcioacuten de que el calenshytamiento global es un problema serio va tomando fuerza maacutes en las sociedades ricas que en las menos desarrolladas econoacutemicashymente aunque en cualquier caso queda tapado por otras cuestiones maacutes inmediatas Un anaacutelisis reashylizado por la Universidad de Sanshytiago muestra que los espantildeoles consideran que el cambio climaacutetishyco ocupa el quinto lugar despueacutes de otros temas de preocupacioacuten anteponiendo a eacutel un conjunto de otros problemas ambientales (Figura 1)
Parece oportuno asumir esto pues el cambio climaacutetico se enmarshyca en un contexto de crisis global en el cual sus efectos seraacuten tanto maacutes criacuteticos en la medida que los demaacutes problemas globales sean
maacutes intensos en particular los coshynexos con la pobreza social y el deshyterioro ambiental Esta liacutenea argushymental es con la que nos vamos a aproximar a Ameacuterica Latina
Una situacioacuten de temperaturas maacutes elevadas que las actuales dos o cuatro grados centiacutegrados pueshyde ser muy problemaacutetica para alshygunas regiones por ejemplo Meacutexishyco y Ameacuterica Central Constituyen un entorno en el cual hay zonas densamente pobladas en las cuashyles la frontera agriacutecola y de aproshyvechamiento de lentildeas avan za deshyforestando aacutereas de montantildea las lluvias torrenciales que se esperan con maacutes frecuencia en los periodos de huracanes y ciclones que alliacute se dan incidiraacuten negativamente en la conservacioacuten del suelo ademaacutes de traer consigo desastres con peacuterdishydas de vidas humanas
Esto ya ha ocurrido en Guateshymala y otros paiacuteses de la zona alliacute
Porcentaje total de citas en primero y segundo lugar de una encuesta en Espantildea
J
- iexcl Guerras y I
Hambre
- - - Probremas ambienta
1 Cambio climaacutetico
Problel
Problemas econoacutemicos eza y crisis
s violentos
ue afectan 1 Terrorismo al Mundo
p Crisis energeacutetica carestiacutea de combustibles
10 20 30
Figura 7
40
Fuente Pablo Meira use
la visioacuten de la situacioacuten del terreshyno es preocupante no soacutelo por la peacuterdida de esa masa forestal que todaviacutea controla la accioacuten de las llushyvias y favorece la pervivencia de los manantiales sino tambieacuten por la sishytuacioacuten de los terrenos despueacutes de la cosecha del maiacutez la milpa (Fishygura 2 paacutegina siguiente) La sequiacutea actual en la franja oriental de este paiacutes con la secuela de 500 persoshynas muertas por la hambruna no es maacutes que una entre otras llamashydas de atencioacuten
Hemos de recordar que en el Periodo Caacutelido Medieval a finashyles del primer milenio de nuestra Era se prodUjO el hundimiento de la Cultura Maya Claacutesica las conshyfrontaciones sociales fueron la caushysa final pero previsiblemente hubo uno o varios detonantes previos para ello las elevadas temperaturas de ese periodo con poblacioacuten que habiacutea crecido fuertemente y deshymandaba maacutes alimentos maiacutez pushydieron dibujar un entorno no sosshytenible ambientalmente si ademaacutes hubo fuertes lluvias la situacioacuten debioacute ser muy complicada Por algo para los mayas el agua y sus ciclos teniacutean un alto simbolismo
En Ameacuterica del Sur el fenoacutemeshyno del Nintildeo - Nintildea distorsiona los regiacutemenes de lluvia no sabeshymos cuaacutel seraacute su evolucioacuten y como se veraacute afectada por el ca mbio climaacutetico pero siacute percibimos que los antildeos de fuertes lluvias o de sequiacuteas prolongadas afectan a las poblaciones del subcontinente o a la agricultura Respecto a esto seshygundo las noticias relativas a proshyblemas relacionados con las fu ershytes lluvias o los periodos de sequiacutea en Argentina o en Brasil se repiten con frecuencia
Fiexcl(Jura 2
Desde los entornos mediaacuteticos I Emisiones de gases de efecto que nos muestran los efectos del invernadero cambio climaacutetico quizaacutes haya poshycas noticias relativas a la peacuterdida Las emisiones de gases de de hielos y glaciares de Ameacuterica del efecto invernadero contienen dos Sur siacute nos hablan de la Antaacutertida partidas relevantes las de origen aunque menos de lo que ocupan energeacutetico y las debidas a los usos las preocupantes noticias del oceacuteashy de la tierra En la mayor parte de no Aacutertico y su placa de hielo flotanshy las regiones mundiales son senshyte El hecho de que el hemisferio siblemente mayores las primeras sur sea en mayor medida oceaacutenico que las segundas pero no es asiacute en puede atenuar los cambios de temshy Aacutefrica y en Ameacuterica del Sur Resshyperatu ra en las aacutereas terrestres en
pecto a las de este subcontinenteparticular las del cono sur donde
se sentildealanlos glaciares siguen siendo un gran espectaacuteculo (Figura 3)
Cuando se viaja por Ameacuterica Latina e incluso se participa en foshyros universitarios la percepcioacuten del nivel de preocupacioacuten por los proshyblemas derivados del cambio clishymaacutetica es baja queda sobrepasada por muchos otros de tipo social y algunos de caraacutecter ambiental Por ejemplo en este segundo rengloacuten preocupan los efectos que se pueshydan derivar de la construccioacuten de Hidroviacutea del Paranaacute que incidiraacute negativamente en la conservacioacuten del Pantanal boliviano palaguayo brasilentildeo se quiere disponer de una gran viacutea de comunicaciones para exportar materias primas y tambieacuten crear actividad econoacutemica y laboral
Guatemala el campo en abril - 2008
bull Los campos de milpa maiacutez cuando se ha realizado la recoleccioacuten presenlan este aspeclo Faacuteciles de perder su tierra de labor cuando las lluvias son torrenciales bull En la aclualidad las fuertes lluvias se producen cuando la milpa estaacute crecida a partir de junio iquestQueacute pasaraacute en el futuro bull iquestCoacutemo se defenderaacute la tierra si la deforestacioacuten llega hasla la cumbre de las colinas
bull Las emisiones de origen enershygeacutetico se estiman en 23 t de CO
2
por persona y antildeo mientras que la media mundial estaacute en 43 1 que por otro lado es el valor corresponshydiente a Meacutexico cuya estructura geograacutefica y econoacutemica es muy distinta de la media de Ameacuterica Latina Las razones para esa baja emisioacuten en Ameacuterica del Sur se relashycionan con el moderado peso de la industria baacutesica el no muy elevado uso del automoacutevil y el hecho de que casi las dos terceras partes de la generacioacuten de electricidad proshyvenga de la energiacutea hidraacuteulica
bull Las debidas a los usos de la tieshyrra son sensiblemente mayores se estima que incluso pudieran doshyblar a las de origen energeacutetico el caacutelculo final de ellas es complejo y en cierta medida discutible Heshymos de asumir que una parte del resto del mundo nos abastecemos de productos agriacutecolas forestales y ganaderos desde Ameacuterica del Sur tambieacuten desde Aacutefrica Los medios de comunicacioacuten nos muestran la deforestacioacuten en amplias zonas de la Amazoniacutea aunque se hace menos incidencia en el cultivo de soja o en la ganaderiacutea de vacuno que son el motivo para esa tala de aacuterboles
Es previsible que estas emisiones derivadas de los usos de la tierra sigan creciendo Por un lado la propia dinaacutemica de crecimiento de la poblacioacuten demandaraacute mayores producciones agriacutecolas y ganadeshyras pero ademaacutes la viabilidad ecoshynoacutemica de la mayoriacutea de los paiacuteses se une al incremento de las exporshytaciones de algunas de esas proshyducciones esto demandaraacute una mayor superficie agriacutecola y ganashydera y conllevaraacute peacuterdidas de masa forestal
En esa linea hay que pensar en las propuestas en el subcontinente de produccioacuten de biocombustibles liacuteshyquidos bien para su consumo proshypio pero en mayor medida previshysiblemente para la exportacioacuten La Hidroviacutea del Paranaacute antes citada se une en cierta medida al desarrollo de los cultivos de soja para usos vashyrios entre ellos los de biocombusshytibies Estos cultivos energeacuteticos o mejor dicho los biocombustibles liacutequidos aparecen como opciones de reduccioacuten de las emisiones gloshybales de CO2 Ello es cierto pero no en gran proporcioacuten y esa dismishynucioacuten se la asignaraacuten maacutes bien los paiacuteses que los consumen no a los que producen la soja u otras mateshyrias primas
Botadero de residuos Ciudad de Guatemala Agosto 2007
El uso masivo de abonos nitroshygenados o la extensioacuten de cultivos que fijan nitroacutegeno en el suelo es un problema en el ciclo de dicho elemento pues finalmente eacuteste pasa a las aguas y camina hacia el mar Es importante sentildealar que hay plmiddoteocupacioacuten por que ya hashyyamos sobrepasado el equilibrio en el ciclo global del nitroacutegeno o estemos cerca de hacerlo
En estas paacuteginas se va a hacer una referencia maacutes extensa resshypecto a los usos energeacuteticos y sus expectativas de evolucioacuten en las emisiones de COr Antes de ello hay que sentildealar otro foco emisor tal es los vertederos de residuos urshybanos que aparte de un problema y una fotografiacutea social muy poco alentadora suponen una contribushycioacuten nada desdentildeable de CH
4 (Fishy
gura 4)
Esquemas energeacuteticos en Ameacuterica Latina
En el lado del consumo en Ameacuterica Latina hemos de hablar de los siguientes tres apartados Lo haremos tanto en relacioacuten al moshymento actual como en sus expecshytativas de evolucioacuten que como se va a exponer son de un crecimienshyto significativo
bull Los vertederos de residuos son un lugar insano Se desprenden gases procedentes de la descomposicioacuten de dichos residuos las aguas que circulan por ellos suelen ser aacutecidas y arrastran metales disueltos maacutes otros compuestos Debieran construirse sobre superficies estancas y lejos de las viviendas bull Pero en muchas ciudades incluida Madrid alliacute trabajan de manera maacutes o menos informal personas que se ganan la viacuteda con las cosas que recuperan de esos vertidos
Figura 4
bull Usos industriales El desarrollo industrial en el subcontinente ha sido muy asimeacutetrico Chile cuenta con una importante produccioacuten de cobre la cual supone consushymos significativos de electricidad Venezuela tambieacuten desarrolloacute su industria sideruacutergica metaluacutergica y quiacutemica Brasil cuenta con una industria baacutesica diversificada lo mismo que Colombia y Argentina aunque en menor medida Otros paiacuteses soacutelo cuentan con industrias manufactureras de bajo consumo energeacutetico
La demanda de bienes para la construccioacuten cemento y acero haraacuten crecer estas industrias y la demanda de energiacutea En la misma linea aunque por razones distintas aumentaraacute la demanda de cobre y consiguientemente el consumo de electricidad esa apetencia por el cobre viene de muacuteltiples usos enshytre ellos los equipos para las enershygiacuteas renovables aerogeneradores o placas solares
bull Movilidad y transporte En algunos paiacuteses supone ratios muy elevados entre un tercio y la mitad del consumo final de energiacutea no asiacute en los paiacuteses con mayor peso de la industria baacutesica Brasil Coshylombia Chile o Venezuela El transshyporte de mercanciacuteas se hace por carretera y entre los grandes proshyyectos de nuevas infraestructuras se proponen autoviacuteas de conexioacuten internacional en buena medida comunicando puertos que miran al Paciacutefico o al Atlaacutentico aunque el traacutefico por riacuteos tiene tambieacuten su importancia
Pero el aspecto maacutes preocupante se une al crecimiento de la movilidad que por otra parte es necesario por razones estructurales sociales y econoacutemicas En la actualidad el nuacutemero de automoacuteviles por 1000 habitantes estaacute en torno a los 150 algo menos de la tercera parte del ratio espantildeol
La poblacioacuten en Ameacuterica Latina es el 7 de la mundial mientras que si miramos un desglose de la poblacioacuten urbana del mundo nos encontraremos que las ciudades latinoamericanas suponen el doble de ese va lor sentildea l como otras vashyrias del ritmo de crecimiento urbashyno en este subcontinente_Las ciushydades reclaman entre otras cosas respuestas a la mov ilidad obligada esa que conecta las zonas de reshysidencia con las de ocio y las de trabajo En todas las ciudades en la medida que aumenta el nivel de vida el automoacutevil es la respuesta maacutes si el desarrollo de los medios de transporte colectivo es defishyciente
El crecimiento de la movilidad y el transporte demandaraacute progresivashymente maacutes derivados del petroacuteleo a los cuales acompantildearaacuten por un lado el gas natural como ya sucede en Argentina o Brasil con el gas licuado veh icular o los biocomshybustibles liacutequidos tal como se ha sugerido anteriormente
bull Residencial y servicios Es una demanda que creceraacute tambieacuten en la medida que se incremente el nishyvel de vida En buena medida se dishyrigiraacute hacia el consumo de electrishycidad con una cierta participacioacuten del gas en las ciudades
El consumo de electricidad en el conjunto de Ameacuterica Latina es moderado con relacioacuten al de los paiacuteses maacutes ricos tal como muestra la figura 5 aunque el del paiacutes proshyductor de cobre Chile es el maacutes elevado del subcontinente Las reflexiones anteriores nos llevan a pensar en aumentos signif icativos en la demanda eleacutectrica la cual en la actualidad proviene en algo maacutes de la mitad de la generacioacuten eleacutecshytrica el resto se obti ene del gas nashytural y de derivados del petroacuteleo y en menor medida del carboacuten
Del lado de la energiacutea primaria hay que sentildealar que Ameacuterica del
Consumo de elctricidad per caacutepita kWhlpersona y antildeo
9000
8000
7000 6000
5000
4000
3000 Datos del
antildeo 2006 2000
1000
Media OCDE Espantildea
bull Al antildeo 2008 el consumo mundial de electricidad alcanzoacute 20000 TWh lo cual significa 3000 kWh por persona y antildeo de media bull Es previsible que en Ameacuterica del Sur la demanda de electricidad se doble en los proacuteximos 25 oacute 30 antildeos bull iquestCoacutemo seraacute en Ameacuterica del Sur el esquema de generacioacuten y cual seraacute el grado de integracioacuten regional
Chile Brasil Media Ameacuterica del Sur
Figura 5
Sur tiene reservas de combustishybles foacutesiles para ser autosuficiente en su conjunto durante todo este siglo Ahora bien el reparto geoshygraacutefico de yacimientos tambieacuten es asimeacutetrico_ Las reservas de petroacuteshyleo son una deacutecima parte de las mundiales las de gas natural una veinteava parte y las de carboacuten una proporcioacuten algo menor
Venezuela es con diferencia el paiacutes con mayores reservas de peshytroacuteleo seguido a distancia por Brashysil En ambos casos la participacioacuten de los crudos pesados en el total de ellas es muy elevada lo que cuestiona como seraacuten los procesos de refino en el futuro y que calidashydes se obtendraacuten de eacutel Brasil no seraacute suministrador para el resto de Ameacuterica Latina ya que sus reservas soacutelo cubren razonablemente sus demandas El gas natural se enshycuentra en primer lugar en Veneshyzuela y en segundo en Bolivia las disponibilidades de Argentina son escasas soacutelo vaacutelidas para su propio consumo
Las fJosiciones polrlicdS de Veshynezuela y Bolivia no crean un enshytorno de faacutecil diaacutelogo con determishynados paiacuteses tambieacuten hay dudas sobre la capacidad financiera y tecshynoloacutegica de ambos paiacuteses para una
raacutepida expansioacuten de las industrias petrolera y gasista de forma indeshypendiente Asiacute los dos paiacuteses dan entrada a compantildeiacuteas foraacuteneas que en cierta medida vuelven a repetir los esquemas de explotacioacuten de los recursos naturales frente a los cuashyles se han manifestados los liacutederes de Venezuela y Bolivia Todo ello conforma una situacioacuten compleja y que trae incertidumbres en el sushyministro energeacutetico futuro
Este esquema de anaacutelisis puede favorecer el avance energeacutetico en cuatro liacuteneas que introducen a su vez cuestiones
bull Retorno al carboacuten Previsibleshymente de forma moderada dirigido hacia la genelacioacuten de electriCidad ya algunas industrias baacutesicas como la fabricacioacuten de cemento Ya se construye una central teacutermica de carboacuten en el sur de Argentina y se dibujan proyectos en otros paiacuteses Esto supondriacutea un incremento de las emisiones de C02
bull Energiacutea nuclear Francia se mueve por dife rentes paiacuteses proshyponiendo centrales no parece faacutecil que los proyectos cuajen al menos a corto plazo Las suspicacias poshyliacuteticas entre paiacuteses de la regioacuten se agravariacutean
~
bull Fomento de los biocombustishybies liacutequidos Esta liacutenea que proshypone en primer lugar Brasil ya se estaacute extendiendo por otros pciexcliacuteses Como se ha sugerido anteriorshymente no haraacute maacutes que trasladar el problema de las emisiones de gases de efecto invernadero del entorno de los hidrocarburos a la agricultura
bull Desarrollo de las energiacuteas renovables Es la opcioacuten maacutes apeshytecible tanto en relacioacuten a las inshycertidumbres en disponibilidad de hidrocarburos para todos y a fin de frenar el crecimionto de las emisioshynes de gases de efecto invernadeshyro Veamos brevemente cual es la situacioacuten
Energiacuteas renovables en el sisteshyma eleacutectrico
La hidraacuteulica es la primera fuenshyte de generacioacuten eleacutectlica su desashyrrollo en los uacuteltimos antildeos estaacute sienshydo socialmente muy cuestionado desde las grandes represas brasileishyras a la de Ralco en Chile esto no favorece la construccioacuten de nuevas instalaciones de generacioacuten
La eoacutelica es el gran recurso enershygeacutetico en varios paiacuteses de Ameacuterica
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EOacuteLICA DEL CHOCOacuteN
Latina desde el istmo de Tehuanshytepec en Meacutexico a la Guajira en Colombia y Venezuela Pero sobre todo en la Pat agonia C hilena y Arshygentina aquiacute hay disponibilidades de viento como para generar una cantidad de electricidad similar al actual consumo de toda Ameacuterica Latina un milloacuten de GWh anuales
iquestPor queacute no se ha desarrollado aun la eoacutelica) Va rias respuestas nos aparecen desde la no consciencia del problema global del cambio climaacutetico a razones de inmediatez econoacutemica que se une a ese marco de economiacutea ultra liberal que se ha extendido en muchos paiacuteses y las empresas energeacuteticas propias o foraacuteneas
Ahora bien ag ua pasada no mueve molino La cuestioacuten es coacutemo conseguir avanzar en ese propoacutesito Parece necesario estushydiar viacuteas significativas de financiashycioacuten a las cuales no podemos ser ajenos tal y como se veraacute maacutes adelante Pero antes que ello es preciso recuperar el diaacutelogo social para que la eoacutelica y la hidraacuteulica puedan caminar Juntas
La hidraacuteulica ya existente puede soportar un gran desarrollo de la
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bull En una meseta proacutexima a esta presa cuya potencia n 25 Km hidraacuteulica es de 1200 MW Con 3000 horas anuales equivalentes a plena carga Parque eoacutelico de ~ 1000 aerogeneradOfes de 3 MW ~ _3000 MW de potencia totalnstalada Como este parque eoltco caben - 3 500 horas equivalentes a plena carga I muchos en la Patagonia - InverSII)n - 4000 Millones de Euros - Generacioacuten - 10000 GWhantildeo
energiacutea eoacutelica bien en implantashyciones proacuteximas a presas en operashycioacuten como sugiere la figura 6 bien con interconexiones entre hidreacuteIacuteumiddotmiddot lieas de zonas poco ventosas por ejemplo las del Paranaacute con aacutereas de alto potencial de viento Esto obliga a un diaacutelogo entre paiacuteses lo cual no es faacutecil pero ademaacutes reshyqUiere inversiones en infraestrucshytu ras
Conclusiones a modo de reflexioshynes para seguir trabajando
Tanto lo que se ha expuesto en relacioacuten con Ameacuterica Latina como lo que acontece en otros lugares del mundo nos hacen pensar en lo inevitable del avance del cambio climaacutetico y sus consecuencias Es preciso comenzar las acciones de adaptacioacuten tanto en paiacuteses ricos como en los maacutes pobres a los cuashyles estamos obligados a ayudar de forma sign ificativa
Evidentemente todas las accioshynes que fomenten el ahorro y uso eficiente de la energiacutea deberaacuten ser promovidas Aquiacute y en cualquier otro paiacutes en especial en el transshyporte y la movilidad pero sin olvishydar actuar en relacioacuten a cualquier otro tipo de consumo energeacutetico
Finalmente parece imprescindishyble dibujar un esquema de desarroshyllo de la energiacutea eoacutelica en Ameacuterica Latina en particular en Patagonia Ello requiere en primer lugar asushymir el dibujo que los ciudadanos de los distintos paiacuteses desarrollen buscando en primer lugar diaacutelogo y consenso social posiblemente las Universidades pudieran tener un papel significativo en recomposhyner ese diaacutelogo que tan necesario se hace y que no olvidemos estaacute deteriorado
Espantildea debiera sentirse invoshylucrada en este propoacutesito Las deshynominadas empresas energeacuteticas espantildeolas se extienden por los distintos paiacuteses de Ameacuterica Latishyna fueron para ampliar sus actishyvidades pero hoy entre ell as debe aparecer la lucha contra el cambio
Figura 6 climaacutetico
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LA OBSERVACION PLANETARIA
y EL DIOS DE LA GUERRA
Cuando algunos miembros de
la Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas
Baixas me propusieron la idea de colaborar con alguacuten artiacuteculo en esta interesante revista accediacute gustoso y agradezco su deferencia
de darme la oportunidad de colashy
borar con los temas que maacutes me apasionan La astronomiacutea
La astronomiacutea amateur puede
tener dos apartados El cielo proshy
fundo y la observacioacuten planetaria o en su extensioacuten digamos la obshyservacioacuten del Sistema Solar Desde siempre me quedeacute maravillado por la observacioacuten de los planetas y los
misterios que encierran
Tambieacuten los dos apartados obshyservacionales se pueden dividir en dos La observacioacuten visual y la obshyservacioacuten fotograacutefica sentildealando
esta uacuteltima un tanto mas difiacutecil y complicada especialmente en la fotografiacutea planeta ria
Este invierno y proacutexima primashy
vera tendremos dos planetas en
muy buenas condiciones de obsershyvacioacuten Marte por tener su oposishy
cioacuten en enero y Saturno un poco mas tarde
Marte siempre fue mi planeshy
ta preferido por sus detalles tan
dinaacutemicos y cambiantes sus mushychos puntos en comuacuten con nuesshytra Tierra y al ser sus oposiciones un poco mas frecuentes que las de los demaacutes planetas exteriores
es obligado hablar en primer lugar del planeta rojo
Como todos sabemos el Marshyte de los latinos era Ares para los
Camilo Fumega Ucha Presidente de la Asociacioacuten para la Divulgacioacuten Cientiacutefica
Ourense Astronomiacutea
griegos dios de la 18 d iciembre 2007 882 Mili Km --------guerra que se hace
acompantildear de sus dos hijos Fobos (Temor) y Deimos (Terror) una
Afelio
vez descubiertos por 28 agosto 2003 556 MilI Kmel astroacutenomo estadoshy
unidense Asaph Hall
EI planeta rOJo poshy8 ltlbri12014
see una oacuterbita muy 924 MilI Km
exceacutentrica y esto hace Tabla Oposiciones de Marte cercanas a las actuales En agosto de 2003 alcanzoacute el perihelio que sus OPOSICIOshy situilndose a su miacutenima distancia a la Tierra con 556 millones de Kmla actual oposlcion del proacuteximo dja 29 de enero seraacute en el afeliocon una distancia cercana a los nes que se dan cada 100 millones de Km
780 diacuteas por teacutermino medio no acontezcan a la misma nes de Km) y es entonces cuaacutendo distancia haciendo variar en conshy brilla con un fulgor rojo-naranja secuencia su diaacutemetro aparente casi escandaloso superando en angular asiacute como su brillo o magshy brillo al planeta Juacutepiter nitud a simple vista En las oposi shyciones afeacutellcas esto es en el punto Precisamente un par de meses mas lejos de la Tierra como la que antes y despueacutes de las oposiciones acontecioacute en el mes de enero pashy debemos observar y fotografiar el sado Marte se situoacute a maacutes de 100 planeta porque despueacutes su brillo y millones de Km pero su brillo sushy diaacutemetro decreceraacuten raacutepidamente pera auacuten la primera magnitud yes muy faacutecil de localizar sin embargo En la tabla I podemos ver las en el periheliO (oposiciones cercashy oposiciones hasta el 2020 con su nas y favorabl es como la del 2003 distancia correspondiente en milloshyy que acontecen cada 15-17 antildeos) nes de Km en su miacutenima aproxishyMarte se situacutea a la miacutenima distanshy macioacuten que suele acontecer con cia de nuestro planeta (556 millo- algunos diacuteas de diferencia a la
Oposiciones de Iarte para el ciclo 2003-2020 I Fecha Asceu Recta Declinacioacuten Distaucia LVKlll lag TA 2S-Ago-2003 15deg -i8 S22h 39m 03 72 556 x 106 251-28
I
30--Iay-2016 15h -15m 2F 2-i S 0503 bull 753 x 106 -20 186I
31-Jul-20 18 20h 27m 25deg 56 S 0385 577 x 106 -2S 2-i3 13-0cl-2020 05deg 22 N 0-119 62 7 x 1050111 22 m -16 22-1
15~ 53 N 07-No-~005 02h 51m 0-i6-1 69-1 x 106 ~01-~3 159-2-1-Dic-2007 26deg-151 06h 12m 0592 S86 x 106 -16
29-Ene-20 1 O 08h 5-1m 22 09 N 066-1 99-1 x 106 -12 141 05-1ar-2012 11h 03m 11351 I 06 7-i 1008 x 106 -12 139
l ) O-l~ 25 S 0618 bull 915 x 1051-1-Abr-201-1 13h 05m -1-1 - shy
Tabla IIOposiciones hasta el antildeo 2020Se dan sus coordenadas as] como su distancia magnitud y tamantildeo aparente en segundos de arce
Marte el diacutea 2 de diciembre del 2007 Al sur (arriba) se divisa el Solis Lacus y sus regiones adyacentes Abajo izquierda se puede ver el Mare Acidalium muy cerca del polo norte El color azul difuso se debe a nieblas que se forman en sus contornos Newton 3l0rnm Powermate 5X F25 Philips SPC900NC
El diacutea 20 de agosto de la gran oposicioacuten de 2003 ha sido posible capturar el sateacutelite De i mos en su maacutexima elongacioacuten oeste a las 2h ut El planeta estaacute saturado para poder resaltar el sateacutelite Se empleoacute el newton de 3 10rnm a focales y exposiciones de FIO y 1 F20 y 2 Y F25 Y 4 de izquierda a derecha y una Toucam Pro modificada para larga exposicioacuten
Muy cerca del maacuteximo acercamiento en la gran oposicioacuten de 2003 Marte nos muestra la gran extensioacuten de su polo sur (arriba) En el centro destaca Solis Lacus y las regiones que le circundan divisando a su izquierda el gran cantildeoacuten de Valles Marineris Newton 310mm Powermate 5X F25 Toucam Pro
oposicioacuten debido a la excentricishydad del planeta
En b tabla II (paacutegino mterior)
tambieacuten veremos sus fechas con las coordenadas del planeta en el
cielo asiacute como su distancia magshynitud y tamantildeo angular aparente
La observacioacuten planetaria no es tarea faacutecil Requiere telescopios de una cierta potencia (lo ideal seraacuten como miacutenimo 20 cm) si queremos divisar los principales detalles adeshymaacutes de una atmoacutesfera muy estable para que el telescopio pueda trashybajar a su maacutexima potencia
Pero los detalles planetarios no se ven al primer golpe de vista requieren muchas horas al telesshycopio con paciencia y en espera de aquellos breves momentos de estabilidad de nuestra atmoacutesfera
para poder ver y captar todos los maravillosos detalles que nos pueshyden mostrar los planetas y en este caso el planeta rojo
A l primer vistazo Marte es un planeta lleno de decepciones Uno espera ver los claros de las meseshytas las zonas altas los canales etc y lo que divisamos es un pequentildeo disco anaranjado sin rastro alguno o quizaacutes alguacuten leve sombreado acompantildeado posiblemente de una manchita intensamente blanca al norte o al sur del disco a modo de un blanco diamante engarzado en el borde de un anillo Es uno de los casquetes polares que seguacuten la oposicioacuten nos puede mostrar el
norte o el sur (esta vez nos mosshytraraacute el polo norte)
Pero si tenemos la paciencia de esperar a los momentos estables de nuestra atmoacutesfera entonces los detalles de Marte se nos preshysentaraacuten a nuestros ojos destellanshydo maravillosamente hacieacutendose visibles la Syrtis Major Sinus Merishydiani Hellas Solis Lacus Coacuteprates etc y si nuestro telescopio es lo bastante potente podemos divishy
sar incluso los grandes volcanes de
Toma en blanco y negro a traveacutes de filtros infrarrojo y violeta el diacutea 27 de julio de 2003 El polo sur muestra grietas debido a su deshielo causado por el comienzo del verano marciano En el centro destaca Sinus Meridiani con dos zonas claras a ambos lados que pueden ser debidas a fenoacutemenos meteoroloacutegicos estacionales Newton 310mm Powermate 5x F25 Toucam Pro
la regioacuten de Tharsis como la gran
cima de Olympus Mons Es muy recomendable acostumshy
brarse a observar con los dos ojos abiertos y la visioacuten ladeada donde nuestra retina estaacute menos cansashy
da Si ponemos una rnano delante del aja abierto que no observa y nos alejamos ligeramente del ocushylar nos acostumbraremos a la senshysacioacuten de que observamos con los dos ojos y nuestra observacioacuten se haraacute mas coacutemoda y sensible
Los detalles se muestran bien en luz visible pero filtros naranja amarillos o azules nos ayudaraacuten a contrastar e identificar mejor ciershytos detalles
Para la observacioacuten visua l basshytaraacute un aumento entre 150 y 250 veces pero para la fotografiacutea la cosa cambia si queremos destashycar los detalles en primer teacutermin o tenemos que ampliar la focal del telescopio hasta algunos metros esto es de 4 a 6 en el caso de Marte que podemos conseguir aplicando al telescopio una lente negativa adiciona l como puede ser una lente barlow de ca lidad o mejor auacuten una powermate
Para semejante ampliacioacuten neshycesi tam os una montura fuerte que
permita un buen seguimiento asiacute
como una atmoacutesfel-a estable (muy
importante) si no los detalles se
mostraraacuten oscilantes y borrosos
no siendo posible la captura fotoshy
graacutefica
Hoy diacutea las caacutemaras maacutes adeshy
cuadas son las ccd ex profeso
o tambieacuten caacutemaras que puedan
grabar viacutedeos (las mas usadas) a
varios fotogramas por segundo
porque bu rlan de alguna for-
El planeta en la oposiclon de
ma las secuencias turbulentas y despueacutes con el programa adecuashydo como Registax se pueden esshycoger los mejores frames alinearshylos optimizarlos y promediarlos en una imagen final de gran calidad Las webcam con chip ccd como alshygunas Philips hoy diacutea son las maacutes adecuadas por su gran rendimienshyto y un coste superasequible
Tambieacuten si el telescopio es lo suficientemente potente podemos intentar ca pturar los sateacutelites Fobos y Deimos sobre todo este uacuteltimo ya que se aparta mas del planeta y es mas brillante Para esto debeshymos esperar a que los sateacutelites se en cuentren en sus maacuteximas elonshygaciones ya que la mayoriacutea de las veces se hallan inmersos en la luz de planeta y necesitamos que la webcam esteacute modifi cada pa ra larshyga exposicioacuten ya que tendremos que exponer varios segundos para panel en evidencia la luz del sateacutelishyte La ampliacioacuten tambieacuten seraacute alta para desdoblar el diminuto sateacuteshylite del disco planetario
En fin si el clima nos acompantildea tendremos de nuevo otra ocasioacuten de observar el planeta rojo a pesar de no ser una oposicioacuten favorable
2007 Ahora nos muestra el polo norte (abajo) En el centro izquierdo se divisa una manchita blanca que sentildeala el Olympus Mons Posiblemente se deba a nubes y nieblas que circundan el gran volcaacuten Nexton de 310mm Powermate 5xF25 y Philips SPC900NC
CLUB DE ISICA
ENRICO FERMI El Club de Fiacutesica Enrico Fermi
se inauguroacute el pasado diacutea 6 de ocshytubre en el Laboratorio de Fiacutesica del lES Santo Tomeacute de Freixeiro Lo dirige el profesor Joseacute MalIacutea Cordobeacutes miembro fundador de la Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas Baixas profesor de Fiacutesica de lES y actualmente trabajando en el Deshypartamento de Fiacutesica Aplicada de la Universidad de Vigo
Preguntamos en primer lugar al profesor Cordobeacutes por el moshytivo que le movioacute a buscar ese nombre para el Club
Con el nombre de Enrico Fershymi se quiere honrar la memoria del ilUStre fiacutesico italiano premio Nobel en 11938 por sus estudios de la radiactividad inducida usanshydo neutrones y el uacuteltimo quizaacutes de los grandes fiacutesicos que fueron teoacutericos y experimentales al misshymo tiempo En el club de Fiacutesica recibimos apoyo en materiales didaacutecticos muy variados de Fermishylab un laboratorio nacional ameshyricano que se encuentra cerca de Chicago y en donde se hace inshyvestigacioacuten en Fiacutesica de altas enershygiacuteas Esta es otra de las razones que me movieron a dedicarle las actividades del Club a este conoshycido fiacutesico
iquestQueacute actividades se realizan en el Fermi
El Club Fermi tiene por objeto promover los estudios de Fiacutesica elTtre los alumnos de Bachillerato Cada antildeo se inscriben en el Club alumnos de muy diversos centros docentes que estaacuten muy interesashydos en el estudio de la Fiacutesica Teshynemos una reunioacuten semanal y las actividades se centran en el estushydio de las estructuras de la materia
(aacutetomo nuacutecleo y partiacutecula) tanto a nivel teoacuterico como expel-imental Para ello hay disentildeadas una serie de charlas-coloquio sobre estos teshymas y otra serie de actividades para simulal-Ios meacutetodos de trabajo que se emplean en esta investigacioacuten Colaboran en las actividades del Club Fermi algunos laboratorios de Fiacutesica de Altas energiacuteas como CERN en Suiza y Fermilab y Jeffershyson lab en USA
Entre los contenidos de las seshysiones figuran El Modelo Estaacutendar de la Partiacuteculas e Interacciones con el que se trabaja en Fiacutesica de Parshytiacuteculas los trabajos sobre Fusioacuten nuclear en el laboratorio y en los sistemas estelares y los desarrollos sobre Cosmologiacutea
iquestEstaacuten previstas otras actividashydes ademaacutes del curso propiashymente dicho
Efectivamente otras actividashydes en las que pueden pal-ticipar aquellos alumnos que lo deseen son la preparacioacuten para la Olimshypiacuteada de la Fiacutesica la participaoi oacuten en concursos sobre Ciencia como Ciencia en accioacuten organizado por la Real Sociedad Espantildeola de Fiacutesica y Sciencia per tutti organizado por el Instituto Nacionale de Fisica Nushycleare en Frascatti asiacute como las sashylidas a observar el cielo nocturno en colaboracioacuten con Ila Asociacioacuten Astronoacutemica Rias Baixas
Usted estuvo en CERN el antildeo pasado en un curso para profeshysores de lES coincidiendo con la puesta en marcha del LHC iquestEstaacute previsto dedicar tiempo al proyecto LHC en las sesiones del Clubiquestqueacute visioacuten tiene de este proyecto en el momento actual
D Joseacute Mariacutea Cordobeacutes Fiacutesico
En este antildeo uno de los temas a los que se dedicaraacute especial atenshycioacuten seraacute al nuevo acelerador de CERN el LHC (Large Hadron Colllshyder) que tiene previsto comenzar a funcionar en el mes de noviembre Su estructura su funcionamiento y los objetivos que tiene planteashydos se trataraacuten a lo largo de las sesiones en las que se conjugaraacuten las clases teoacutericas con el uso de los maacutes variados recursos didaacutecticos
Sobre el LHC lo primero que diriacutea es que es una maacutequina extreshymadamente compleja Se dice que es una maacutequina de maacuteximos es la mayor instalacioacuten superconductoshyra del mundo es la que trabaja a menor temperatura la que permishyte alcanzar la mayor energiacutea la de mayores dimensiones etc
El antildeo pasado coincidiendo con el curso para profesores de lES al que se ha referido en CERN se puso en funcionamiento Fue todo un eacutexito Sin embargo cuando se estaba calibrando a la energiacutea de 5 TeV en uno de los sectores en que estaacute dividido el acelerador hubo una averiacutea debido a defectos en la soldadura de unos imanes y e1 acelerador pasoacute del reacutegimen superconductor al normal produshycieacutendose un escape de helio al tuacuteshynel Esta averiacutea que produjo dantildeos en los imanes adyacentes fue basshytante seria y ha obligado a retrasar un antildeo su funcionamiento con el perjuicio que ello supone para los trabajos de investigacioacuten que esshytaba previsto iniciar Por otra parshyte ha sido necesario revisar miles de soldaduras reparar los imanes dantildeados o sustituirlos por otros nuevos y esto ha encarecido el proshyyecto Evidentemente ha sido un momento difiacutecil para CERN pero tambieacuten hay que tener en cuenta
que la complejidad de la maacutequina el trabajo pionero que alliacute se esta realizando y el nuacutemero elevado de grupos de investigacioacuten que intershyvienen en el proyecto y que hay que coordinar es un desafiacuteo en toda la regla
Sin embargo como dice el Director General de CERN Rolf Heuer ahora se comprende mucho mejor coacutemo funciona la maacutequina y este contratiempo ha suministrado mucha experiencia para el futuro Se han mejorado algunos sistemas de proteccioacuten y se controlaraacuten los haces con nuevos sistemas de seshyguimiento Iniciaraacute su funcionashymiento a una energiacutea menor de la que se ha previsto en el mes de noviembre para ir calibrando el guiado de los haces los detecshytores los sistemas de recogida de datos etc Posteriormente se aushymentaraacute su energiacutea hasta unos 5 TeV en el 2010 para despueacutes des-
conectarla en el invierno del nuevo antildeo y pl-epararla para su funcionashymiento a 7 TeV (energiacutea maacutexima) en el 2011 No obstante a estas energiacuteas por debajo de la energiacutea maacutexima los fiacutesicos esperan enconshytrar resultados que sean relevantes e indicadores quizaacutes de una nueva Fiacutesica
El club de Fiacutesica Enrico Fermi tiene ya una rica tradicioacuten de premios entre sus antiguos miembros iquestNos puede hablar de este tema
En el club venimos preparando a los alumnos para la Olimpiada de Fiacutesica desde sus comienzos Ha hashybido miembros del Fermi que han sido ganadores tanto en la fase local de la Universidad de Vigo como en la fase nacional y han podido asistir a la Olimpiacuteada Intershynacional En el antildeo 2001 fuimos ganadores del concurso Ciencia en
accioacuten y representamos a Espantildea en el eERN junto con otro grupo de un colegio de Madrid Conseshyguimos un diploma en el Concurso Scienza per tutti en el antildeo 2003 por un trabajo sobre el micromunshydo y el macromundo etc
iquest Coacutemo estaacute estructurado el curshyso en el Club Fermi
Las sesiones en el Club Fermi tienen una frecuencia semanal y se extienden a lo largo de un trimestre En la segunda fase las actividades se centran en la preparacioacuten de la Olimpiacuteada de Fiacutesica y en la particishypacioacuten en algunos de los concursos cientiacuteficos que hayan elegido los participantes La clausura del curso en el mes de abril se hace coincishydir con la participacioacuten en el Masshyterclass experimento en Fiacutesica de partiacuteculas a traveacutes de internet que organiza la Universidad de Santiago en colaboracioacuten con CERN
Joseacute Mariacutea Cordobeacutes director del Club de Fiacutesica Enrico Fermi y colaborador de esta revista durante una estancia en el CERN
FISICA
INTRODUCCiOacuteN
La fiacutesica es una rama de la cienshycia La ciencia es la buacutesqueda de un entendimiento racional del mundo en el que vivimos Como tal la ciencia parece haber sido inventada hace unos 3000 antildeos en la antigua Grecia y sus coloshynias por los mares Egeo y Meshyditerraacuteneo Mucho antes de la ciencia la humanidad demostroacute tener grandes capacidades inshyventivas manejando el fuego la agricultura la medida de tierras calendarios los tejidos la metashylurgia y el uso de metales (coshybre bronce y plomo) para la deshycoracioacuten herramientas y armas
CIENCIAS FiacuteSICAS
En tiempos antiguos con el fin de procurar bienestar a la hu shymanidad aquellos fenoacutemenos provocadores de miedo como las tormentas truenos y relaacutempagos
terremotos erupciones volcaacutenicas otros desastres naturales trageshydias personales tales como la enshyfermedad accidentes y similares se atribuiacutean todos a espiacuteritus que veniacutean en una gran variedad de colores y sabores El aplacarlos era una importante industria La mitoshylogiacutea una rica y hermosa literatura emergiacutea de los esfuerzos de la hushymanidad para hacer frente a lo que pareciacutean acontecimientos caoacuteticos y al azar La mitologiacutea se convirshytioacute en el manual del usuario para desenvolverse en un mundo que mezclaba reconfortante regularishydad - diacutea y noche invierno y verashyno las fases de la luna las mareas el movimiento de los planetas y los modelos de estrellas - con desasshytres inexplicables y catastroacuteficos
Entonces allaacute por los antildeos 600 iJC algo nuevo sucedioacute una deshyterminacioacuten por tratar de entender el mundo en toda su complejidad por medio de la loacutegica (lagos) Esto iba a reemplazar la mitologiacutea (mythos) que va con la poesiacutea la cancioacuten y el relato de cuentos El lagos entrantildeaba un firme razonashymiento Como ejemplo de la nueva filosofiacutea la causa de la noche y el diacutea es la rotacioacuten de la tierra sobre su eje una explicacioacuten mucho maacutes econoacutemica que aquella en la que el sol orbita la tierra en 24 horas
Obseacutervese que ambas explicashyciones para el diacutea y la noche hacen
DI Leon M Lederman A Antoliacuten Franco para traducir
para la Revista Ciencia Riacuteas Baixas
uso de la racionalidad - en resshypuesta a porqueacute diacutea y noche Los griegos nuevos a este asunto de la ciencia teniacutean una conviccioacuten filoshysoacutefica de que la razoacuten maacutes sencilla era la preferible Uno puede ver esto en la arquitectura y la escultushyra griegas en donde siempre que era posible se seleccionaba la geoshymetriacutea y la elegancia
Un tema capital de la ciencia griega era la presuncioacuten de que las complejidades del mundo - de los soacutelidos liacutequidos y gases de la roca y del metal del sol y los planetas de lo duro y lo blando - todo era la consecuencia de liJ combinacioacuten de cuatro elementos baacutesicos que ellos llamaron aire tierra fuego y agua Hoy en diacutea los ciacutenicos proclashyman que de aquiacute solo se obtiene un lodo caliente y burbuJeante Pero la buacutesqueda de la simplicidad subyacente a la complejidad era una estrategia fundamental
Una idea mucho maacutes cercana a nuestro actual concepto del munshydo fue inventada por Demoacutecrito (450 aL) Eacutel introdujo la idea de que existe una variedad de partiacutecushylas diminutas e invisibles que viajan raacutepidamente por todo el espacio colisionando y combinaacutendose en distintas formas y acumulaacutendose para hacer la variedad de cosas una gota de agua un grano de coshybre una mota de sal Estas ideas de
El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trabajo en fiacutesica de partiacuteculas en 1988 Actualmente vive en Batavia Illinols (USA)
FUENTES AEinstein El mundo como yo lo veo R Feynman et al Las conferencias de Feynman sobre Fiacutesica GGalileo Diaacutelogos relacionados con dos nuevas ciencias DGriffiths Introduccioacuten a la Mecaacutenica Cuaacutentica J Keats Las Poesiacuteas completas de John Keats EOWilson ConsillienceLa utilidad del Conocimiento
aacutetomos eran una forma de buscar
la simplicidad dentro de las comshyplejidades de la materia pero en los primeros tiempos de Grecia la verificacioacuten de tales ideas no era posible ni siquiera se pensaba que fuera importante En lo que caprishychosamente pod riacutea considerase presciencia los filoacutesofos griegos no a diferencia de algunos fiacutesicos teoacutericos modernos pensaban que la verificacioacuten experimental era abshysolutamente indigna
Demoacutecrito de Abdera
Los griegos no estaban enamoshy
rados de las investigaciones expeshyrimentales disentildeadas para confirshymar lo que ellos consideraban la belleza espiritual y esteacutetica de su visioacuten del mundo Se cuenta una historia acerca de un joven filoacutesoshyfo recieacuten elegido a la distinguida
Academia de Platoacuten Escuchoacute un debate sobre el nuacutemero correcto de dientes que se asignaban a un asno El argumento sentildeala la nushymerologiacutea pitagoacuterica en contra de la jerarquiacutea de la estructura animal ordenada por los dioses El novicio interrumpioacute para sugerir que jusshyto en el exterior de la Academia habiacutea un grupo de carromatos cada uno de los cuales estaba enshyganchado a un asno y que los acashydeacutemicos podiacutean salir a contar los dientes Inmediatamente el desshyafortunado individuo fue asaltado recibioacute una buena paliza por parte
de los enfurecidos veteranos y fue arrojado de la Academia Este incishydente dejoacute claro el modelo de las corteses discusiones acadeacutemicas entre nuestras maacutes prestig iosas facultades de Harvard Stanford Yale y Princeton
LAS PRAacuteCTICAS DE LA FiacuteSICA
Para acercarnos a la fiacutesica es uacutetil describir las disciplinas esenciashyles que definen la actividad geneshyral de la ciencia Hay cuatro de tashyles disciplinas y pueden disponershy
se en la forma jeraacuterquica de una piraacutemide procediendo a partir de una base principal matemaacuteticas hasta fiacutesica quiacutemica y triunfante en complejidad con la moderna biologiacutea con base molecular por encima
Uno puede casi al azar escoger una de las muchas subdivisiones
que se extienden desde la astronoshymiacutea y antropologiacutea hasta la zooloshygiacutea y tropezar con tales subdisciplishynas como geoquiacutemica astrofiacutesica geneacutetica o quiacutemica atmosfeacuterica pero todas ella mezclan trozos de las disciplinas esenciales para consshy
truir el gran monumento a coacutemo funciona el mundo
La fiacutesica tiene el fino enfoque de da rificar la estructu ra de la materia y la energiacutea sobre un escenario que
consiste en espacio y tiempo que empieza con el origen del universo entendiendo la evolucioacuten desde el informe caos de la explosioacuten origishynal hasta la formacioacuten de galaxias cuaacutesares agujeros negros estrellas y sistemas solares La estructura de la materia hasta las moleacuteculas aacutetomos y partiacuteculas subnucleares es tambieacuten una parte esencial del enfoque Desarrollo histoacuterico
La disciplina de la fiacutesica surgioacute en el siglo XVI como una partida cuantitativa de leyes con base mashy
temaacutetica por medio de las cuales los humanos podiacutean comprender el mundo inanimado Los profundos
misterios con que se enfrentaban los antiguos fueron reemplazados por una grupo de principios cada vez maacutes concisos de modo que el movimiento de los objetos - el vueshylo de los proyectiles la caiacuteda de las manzanas la oacuterbita de la luna la trayectoria de los planetas - podiacutea explicarse de forma cuantitativa Las defi n iciones de espacio tiempo materia y energiacutea eran precisas Los fenoacutemenos excesivamente compleshyjos - eclipses cometas mareas las propiedades de la materia (ej soacuteshylidos liacutequidos y gases) la estabilishydad de las estructuras (ej puentes torres barcos ) el comportamiento
de la Iuz los procesos queinduyen las oscilaciones del calor temperashyturas los colores del arco iris y los colores maacutes sutiles que emiten las sustancias calientes las cargas eleacutecshytricas y el magnetismo gravedad y radioactividad - todo esto fue con el paso del tiempo organizado en un nuacutemero relativamente pequentildeo de leyes de la fiacutesica
Las claves de la evolucioacuten de la fiacutesishy
ca moderna surgieron de una nueshyva actitud tipificada por una obsershyvacioacuten cuantitativamente precisa y experimentos controlados acopiashydos con ra zonamiento matemaacutetico Estas nuevas ideas empezaron con
la fiacutesica asociada principalmente con Galileo alrededor de 1600 Con los eacutexitos la estructura conshyceptual se extendioacute lentamente a otras disciplinas cientiacuteficas Los insshytrumentos necesarios para llevar a cabo la experimentacioacuten controlashyda evolucionaron lentamente desshyde remiendos hasta disentildeo basado en el entendimiento cientiacutefico La apl icacioacuten de la ciencia a la socieshydad (tecnologiacutea) animoacute la inversioacuten de la sociedad en la ciencia pero tambieacuten capacitoacute a la ciencia para llevar a cabo una experimentacioacuten auacuten maacutes sofisticada Este proceso
da cuenta del asombroso raacutepido avance de la ciencia y la tecnologiacutea que es caracteriacutestico de nuestros tiempos
El avance moderno
El siglo XX vio una profunda ampliacioacuten de las propiedades del mundo fiacutesico considerado ahora entendido por la fiacutesica El proceshyso de la fiacutesica empieza con el exashymen de un conjunto de fenoacutemenos que parecen estar relacionados (ej el movimiento y la estabilidad de los objetos) y sobre la ba se de cuishydadosas observaciones y medidas conduce a una propuesta de una ley concisa o un conjunto de leshyyes que pueden dar cuenta de las observaciones y la medida Estas nuevas leyes estaacuten sujetas a prueshybas siempre maacutes incisivas Si estas leyes fallan son reemplazadas por leyes maacutes profundas y maacutes vaacutelidas
Puede hacerse una lista de las subdisciplinas de la fiacutesica como (1) estado soacutelido (fiacutesica de materia conshydensada) que trata de estructuras complejas de la materia (ej supershyconductores semiconductores la ciencia de los materiales estructushyras moleculares complejas) (2) fiacutesica atoacutemica que trata de las propiedashydes de los aacutetomos (3) fiacutesica nuclear que trata de los fenoacutemenos de los nuacutecleos de los aacutetomos que ocupan solamente 10-15 del volumen del aacutetomo y (4) partiacuteculas elementales que trata de la buacutesqueda de los lashydrillos maacutes baacutesicos de la materia y de las fuerzas relevantes
Este sencillo resumen no toma en cuenta importantes temas relashycionados como la astrofiacutesica (que trata de la fiacutesica de las estrellas gashylaxias y la historia de la evolucioacuten del universo) la biofiacutesica (que trata de la fiacutesica de moleacutecu las muy granshydes cuyas estructuras definen proshyteiacutenas ceacutelulas y genes) y geofiacutesica y fiacutesica de la quiacutemica ( que trata de
la aplicacioacuten de las leyes de la fiacutesica a las disciplinas cientiacuteficas adyacenshytes)
Albert Einstein
La forma en que fu nciona la fiacuteshysica puede ilustrarse por medio de una de las subdivisiones la fiacutesica de pal-tiacuteculas Esta disciplina identishyfica los objetos maacutes primord iales a partir de los cuales estaacute compuesshyta la materia y busca entencJer las fuerzas que actuacutean entre estas parshytiacuteculas para construilmiddot los nuacutecleos aacutetomos y moleacuteculas Estas entidashydes maacutes complejas son entonces entregadas a la quiacutemica y a la biologiacutea moderna de base moleshycular generalmente acompantildeadas de un manual del usuario que prescribe las leyes relevantes de la fiacutesica El entablado conceptual soshybre el cual danzan estas leyes estaacute hecho de materia energiacutea espacio y tiempo
La fiacutesica de partiacuteculas surgioacute en la deacutecada de 1950 a partir de estudios de los nuacutecleos de los aacutetoshymos y la fiacutesica de rayos coacutesmicos Esta uacuteltima estudiaba partiacuteculas energeacuteticas que bombardeaban la tierra desde el espacio profundo exterior Para penetrar en profunshydidad dentro del nuacutecleo se invenshytaron los aceleradores de partiacutelcushylas para controlar y observar las colisiones entre las partiacuteculas aceshy
leradas (ge neralmente electrones y protones) y los objetivos selecshycionados A medida que aumenshytaba el conocimiento se disentildear-on las leyes generales de la naturaleza y generalmente se manifestaron matemaacuteticamente Estas leyes (ej la teoriacutea cuaacutentica de campos la relatividad general tambieacuten conoshycida como la ley de la gravedad de Einstein la teoriacutea de supercuerdas) fueron entonces sometidas a tests experimentales Nunca se halla que las teoriacuteas sean correctas A menudo se halla que son erroacuteneas o a lo mejor posiblemente correcshytas N uestra experiencia ha de ser respetuosa con nuestra herencia pero esceacuteptica de su l1nivNsalidad Por consiguiente las leyes de Isaac Newton promulgadas alrededor de 1680 fueron verificadas en un elevado nuacutemero de pruebas en un gran nuacutemero de laboratorios Pero solamente alrededor de 1920 se halloacute que no eran vaacute lidas cuando los fiacutesicos aprendieron coacutemo proshybarlas en el microscoacutepico mundo de los aacutetomos nuacutecleos y quarks
Las conexiones de distintas partes de la ciencia son algunos de los tesoros de la actividad Por consiguiente se tornoacute claro en el siglo XX que para entender como funciona el so l necesitamos saber acerca de las reacciones nucleares la existencia de neutrinos y la teoriacutea de la Fuerza Deacutebil El entender la evolucioacuten del universo necesitaba de todo el resumen teoacuterico de las partiacuteculas elementales porque el universo infante era una caliente y densa sopa de pa rtiacuteculas y fuershyzas Los aceleradores de partiacuteculas construidos para ensamblar este conocimiento estaacuten ahora a la esshypera de ver moleacuteculas bioloacutegicas y las briznas de carboacuten que son parte del estudio de la ciencia de los materiales
Como soportes de las disciplinas estaacuten los dos pilares revolucionarios
de la fiacutesica del siglo XX mecaacutenica cuaacutentica y relatividad La primera disciplina se aplica a las leyes que
gobiernan el comportamiento de la materia y energiacutea en los domishynios atoacutemico y subatoacutemico la otra se aplica al dominio cosmoloacutegico de las galaxias cuacutemulos galaacutecticos agujeros negros y las partes exoacutetishy
cas de nuestro universo
La teoriacutea cuaacutentica surgioacute de la creciente habilidad de los fiacutesicos por adquirir datos del micromundo del aacutetomo Invisible aloJo humano incluso con los maacutes avanzados mishy
croscopios a finales del siglo XIX el aacutetomo habiacutea sido un sospechoso componente de la materia duranshyte milenios Unos 10 millones de
aacutetomos caben en el punto al final de esta oracioacuten La materia familiar a Newton y sus seguidores hasta 1900 estaba compuesta incluso en la forma de una diminuta bola
de trillones de aacutetomos actuando de forma coherente Pequentildea mashyravilla entonces que el comportashymiento de objetos individuales del tamantildeo de aacutetomos es totalmente diferente de la experiencia humashyna Tan extrantildeas eran las nuevas reglas finalmente inventadas para explicar el comportamiento de los aacutetomos que muchos de los que habiacutean estado en el origen de la teoriacutea cuaacutentica se revelaron conshy
tra ella Esto incluyoacute a Einstein Sin embargo la teoriacutea tuvo eacutexito y hoy es la teoriacutea con maacutes eacutexito que subshyyace a la fiacutesica explicando toda la quiacutemica y una gran parte de la bioshylogiacutea con base molecular - la bioloshy
giacutea del DNA proteiacutenas y estructura de la ceacutelula
La fiacutesica del siglo XX ha dado lugar a una enorme tecnologiacutea que podemos describir enumeranshydo utensilios tales como laacuteseres teleacutefonos celulares maacutequinas de fax ordenadores (desde el Palm VII a enormes superordenadores) y farms de procesadores que
dirrgen nuestras faacutebricas predicen nuestm tiempo atmosfeacuterico orshyganizan nuestros negocios y jueshy
gan nuevos papeles en las nuevas ciencias de transferencia de inforshymacioacuten roboacutetica automocioacuten microelectroacutenica y nanoestructushyras Probablemente una importanshyte fraccioacuten del producto nacional
bruto de las naciones industriales surge de la fiacutesica del siglo XX Adeshymaacutes las disciplinas maacutes complejas de quiacutemica biologiacutea y ciencias de la tierra y el espacio se basan en la descripcioacuten de los fiacutesicos de la forshyma y funcioacuten de los aacutetomos y moshy
leacuteculas
Nanoestructuras
Efuturo
Asiacute que iquest queacute queda por hacer iquest Cuales son los problemas candenshy
tes a los que han de hacer frente los fiacutesicos del siglo XXI iquestCuales son las constricciones si hay alguna en los avances que posiblemente pudieshyra llevar este tema a una graciosa terminacioacuten iquestQueacute validez tiene la
asercioacuten Todos los temas fundashymentales se entienden iquestsolamente algunos detalles interesantes neceshysitan estudiarse Esta pregunta se ha alzado varias veces en la historia de la fiacute~ica En 1895 alentauds por deacutecadas y siglos de aplicaciones cada vez de mayor eacutexito de la meshycaacutenica newtoniana y del electroshymagnetismo de Faraday y Maxwell se alzaron voces eminentes proclashy
mando que las futuras verdades de la fiacutesica han de hallarse en el lugar del sexto decimal
La deacutecada de 1895 - 1905 sin embargo produjo nuevos datos que dieron un vuelco en esta exushyberancia y convirtioacute a los optimistas en voces de desesperacioacuten rayosshy
X radioactividad el electroacuten los oriacutegenes de la teoriacutea cuaacutentica y la teoriacutea especial de la relatividad esshytuvieron entre los descubrimientos de esa deacutecada Los creadores de la teoriacutea cuaacutentica nunca pudieron imaginarse las vastas consecuenshycias econoacutemicas culturales y de comportamiento de su descubrishymiento
De nuevo en 1990 varios autoshyres proclamaron el final de la fiacutesica En efecto ellos adujeron nosotros ahora entendemos esencialmente todo lo que es razonablemente uacutetil de entender lo que queda son o bien detalles o abstracciones que en esencia son irrelevantes para las aspiraciones humanas El balance de este artiacuteculo es un esfuerzo por disponer algunos de los problemas irresueltos con alguacuten esfuerzo por estimar los recursos que se neceshysitan para dirigir estos problemas Despueacutes de todo el objetivo de la investigacioacuten baacutesica abstracta es simplemente entender como funshy
ciona el mundo La fiacutesica puede
que sea la uacutenica disciplina que se esfuerza por colocarse al margen del negocio
Concentreacutemonos en los domishy
nios donde los fiacutesicos esperan que tengan lugar los mayores avances en las proacuteximas deacutecadas Segurashymente que habraacute un firme progreso en nuestra comprensioacuten y control de fenoacutemenos tan complejos corno la fiacutesica de la materia condensada superconductores de alta temperashytura y propiedades de los cristales materiales polimeacutericos compuesshytos ceraacutemicas y nuevas formas de
moleacuteculas basadas en el carbono (ej ( 60 con nanotubos) Parece seshyguro predecir que estos temas se desarrollaraacuten vigorosamente dushyrante la mayor parte del siglo XXI El control de la complejidad el poshysible surgimiento de nuevos fenoacuteshymenos - incluso nuevos principios fundamentales - ciertamente revishyviraacuten las cosas
Las aplicaciones de la fiacutesica a la quiacutemica y especialmente a la bioloshygiacutea son aquiacute importantes A medishyda que la biologiacutea se convierte en una ciencia cuantitativa y difiacutecil la fiacutesica en su teacutecnica sus invencioshynes de instrumentos de precisioacuten potencia computacional y leyes baacutesicas continuaraacute influyendo en la biologiacutea en su sentido maacutes geneshyral Recientes esfuerzos para entenshy
der la consciencia humana como un elemento de la ciencia cuaacutentica ilustran el poder de la aplicacioacuten de profundos principios ayudados por la tecnologiacutea de los ordenadoshyres simulacioacuten e imagen
Esto nos lleva al futuro de la fiacuteshysica de partiacuteculas y la cosmologiacutea Estas estaacuten ahora iacutentimamente acopladas ya que las leyes de la fiacutesishyca -las partiacuteculas y fuerzas - deben jugar un papel crucial en las maacutes tempranas eacutepocas de la creacioacuten y evolucioacuten
La fiacutesica de partiacuteculas estaacute al borde de alguacuten tipo de estertor emergiendo de un poderoso pero imperfec to sumario de partiacuteculas fundamentales seis quarks (vieshynen en pares arribaabajo encanshytoextrantildeo y encimafondo) y seis leptones (electroacuten muoacuten y tau cada uno de los cuales con su proshypio compantildeero neutrino) cuyo comportamiento social estaacute deshyterminado por tres fuerzas (fuerte deacutebil y eleacutectrica) Mientras que la ciencia cuaacutentica da una espleacutendida relacioacuten de todos los experimentos llevados a cabo en todos los aceshyleradores desde Galileo en Pisa la gravedad (relatividad general) aparece como un dominio que toshydaviacutea debe revelarse Necesitamos una coexistencia paciacutefica entre la relatividad y la teoriacutea cuaacutentica para entender el principio Neceshysitamos un resumen maacutes sencillo y maacutes compacto perspectivas para las cuales nos acogemos en la exshypresioacuten Fenoacutemenos Higgs Esta es una proyeccioacuten para un nuevo campo que hace que la simplicishydad cristalina del universo parezshyca tan complicada Apareceraacute en el nuevo y enorme acelerador en funcionamiento ya en Europa o el que vendraacute despueacutes Higgs simplishyficaraacute y recompensaraacute a sus desshycubridores tal vez en la deacutecada actual (2000-2010)
Despueacutes los cosmoacutelogos y asshytrofiacutesicos tambieacuten tendraacuten que enshytender la expansioacuten acelerada del universo la materia oscura y las constantes cosmoloacutegicas HJy mushycho por hacer Incluso los optimisshytas no son ridiculizados por decir que en buena medida el origen y evolucioacuten del universo basado en las leyes de la fiacutesica quedaraacute moshyderadJmente claro en los proacuteximos 20 a 50 antildeos
Esto podriacutea posiblemente tershyminar con la buacutesqueda de una ley baacutesica - tal vez una versioacuten de la teoriacutea de cuerdas Entonces de nuevo podemos ser como el emshybrioacuten del polluelo picando del alishymento almacenado en el huevo shytodo el universo de este embrioacuten dentro del huevo consumieacutendose eventualmente para dejar el huevo universo totalmente comprendido hasta que la caacutescara se rompe exshyponiendo otro universo
El uacuteltimo papel de la fiacutesica puede representar la agencia unificadora de todo el conocimiento humano EOWilson el sociobioacutelogo escrishybe en su libro Consillience sobre la unidad de todo conocimiento de la eventual unificacioacuten de las cienshycias las ciencias sociales y de las humanidades Por revolucionario que esto pueda parecer uno pueshyde tal vez otear las posibilidades a
traveacutes del puente de la conscienshycia humana Los neurocientiacuteficos estaacuten aprendiendo poco a poco elementos del funcionamiento del cerebro En un sentido real el ceshyrebro funciona seguacuten las leyes de la fiacutesica y eacutestas suavizadas por las bases probabiliacutesticas de la ciencia cuaacutentica y por la complejidad de la teoriacutea del caos puede auacuten con el tiempo ser reconducida a un anaacuteli shysis loacutegico
iquestSeraacute esto un rapto de la emoshycioacuten amor muacutesica poesiacutea arte O por el contrario enriqueceraacute
realmente la unioacuten cientiacutefica las grandes glorias del espiacuteritu humashyniacutestico suministrando una ciencia loacutegica subyacente iquestTememos noshysotros como Keats destejer el arco iris Richard Feynman el gran fiacutesico teoacuterico preguntoacute una vez iquest El entendimiento de los mecanismos de la actividad estelar hacen disminuir de alguacuten modo
nuestra apreciacioacuten de la belleza y esplendor del cielo nocturno
LO S PAPELES DE LA FiacuteSICA
Empleo
Los fiacutesicos encuentran emshypleo en academias en laboratoshyrios nacionales y en laboratorios de investigacioacuten industriales Hay tambieacuten un aacutegil movimiento de fiacutesicos en otros campos en donde son valorados su exclusivo dominio de instrumentos y de anaacutelisis mashytemaacuteticos Se mueven faacutecilmente por la moderna biologiacutea y han conshytribuido grandemente a definir la estructura y funcioacuten tridimensional de complejas moleacuteculas de DNA
Hoy en diacutea las fronteras de la astrofiacutesica y fiacutesica de partiacuteculas nos han dado un cuadro bastante claro y bien verificado del origen del unishyverso en un Big Bang el origen tan caliente y denso que la materia existiacutea en su forma maacutes primordial Los fiacutesicos de partiacuteculas simulando esto en grandes aceleradores sushyministran leyes que siguen la evolushycioacuten del universo hasta el presente Tanto la astrofiacutesica como la fiacutesica de partiacuteculas utilizan grandes y cashyros instrumentos y generalmente entrantildean colaboraciones internashycionales de decenas y centenares de cientiacuteficos y estudiantes graduashydos La mayor parte de la illvegtLishygacioacuten baacutesica en fiacutesica se hace con fondos del gobierno Otra investishy
gacioacuten baacutesica estaacute maacutes proacutexima a su aplicacioacuten y uno puede defenshyder el gasto puacuteblico como esencial
para producir ciencia en apoyo a la tecnologiacutea y contribuir a una ecoshynomiacutea robusta
Temas de Eacutetica y M oral
Los temas de eacutetica y moral surshygen cuando los fiacutesicos trabajan en laboratorios de defensa en armashymentos tales como explosivos nushy
cleares misiles y otras contribucioshynes a la guerra Como estaacuten cienshytiacuteficamente educados los fiacutesicos pueden ser consultados sobre proshyyectos tales como bombas guiadas con precisioacuten misiles defensivos con base en sateacutelites y cualquier fuente especialmente relacionada con impactos medioambientales Como la ciencia supone 150 mil millones de doacutelares anuales de gasshyto el respaldo de la fiacutesica y de los diversos campos es un tema poliacutetishyco y ciertamente aquiacute hay tensioshynes y competencias
Organizaciones profesionales
La fiacutesica estaacute organizada a esshycala nacional en la Sociedad Fiacutesica Americana (APS siglas in ingleacutes) asiacute como tambieacuten en sociedades subdisciplinares para impulsar la investigacioacuten atraer a estudiantes y obtener becas y contratos Orshyganizaciones paraguas tales como la Academia Nacional de Ciencias (NAS) y la Asociacioacuten Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS) son para la cultura para aconsejar al gobierno para hacer avanzar la ciencia generalmente y para orshy
ganizar poderosos Iobbies para defender u oponerse a poliacuteticas medioambientales temas regulatoshyrios seguridad educacioacuten prograshy
mas militares y similares La Unioacuten
Internacional para la Fiacutesica Pura y Aplicada (IUPAP) abarca a todas las naciones con un nuacutemero de fiacutesicos suficientemente grande para dirigir
temas relevantes para la profesioacuten
pero tambieacuten para aplicaciones de
la fiacutesica El compartir la construcshy
cioacuten de grandes telescopios aceshyleradores e instrumentos de fusioacuten es cada vez maacutes crucial La educashycioacuten para el continuo avance de la
ciencia es un problema comuacuten en
donde la experiencia internacional es uacutetil Elevar la captacioacuten popular de la fiacutesica es igualmente importanshyte a medida que la fiacutesica del siglo
XXI continuacutea engendrando nuevas
tecnologiacuteas
CONCLUSiOacuteN
La necesidad de un entendishy
miento puacuteblico de la fiacutesica - no de
la ciencia - nunca ha sido mayor El
conocimiento baacutesico que estamos acumulando sobre coacutemo funciona el mundo no es ni bueno ni malo Las aplicaciones de este conocishy
miento pueden medirse por armashy
mento nuclear o por un incremenshyto en la longevidad mejor salud y los medios econoacutemicos para repashyrar el medioambiente y reducir la pobreza a escala mundiciexcll Aquiacute la
humanidad tiene una eleccioacuten que puede juzgarse
I
EN LA BUSQUEDA
DE NUESTROS ORIGENES 1 los homiacutenidos maacutes antiguos
Desentrantildear la historia de nuesshy
tra especie es una tarea ardua y
compleja en la que la respuesta
a cada pregunta a merludo suele
venir acompantildeada de todo un conshy
junto de nuevas interrogantes que complican nuestro aacuterbol genealoacuteshy
gico Y en la que no siempre geneacuteshy
tica y paleontologiacutea parecen ir de
acuerdo
Seguacuten los datos geneacuteticos pushy
blicados por David Reich (Nature
mayo 2006) la separacioacuten entre
los homiacutenidos y los antepasados
de nuestros parientes maacutes proacutexishy
mos los chimpanceacutes se produjo
muy probablemente hace menos
de 5 millones y medio de antildeos Sin
embargo el descubrimiento por
Michel Brunet (Universidad de Poishy
tiers) en el desierto del ehad de los r-estos foacutesiles de Toulllaf (Sashyhelanthropus tchadensis) datashy
dos en casi 7 millones de antildeos y
que puede representar a nuestro
antepasado homiacutenido maacutes antishy
guo pone un nuevo dilema sobre los oriacutegenes de nuestra especie
y entre los foacutesiles de especies
maacutes antiguas consideradas tamshy
bieacuten como homiacutenidos se encuenshy
tran los de Orrorin tugeniensis (de unos 6 millones de antildeos) desshy
cubiertos en Kenia (Tugen Hills) y
Ardipithecus ram idus (de entre 41 Y55 millones de antildeos) en Etioshy
piacutea todos con rasgos que sugieren
el bipedismo y que son anteriores a
los Australopithecus
Precisamente el teacutermino hoshy
miacutenido se corresponde con prishy
mates cuyo desplazamiento es
biacutepedo en esto parece haber un
acuerdo generalizado entre anshy
tropoacutelogos o paleoantropoacutelogos
El bipedismo acarrea una serie de
caracteriacutesticas en la anatomiacutea que
sirven de referencia a la hora de
distinguir los foacutesiles en los craacuteneos
la posicioacuten del hueco de insercioacuten
de la columna vertebral foramen
magnum es central en la base
para proporcionar el equilibrio neshy
cesario de la cabeza en un indivishy
duo erguido La longitud del cuello
femoral y el surco de insercioacuten del
muacutesculo en dicho cuello del feacutemur
la estructura de la pelvis o la disshy
posicioacuten paralela y maacutes adelantashy
da de los pulgares en los pies son
otras de esas caracteriacutesticas que
van ligadas al desplazamiento biacuteshy
pedo
Francisco Novoa Cid Bioacutelogo y profesor de lE S
2 los Australopithecus
Pruebas indudables de bipedisshy
mo las encontramos entre los Ausshy
tralopithecus (simios del Sur) que vivieron en Aacutefrica hace entre 4 y 2
millones de antildeos y de los que hay bastantes representantes corresshy
pondientes a varias especies A africanus A robustus A anashymensis
Pero sin duda los maacutes famosos son los restos de Lucy una Ausshytralopithecus afarensis descushy
biertos en 1974 por Donald Johanshy
son en la regioacuten de Afar (Etiopiacutea)
correspondientes a una adolescente que data de 32 millones de antildeos Un esqueleto casi completo que
proporcionoacute una enorme informashy
cioacuten y que se vioacute luego aumentada por los restos de trece individuos (4
nintildeos y 9 adultos de ambos sexos) en el mismo yacimiento
Huellas de Laetali
y otro de los descubrimienshy
tos maacutes emblemaacuteticos fueron las
Huellas de Laetoli en Tanzania
en 1976 por Mary Leakey del rasshy
tro de 36 millones de antildeos dejado
por las pisadas de probablemente
una familia de tres homiacutenidos soshy
bre arcilla y ceniza volcaacutenica huacutemeshy
da y que constituye la prueba maacutes
irrefutable del cam inar biacutepedo de
estos homiacutenidos
El craacuteneo y el aspecto sin emshy
bargo de los Australopithecus era
maacutes proacuteximo a los chimpanceacutes que
Comparacioacuten entre los esqueletos de un H erectus (izda) un Australapithecus
(centro) y un H sapiens
a los humanos actuales Su estatushy
ra era inferior (135 en machos y
105 en hembras) su volumen crashy
neal en general entre 400 y 500 cc era aproximadamente un tercio
del nuestro sin frente y sus brazos
eran proporcionalmente largos
con relacioacuten a sus piernas Su denshy
tadura revela una dieta vegetariana
de hojas y frutos
Una de las implicaciones que
suelen deducirse de la posicioacuten ershy
guida es que permitioacute liberar las
manos que pudieron adquirir una
mayor destreza y dar lugar con el
tiempo al desarrollo de una tecnoshy
logiacutea
3 El geacutenero Horno
Fue el uso de tecnologiacutea y la
aparicioacuten de una industria liacutetica
Junto a un cambio significativo en
la dieta en la que el uso de herrashy
mientas permite descarnar animashy
les muertos lo que marca la aparishy
cioacuten del geacutenero Homo hace unos
25 millones de antildeos Una dieta carshy
niacutevora maacutes rica en proteiacutenas favoreshy
cioacute ademaacutes el desarrollo cerebral
El volumen craneal iraacute aumenshy
tando desde los 650 cc en Homo
ha bilis hasta los 1500 en los neanshy
dertales (algo mayor que nuestros
1400 cc)
Hasta hace poco se consideshy
raba como representantes maacutes
antiguos del geacutenero a los Horno habilis que ya fabricaban lascas
pero el descubrimiento en la deacuteshy
cada de los 90 en el lago Malawi
(Rift africano) de una mandiacutebula inferior datJdJ en unos 25 milloshy
nes de antildeos correspondiente a una nueva especie Horno rudolfenshysis y de la que parece partir seguacuten
el equipo descubridor (FSchrenk y
T Bromage) la liacutenea evolutiva que
conduce hacia nuestra especie ha
generado la controversia
Fue un periacuteodo del Plioceno en
el que se produjo un notable camshy
bio climaacutetico con descenso de tem shy
peratura media y humedad yen el
que coexistieron diversas especies
de homiacutenidos
Sin embargo uno de los hallazshy
gos maacutes significados ocurrioacute en
1984 cuando el equipo de Richard
Leakey desenterroacute el esqueleto
casi completo del nintildeo de Turkashyna (lago Turkana Kenia) de 16
millones de antildeos Para eacutel y otros
foacutesiles de sus caracteriacutesticas se
creoacute la especie Horno ergaster homiacutenidos de 850 cc de capacidad
craneal con proporciones corpora shy
les un patroacuten de crecimiento muy
parecidos a los nuestros y con una
industria liacutetica maacutes elaborada (cul shy
tura achelense) Se le supone preshy
cursor del Homo erectus y tal vez
del H antecesor de Atapuerca
Craacuteneo de Hamo ergaster
De por medio una importante
interrogante la de los foacutesiles de
Horno georgicus en el Caacuteucaso
(Georg ia) con una antiguumledad feshy
chada en 185 millones de antildeos
y unos rasgos anatoacutemicos y una industr ia liacutetica maacutes primitiva de lo
esperado pero que ponen de mashynifiesto que los homiacutenidos salieron
de Aacutefrica mucho antes de lo que se
habiacutea supuesto
Homo erectus
Con una antiguumledad de 18 mishy
llones de antildeos el Horno erectus teniacutea unas caracteriacutesticas anatoacutemishy
cas muy parecidas a las nuestras su
capacidad craneal era de 1000 cc
y con una cultura bastante desashy
rrollada se desconoce si utilizaron
lenguaje hablado complejo pero
siacute alguacuten sistema de comunicacioacuten
capaz de transmitir aprendizaje Ha
sido el homiacutenido que migroacute a Asia
Hace un milloacuten de antildeos estaba
perfectamente asentado en China
y Java y su presencia se extendioacute
hasta hace tan soacutelo 30000 antildeos en
que se extinguioacute Por tanto llegoacute
a coexistir tanto con neandertales
como con nuestra especie
En el sur de Europa en cambio
el homiacutenido maacutes antiguo con la
excepcioacuten del Caacuteucaso corresponshy
de a Horno antecesor (Atapuerca
Burgos) en la Peniacutensula ibeacuterica los
primeros hallazgos fueron fechashydos en 800000 antildeos de antiguumleshy
dad pero maacutes recientemente la
aparicioacuten de nuevos foacutesiles en los
yacimientos de Atapuerca ya han
retrasado la aparicioacuten de los homiacuteshynidos en el Viejo Continente a 12
millones de antildeos en el Pleistoceno
inferior
Con el mismo volumen craneal
que H erectus presentan en camshy
bio unos arcos supraorbitales meshy
nos pronunciados Los huesos de
Gran Dolina de ind ividuos joacutevenes
presentan marcas de descarnashy
miento claros signos de canibashylismo
Para los paleoanshy
tropoacutelogos J L Arsuashy
ga E Carbonell y J
Bermuacutedez de Castro directores de las excashy
vaciones de Atapuershy
ca pueden constituir
probablemente un anshy
tepasado comuacuten que
conduce por un lado a
la liacutenea evolutiva hasta
los neandertales con sus
precursores los Homo
heidelbergensis y por otra liacutenea diferente hasshy
ta nuestra especie
De los Horno heidelbergensis (preshy
neandertales) la mayor acumulacioacuten de foacutesiles
se ha encontrado tamshy
bieacuten en Atapuerca en el
Yeacutelcimiento Sima de los huesos
y corresponde a los restos de 33 inshy
dividuos de ambos sexos de entre 13 y 30 antildeos datados en 300000
antildeos producto probablemente de
un enterramiento lo que revelariacutea
la existencia de un fuerte sentido
social y mente simboacutelica Indivishy
duos de complexioacuten fuerte hueshy
sos de notable grosor capacidad
craneal algo menor a la nuestra y
mandiacutebula sin mentoacuten
El Horno neanderthalensis debe su nombre al valle de Neanshy
der (Alemania) donde en el siglo
XIX se halloacute el primer esqueleto
parcial de estos homiacutenidos Apashy
recieron hace unos 230000 antildeos
y poblaron Europa y Asia occidenshy
tal adaptaacutendose al clima extremo
de las glaciaciones hasta que se
extinguieron hace unos 30000
antildeos o tal vez menos en su proshy
bablemente uacuteltimo reducto que
parece pudo ser la Peniacutensula Ibeacuteshy
rica Sus caracteriacutesticas fiacutesicas son
una evolucioacuten de los heidelbergenshy
sis con la diferencia de una mayor
capacidad craneal que llega a los
1500 cc (mayor que la nuestra)
por lo demaacutes huesos maacutes gruesos
y pesados que los nuestros fuertes
pero no muy altos (160-170) Y
en su rostro notable prognatismo
sin mentoacuten frente huidiza yarshy
cos supraorbitales resaltados
--
Coexistieron con el Hamo sashy
piens durante miles de antildeos y las
causas de su desaparicioacuten no aclashy
radas son objeto de discusioacuten al
igual que la posibilidad de cruces
(hibr idaciones) entre ambas espeshy
cies hipoacutetesis de la que hay parshy
tidarios como M Wolpoff o Fred
H Smith o detractores como Ch
B Stringer Lo que es indudable
es que los neandertales poseiacutean
una avanzada industria liacutetica usashy
ban el fuego el cuero y la madera
para producir herramientas armas
y adornos cuidaban a sus enfershy
mos y ancianos enterraban a sus
muertos y probablemente desarroshy
lla ron alguacuten tipo de lenguaje para
comunicarse Muy leJOS de la idea
que inicialmente se teniacutea de besshy
tias primitivas sin inteligencia algushy
na Hay pruebas de que algunos
grupos practicaron el canibalismo
pero eso tambieacuten ocurrioacute en nuesshy
tra especie
4 El Horno Sapiens
El Hamo saplens aparece en
Aacutefrica hace 200000 antildeos el arcaishy
co seguacuten algunos investigadores
y hace 120000 el moderno y con
relativa rapidez se va extendiendo
y sustituye a las otras poblaciones
de homiacutenidos en todo el mundo
Desde hace al menos unos 25000
antildeos ninguna otra especie de hoshy
miacutenidos le disputa su espacio en los
ecosistemas que coloniza del plashy
neta Tierra
Dotado de un esqueleto maacutes lishy
gero que el de los neandertales lo
que aumenta la agilidad y proba-
Bibliografiacutea
blemente la habilidad sobre todo
en las manos el craacuteneo evoluciona
adquiriendo una frente maacutes vertica l
desaparece el prognatismo y apareshy
ce el mentoacuten las mandibulas menos
robustas el desarrollo de dietas maacutes
vari adas con la utilizacioacuten del fuego
que le permite un mayor aprovechashy
miento de nutrientes con menor
gasto energeacutetico en su digestioacuten
el desarrollo de un cerebro y de un
leng uaje maacutes complejos que pershy
IIliten el anaacutelisis la planificacioacuten de
estrategias y la transmisioacuten de coshy
nocimientos y aprendizajes el mashy
yor desarrollo tecnoloacutegico gracias a
una mente maacutes creativa emprendeshy
dora dominada por la curiosidad y
en ocasiones el deseo de aventura
y probablemente un mayor sentido
social y de pertenencia a un grupo
lo que lleva a inevitables disputas y
conflictos entre grupos Todo ello
ha llevado a nuestra especie a coshy
lonizar en la praacutectica todos los meshy
dios del planeta fundamentalmenshy
te a base de modificar esos medios
para adaptarlos a nosotros En una
palabra para independizarnos del
medio
Pero sin duda el motor de la evolucioacuten son las mutaciones y reshy
combinaciones geneacuteticas que orishy
ginan la variabilidad y que permishy
ten la aparicioacuten y diversificacioacuten de
rasgos nuevos que no existiacutean en
los ancestros En nuestro caso que
compartimos aproximadamente un
99 del genoma con los chimpanshy
ceacutes son determinadas secuencias
en ese 1 restante del ADN claves
en el proceso de hominizacioacuten y de
nuestras diferencias con ellos
yvwwportalciencianet Art iacuteculos de antropologiacutea y paleontologiacutea Registros foacutesiles sobre la evolucioacuten humana en el Plioceno Emiliano Agu irre Enriacutequez Homiacutenidos contemporaacuteneos Investigacioacuten y Ciencia lan Tatersa ll iquestQuieacutenes fueron los neandertales InvestigaCioacuten y Ciencia Kate Wong Mutaciones pioneras Investigacioacuten y Ciencia Dennos Drayna iquestQueacute nos hace humanos Investigacioacuten y Ciencia Katherine S Pollard
El trabajO de genetistas como
Dennis Drayna o de bioestad iacutestishy
cosas como Katherine Pollard ha
revelado unas cuantas secuencias
de ADN importantes en la evolushy
cioacuten humana Mencionareacute soacutelo alshy
gunas de ellas
La secuencia HAR 1 (118 bases
de ADN del genoma humano que
codifican ARN) que se activa en
el cerebro y parece resultar esenshy
cial en el desarrollo de la corteza
cerebral La secuencia FOXP2 un
gen de evolucioacuten raacutepida y que tieshy
ne una importante implicacioacuten en
el habla Secuencias que tienen
relacioacuten con la dieta como el gen
LCT que permite la toleranCia a la
lactosa en adultos lo que permite
utilizar la leche de animales domeacutesshy
ticos En la lista de secuencias geshy
neacuteticas significativas estaacuten las que
tienen que ver con nuestro sistema
inmunitario Nuestros genes llevan
cicatrices de la lucha contra enshy
fermedades infecciosas especialshy
mente en el caso de retrovirus Tal
es el caso del gen TRIMS que nos
pelmite defendernos mejor que
otros primates frente al ret rovirus
PtEVR1 pero que a cambio nos
hace maacutes vulnerables al VIH (virus
del SIDA)
Somos una joven especie a ve shy
ces un tanto inconsciente que debe
aprender a usar correctamente su
tecnologiacutea y controlar su capacidad
de modificar el medio para evitar
la destruccioacuten de su propia casa el
planeta antes de tiempo y de si
misma
SUPERNOVA 1987 En este antildeo de 1987 alcanshy
zoacute la tierra despueacutes de 168 mil antildeos de viaje por el espacio la luz procedente de una explosioacuten de supernova que tuvo lugar en la vecina galaxia conocida como Gran Nube de ~lagallanes visible desde el hemisferio sur Esto puesshyto en kiloacutemetros supone la friolera de 1589414400 000000 000 Como se observa son distancias inimaginables para nuestros estaacutenshydares de aquiacute en la tierra A decir verdad esta estrella que explotoacute convirtieacutendose asiacute en supernova ya estaba alliacute mucho antes y hashybiacutea fotografiacuteas tomadas con anshyterioridad a la explosioacuten lo cual la convertiacutea asiacute en un magniacutefico e inigualable laboratorio de investishygacioacuten Esto no se podiacutea hacer en tiempos antiguos anteriores a la invencioacuten de la caacutemara fotograacutefishyca la cual ha sido uno maacutes entre los muchos avances de los uacuteltimos cien o doscientos antildeos y de gran importancia en su aplicacioacuten a la astronomiacutea Aunque los estallidos de supernovas en nuestra galaxia son muy poco frec uentes tal vez
Supernova 1987 tomada por el Hubble en 1994
uno cada 100 antildeos o maacutes en el universo entero dada la cantidad de galaxias que existen son muy abundantes De la que estamos hablando aunque no fue en la Viacutea Lactea siacute fue en nuestra vecindad a unos 168 mil antildeos luz como deshyciacuteamos que no es tanto si consi middot deramos su procedencia de otra galaxia la maacutes proacutexima a nosotros_ Esto ha dado margen por primera vez a un estudio concienzudo de lo que estas portentosas explosioshynes dan de siacute y a comprobar si las teoriacuteas elaboradas por los cientiacutefishycos coincidiacutean con la observacioacuten y el estudio de los hechos
Puesto que habiacutea fotografiacuteas anshyteriores que determinaban cual era la estrella que se habiacutea convertido en supernova puacutedose contrastar con los posteriores acontecimientos y fue el momento de comprobar si las teoriacuteas existentes se corresponshydiacutean con las observaciones y con los modelos computacionales que se habiacutean hecho sobre los casos de supernovas Los detalles observashydos encajaban sorprendentemente con las previsiones El resultado de ambas cosas teoriacutea y observacioacuten indicaba que la estrella conteniacutea unas 18 masas solares y tan solo 11 millones de afios de vida en el momento de la explosioacuten Como es habitual en estos casos su composhysicioacuten era principalmente hidroacutegeshyno y helio y su brillo el equivalente a 40 mil veces el de nuestro sol de ahiacute que su consumo de energiacutea fuera mucho mayOl y por tanto su duracioacuten mucho maacutes corta
Cuando la estrella colapsoacute al descender el calor interno que la manteniacutea estable se produjo casi instantaacuteneamente un espectacushylar encogimiento hasta alcanzar un
Antolin Franco Ex-presidente de la Agrupacioacuten
diaacutemetro de tan solo unas pocas decenas de kiloacutemetros
El telescopio espacial Hubble no fue lanzado al espacio hasta abril de 1990 y una vez que hubo estashydo operativo se volcoacute en obtener el maacuteximo de informacioacuten fotograacutefica y espectrograacutefica de lo que quedashyba de la supernova No obstante como se sabe este telescopio en principio resultoacute estar defectuoso por lo tanto las fotografiacuteas obtenishydas no eran las mejores posibles y hubo que esperar a que se corrishygieran los defectos para que estas alcanza ran inigualables cotas de nitidez En 1994 se tomoacute una fotoshygrafiacutea muy detallada de los restos de la explosioacuten y aparecieron unos inesperados anillos que todaviacutea hoy siguen siendo objeto de estushydio pa ra determinar su procedencia (veacutease fotografiacutea adjunta)
Esta explosioacuten de supernova ha sido la maacutes brillante nunca vista desde 1604 antildeo en que Johannes Kepler pudo observar la ya fashymosiacutesima SN 1604 a la que se ha denominado estrella de Kepler La que dio origen a la de 1987 como dijimos antes ya se habiacutea observashydo y se la conociacutea como SK-69202 Era una supergigante azul de unas 18 o 20 masas solares y unas 40 veces el diaacutemetro del sol y su luz llegoacute a nosotros el 23 de febrero de 1987 despueacutes de un viaje de 168 mil antildeos aproximadamente En el hemisferio sur se pudo ver con gran nitidez y se la considera una supemova de tipo 11 de las que crean elementos maacutes pesados que el hieno Su proximidad (en teacutermishynos relativos) y su pronta deteccioacuten la han convertido en la supernova maacutes y mejor estudiada de la histoshyria
Estrella que explota al terminar su vida
Como deciacuteamos todo esto tuvo lugar hace 168 mil antildeos cuando el hombre actual el Homo sapiens todaviacutea no habiacutea entrado en esta fase de desarrollo y su antecesor de aquella eacutepoca seguramente ni siquiera estaba en posesioacuten del lenshyguaje Si la deteccioacuten hubiera sido instantaacutenea si la ve locidad de la luz no tuviera liacutemites no estariacuteamos ahora hablando de esta supernoshyva pues no existiriacutea ninguacuten registro histoacuterico de la misma Tal vez aquel hombre primitivo la habriacutea visto y la habriacutea interpretado seguramenshyte como un augurio de los dioses si para aquel entonces el cerebro humano en sus albores estuviera ya lo suficientemente desarrollado para llegar a estas conclusiones No lo sabemos o al menos el que esto escribe no lo sabe
Pasados esos 168 mil antildeos que la luz necesitoacute para hacer la traveshysiacutea hasta nosotros fue descubierta desde el Observatorio de Las Camshypanas en Chile el 24 de febrero de 1987 por lan Shelton e indepenshydientemente desde Nueva Zelanshyda Fue la uacutenica supernova visible a
simple vista desde la invencioacuten del telescopio
Pero antes de detectarla suceshydioacute algo curioso algo que entraba dentro de lo que es una prediccioacuten cientiacutefica y que veniacutea ni maacutes ni meshynos a confirmar el buen hacer de los investigadores Tres horas antes y precediendo a la llegada de la luz se detectoacute en varios lugares la lleshygada de un paquete de neutrinos iquestCoacutemo era posible que estos neushytrinos se adelantaran a la luz emishytida por la supernova teniendo en cuenta que nada puede ir maacutes deshyprisa que la luz7 Otra vez la teoriacutea daba una explicacioacuten a este extrashyntildeo proceder la emisioacuten de neutrishynos precede a la emisioacuten de la luz
por eso los neutrinos llegan como una avanzada que anuncia alguacuten acontecimiento Se detectaron en total 24 de ellos 11 en Japoacuten en una mina bajo tierra destinada a la caza de neutrinos 8 los captoacute IBM Irvine-Michigan-Brookhaven en Estados Unidos y 5 maacutes en el Laboratorio de neutrinos Baksan en el Caacuteucaso Rusia Por primera vez neutrinos procedentes de una
Obseacutervese la supernova 7987 en el centro con sus anillos
alguacuten tiempo despueacutes de la explosioacuten
supernova habiacutean sido observados directamente y las observaciones coincidiacutean en gran medida con los modelos teoacutericos Se estimaba que despueacutes de la explosioacuten de la supernova el resultado habriacutea de ser la formacioacuten de una estrella de neutrones pero a pesar de la insistencia del telescopio espacial Hubble por dar con ella a pesar de las numerosas fotografiacuteas tomashydas desde su puesta en oacuterbita en 1990 relacionadas con este aconshytecimiento la estrella de neutrones no se ha dejado ver Tal vez esteacute oculta por alguna nube de gas y polvo o tal vez se haya convertido en un agujero negro e incluso hay quienes estiman que podriacutea habershyse formado una estrella de quarks que en teoriacutea pueden formarse dentro de estrellas de neutrones particularmente masivas Todo esto se estaacute investigando y alguacuten diacutea muy posiblemente tengamos la respuesta
Aunque el nuacutemero de neutrinos detectado fue muy pequentildeo se coshyrresponde con lo que se esperaba si bien en ese momento no fuera ese el cometido de los dispositivos cazaneutrinos existentes aquiacute en la Tierra pues nada se sabiacutea entonshyces de la explosioacuten que habiacutea tenido lugar en la vecina galaxia La verdad es que debemos estar muy agradeshycidos de que coincidiendo con la explosioacuten o poco antes se hubieshyran establecido sobre la tierra esos detectores de neutrinos Fue una afortunada coincidencia De haber sucedido la explosioacuten de la supershynova unos antildeos antes no se hubieshyran detectado y ciertas predicciones de la ciencia no se habriacutean podido confinnar por el momento
De todos modos la investigashycion sigue adelante a pesar de los antildeos transcurridos y tal vez se produzca alguna sorpresa que nos abra un poco maacutes el camino hacia el conocimiento de este tipo de exshyplosiones celestes
La nanociencia y la nanotecshynologiacutea son dos aacutereas del conocishymiento emergentes con un elevado caraacute cter multidisciplinar Hablar de ellas es sinoacutenimo de innovacioacuten desarrollo y de relevanc ia cientiacutefica y social Tal es asiacute que ambas discishyplinas han sido incorporadas como una de las Acciones Estrateacutegicas del Plan Nacional de I+D+ i 2008-2011 o lo que es lo mismo el Gobierno espantildeol reconoce el papel de estas disciplinas para mejoror nuestra competitividad industrial Dicho reshyconocimiento estaacute fundamentado en avances innovadores obtenidos que van desde la s aplicaciones en medicina (fabricacioacuten de ligamenshytos o tendones artificiales) o en aplicaciones energeacuteticas dedicadas
BlIClen
ANOCIENCIA y NANOTECNOLOGIA
UN VIAJE FASCINANTE AL NANOCOSMOS
Jorge Lobo Checa Centre dlnvestigacioacute en Nanocieacutencia i Nanotecnologia CIN2 (CSIC -leN) Esfera UAB 08193-Bel laterra Espantildea
a la construccioacuten (edificios que se puedan autoabastecer energeacuteticashymente) hasta su implementacioacuten en dispositivos electroacutenicos cada vez maacutes diminutos y potentes
En nuestra sociedad es cada vez maacutes probable toparse con las palashybras nanociencia y nanotecnoloshygiacutea y consecuentemente es loacutegico preguntarse cuaacutel es el significado y la diferencia entre ambos vocashyblos Las dos palabras comparten el prefijo nano que proviene del voshycablo griego del mismo nombre y que significa diminuto enano peshyquentildeo yes usado en el sistema inshyternacional (SI) de unidades para indicar un factor de 10-9 (es decir la mil milloneacutesima parte de algo) Un
NClIIon Un iexclMIniO BlllIgtn
Figura 1 Tamantildeos caracteriacutesticos y escala de los diferentes objetos nanomeacutetricos comshyprendidos entre O 1y 100 nm con los que se trabaja habitualmente en la nanotecnoshylogiacutea (Imagen tomada de la referencia [1])
nanoacutemetro (n m) es una longitud diez veces superior al tamantildeo tiacutepishyco de un aacutetomo (O 1 nm) o lo que es lo mismo unas 80000 veces maacutes pequentildeo que el diaacutemetro de un cabello humano De este modo la diferencia entre estas dos palabras surge de la propia diversidad en la definicioacuten de ciencia y tecnologiacutea Ciencia es la necesidad de saber un reflejo de la curiosidad del ser humano planteada de forma obJeshytiva y utilizando el meacutetodo cientiacutefishyco (es decir el trabajo realizado en un laboratorio de investigacioacuten en el que se busca o prueba una proshypiedad o una ley de la naturaleza) mientras que tecnologiacutea parte de los conocimientos baacutesicos estableshycidos por la ciencia para construir un dispositivo o aparato que tenga una utilidad o aplicacioacuten determishynada De esta forma la nanociencia y la nanotecnologiacutea estaacuten ligadas y son las dos caras de una misma moneda la tecnologiacutea se desarroshylla a partir de los conocimientos cientiacuteficos existentes y a su vez eacutesta proporciona nuevas herramientas a los cientiacuteficos con las que estudiar nuevos conceptos y avanzar en la ciencia que una vez maacutes generashyraacute tecnologiacutea nueva creando un sistema retroalimentado conocido como ciacutercu lo virtuoso
Ni la nanociencia ni la nanot ecshynologiacutea nacieron como disciplinas cerradas sino que ambas son camshypos del conocimiento que se han
ido construyendo paralelamente con la generacioacuten de nuevos conoshycimientos e innovaciones De maneshyra general se podriacutea definir nanoshytecnologiacutea como la fabricacioacuten de materiales estructu ras dispositivos y sistemas funcionales a traveacutes del control y ensamblado de la materia a la escala del nanoacutemetro (de O 1 a 100 nanoacutemetros del aacutetomo hasta por debajo de la ceacutelula tal y como se muestra en la figura 1) asiacute como la aplicacioacuten de nuevos conceptos y propiedades (fiacutesicas quiacutemicas bioloacutegicas mecaacutenicas eleacutectricas) que surgen como consecuencia de esa escala tan reducida Esta escala de tamantildeos es un tanto arbitraria el liacutemite inferior (una deacutecima de nanoacutemetro) parece claro ya que por debajo del aacutetomo no hay obshyjetos manipulables Sin embargo el liacutemite superior (una centena de nanoacutemetro) es una referencia para indicar que los objetos deben de estar por debajo de la micra Hoy en diacutea tenemos el conocimiento necesario para mover manipular y construir objetos de estos tamantildeos (nanociencia) que seraacuten utilizados en un futuro cercano para realizar una funcioacuten especiacutefica dentro de un determinado dispositivo (nanoshytecnologiacutea)
El origen de la Nanotecnologiacutea es un tanto difusa pero concepshytualmente se atribuye al Premio Nobel Richa l-d Feynman durante su famoso discurso There is plenty of Room at the Bottom (Hay mucho espacio al fondo) En esta miacutetica conferencia pronunciada en 1959 en el Instituto de Tecnologiacutea de California en Pasadena Feynman tratoacute sobre el problema de manishypular controlar y fabricar objetos de muy pequentildeas dimensiones abordaacutendolo desde una perspectishyva absolutamente distinta a como se habiacutea hecho hasta el momento y abriendo todo un nuevo mundo de posibilidades cientiacuteficas y tecnoloacuteshygicas En aquel momento su discurshyso no tuvo una gran repercusioacuten tal vez por la carencia de teacutecnicas experimentales que permitiesen
visualizar las unidades atoacutemicas y moleculares a manipular Es maacutes la palabra nanotecnologiacutea no apashyrece en su discurso y fue acuntildeashyda posteriormente en 1974 por el profesor N Taniguchi de la Univershysidad de Ciencia de Tokio cuando la mencionoacute en un artiacuteculo titulado On the Basic Concept of Nanoteshychnology (sobre el concepto baacutesishyco de la nanotecnologiacutea) En dicho artiacuteculo se hablaba de como esta tecnologiacutea nos permitiriacutea separar consolidar y deformar materiales aacutetomo a aacutetomo o moleacutecula a moshyleacutecula Posteriormente en el antildeo 1986 E Drexler publicoacute su libro Engines of Creation (maacutequinas de creacioacuten) en el que se descrishybe coacutemo las nanomaacutequinas seraacuten capaces de construir desde ordeshynadores hasta maquinaria pesada mediante procesos de ensamblaje de moleacuteculas y aacutetomos Los encarshygados de realizar tan tedioso proshyceso seriacutean nanorobots ensamblashydores capaces de auto- repararse y constituirse a siacute mismos
La idea de usar nanorobots creados a nuestro antojo para reashylizar funciones determinadas nos recuerdan al funcionamiento de los ribosomas y otros agregados moshyleculares en las ceacutelulas de nuestro cuerpo De hecho la biologiacutea viene usando la manipulacioacuten molecular desde hace casi 4000 millones de
antildeos sobre la Tierra Concretamenshyte las maacutequinas auto-repllcantes a nivel atoacutemico son guiadas por el ADN replicadas por el ARN moshyleacuteculas especiacuteficas son ensamblashydas mediante encimas y las ceacutelulas estaacuten llenas de motores a escala molecular Cadenas de iones que permiten o bloquean el paso de otros iones al interior de la ceacutelula a traveacutes de la pared de liacutepidos estaacuten exquisitamente disentildeadas a escala atoacutemica_ Hay por tanto una coshynexioacuten importante de los concepshytos finales de la nanotecnologiacutea con la biologiacutea Las formas de vida maacutes pequentildeas bacterias virus y los componentes activos de las ceacutelulas tienen tamantildeos tiacutepicos en el rango del nanoacutemetro
De este modo otro de los obshyjetivos de la nanociencia y la nashynotecnologiacutea es aprender de los mecanismos fundamentales que la vida ha desarrollado durante su evolucioacuten para intentar reproducirshylos e incluso adaptarlos buscando la resolucioacuten de otros problemas que poco tienen que ver en prinshycipio con la biologiacutea Se podriacutea decir que la evolucioacuten darwiniana ha alcanzado la maestriacutea de las leshyyes de mecaacutenica cuaacutentica que son probabiliacutesticas en su naturaleza como meacutetodo para la supervivenshycia La comprensioacuten de fenoacutemeshynos cuaacutenticos presentes a escala
Figura 2 Basados en la mecaacutenica cuaacutentica han surgido nuevos tipos de microscopios llamados eJe campo cercano (SPM) que nos permiten ver y manipular la materia a escala atoacutemica Estos microscopios basados en la interaccioacuten eJe una punta metaacutelica afilada con el substrato a estudiar (imagen izquierda) han sido una verdadera revolushycioacuten cientiacutefica ya que nos permiten visualizar directamente los aacutetomos de la materia tal y como se observa en la imagen de la derecha (caeJa una de las bolas es un aacutetomo de siliCio) (Imaacutegenes tomadas de la referencia [1])
nanomeacutetrica necesitan por tanto de investigacioacuten fun damental para que puedan ser aplicables en disshypositivos tilles como nanosensores nanomotores y en muchas otras aplicaciones como en medicina y farmacologiacutea
A pesar de que el concepto de aacutetomos ya se habiacutea postulado en la ant igua Grecia eacutestos no se llegaron a visua lizar hasta finales del sig lo XX El ser humano siempre ha senshytido la necesidad de ver maacutes allaacute de lo que le permiten sus limitaciones naturales El mundo invisible es tan infinito y fascinante como el univershyso y aunque nos cueste imaginar y comprender el pequentildeo tamantildeo el enorme nuacutemero o la naturaleza de los objetos diminutos es un reto acercarnos a la grandeza de lo peshyquentildeo El desarrollo de nuevos meacuteshytodos microscoacutepicos para la visuashylizacioacuten del nanomundo marcoacute un hito en el conocimiento cientiacutefico El microscopio oacuteptico tuvo que ser reemplazado por nuevas teacutecnicas como el microscopio electroacutenico o el microscopio de efecto tuacutenel puesto que los liacutemites en resolushycioacuten vienen determinados por la longitud de onda de la luz usada que para el espectro visib le se situacutea entre 400 y 700 nm De este modo soacutelo so podiacutean resolver estructuras en el rango del sub-microacutemetro lo que corresponde a tamantildeos 1000 veces mayor quo la longitud caracshyteriacutestica de un aacutetomo y por tanto no permitiacutean su manipulacioacuten
El trabajo con objetos tan peshyquentildeos inherente a la nanotecnoshylogiacutea entrantildea una gran dificultad y de hecho fue algo praacutecticamente imposible hasta que se desarrollashyron los microscopios de campo cershycano (SPMs) mostrado en la Figura 2 Estas novedosas herramientas permiten no soacutelo la visualizacioacuten sino tambieacuten la manipulacioacuten de objetos de dimensiones nanomeacuteshytricas de muy distinta naturaleza Estos microscopios son tan potenshytes que con ellos es posible llegar a ver aacutetomos sob re una superficie
y moverlos a nuestro antojo La necesidad de esta compleja insshytrumentacioacuten implica otra de las carltJctoriacutesticas fundamentales que acompantildean a la nanociencia y nashynotecnologiacutea su interdisciplinarieshydad Asiacute pues el desarrollo de esta nueva ciencia requiere no soacutelo la utilizacioacuten de teacutecnicas de fabricashycioacuten visualizacioacuten y caracterizacioacuten muy precisas sino tambieacuten una aproximacioacuten multidisciplinar que reuacutena a fiacutesicos quiacutemicos bioacutelogos tecnoacutelogos y teoacutericos trabajando juntos y utilizando el mismo lenshyguaje
Una vez que los meacutetodos de vishysualizacioacuten fueron accesib les para los cientiacuteficos dos enfoques baacutesishycos surgieron para la creacioacuten de estructuras nanomeacutetricas de mashynera reproducible (veacutease la figura 3) El primer meacutetodo llamado topshydown (de arriba hacia abajo) imshypone esencialmente una estructura o patroacuten sobre el substrato que se
mm
Jlm
nm
Top clown
Bottom up
procesa Esta teacutecn ica estaacute basada en una adecuacioacuten y extensioacuten de las teacutecnicas ya existentes como por ejemplo la litografiacutea para crear dichas nanoestructuras Con estas teacutecnicas se obtienen muy alta reshysolucioacuten espacial (cercana a los 50 nm) a costes razonables pero que aumentan alarmantemente cuanto menor es el tamantildeo de la estrucshytura final debido a la dificultad en su produccioacuten Por el contrario el segundo meacutetodo denominado bottom-up(de abajo hacia arriba) estaacute basado en teacutecnicas que utilizan una filosofiacutea totalmente contraria esto es van desde las estructuras fundamentales (aacutetomos moleacuteculas especiacuteficas o nanopartiacuteculas) para crear los dispositivos por auto-enshysamblado El auto-ensamblado es un proceso en el que unos composhynentes inicialmente desordenados dan lugar a estructuras organizashydas como consecuencia de interacshyciones especiacuteficas o locales entre sus componentes Las estructu ras
Figura 3 Los dos meacutetodos usados para el control de la materia a escala nanomeacutetrica La imagen muestra (en sentido horario desde arriba) una imagen de microscoacutepio elecshytroacutenico de un electroacutemetro nanomecaacutenico una estructura de nano tubos de carbono un nanotubo (azul) conectando dos electrodos una red auto-ensamblada compuesta por moleacuteculas y aacutetomos de hierro y finalmente siete moleacuteculas de monoacutexido de carshybono formando la letra C obtenida por manipulacioacuten con una punta de un microsshycopio de campo cercano (Imagen tomada de la referencia [2)
crecidas son el resultado de la comshypeticioacuten ente procesos cineacuteticos y termodinaacutemicos
En la actualidad la microelecshytroacutenica uno de nuestros pilares tecnoloacutegicos estaacute basada en el meacutetodo top down La microelecshytroacutenica ha revolucionado y cambiashydo nuestra forma de vida en forma de ordenadores teleacutefonos moacuteviles televisores y un sinfiacuten de aparatos electroacutenicos Esta revolucioacuten estaacute basada en el transistor inventado en 1947 que hizo posible la apashyricioacuten del circuito integrado y el microprocesador El reto tecnoloacuteshygico es conseguir almacenar maacutes informacioacuten en un menor espacio de forma maacutes raacutepida y todo ello por menos dinero Hasta la fecha esto ha sido posible y ha seguido la llamada ley de Moore que estableshyce que la densidad de transistores en un dispositivo de estado soacutelido se doblariacutea cada 18 meses Asiacute un procesador Penti um IV obtenido mediante teacutecnicas litografiacutecas tieshyne en su interior aproximadamente 6 millones de transistorescm2 vashylor que cuadruplica a los del Penshytium 1 creado soacutelo 4 antildeos antes La separacioacuten miacutenima entre liacuteneas en el antildeo 2000 era de 180 nm y en el antildeo 2008 es de 45 nm como anuncioacute 18M Extrapolando estos nuacutemeros en el antildeo 20161a separashycioacuten entre liacuteneas deberiacutea ser de 10 nm es decir inferior a 100 aacutetomos De seguir cumplieacutendose esta ley y al mismo ritmo podriacuteamos aventurar que a mediados del siglo XXI Ilegashyriacuteamos a un limite absoluto un bit = un aacutetomo Sin embargo antes de alcanzar este liacutemite nos encontrashyriacuteamos con varios problemas
- El primero de ellos tiene que
Referencias
ver con el hecho de que a medishyda que se reduce el tamantildeo de un objeto su superficie crece respecto a su volumen Una consecuencia importante de este aumento es que las propiedades del material cambiaraacuten al reducir el tamantildeo del objeto puesto que las propiedades fiacutesicas de una superficie son muy distintas a las del volumen Estas modificaciones en las propiedades se conocen como efectos de tamashyntildeo finito
- El segundo problema reside en que para tamantildeos del orden o inferiores al nm aparecen efectos cuaacutenticos En nuestro mundo (mashycroscoacutepico) las leyes conocidas por ejemplo las que definen el movishymiento de los cuerpos (ecuaciones de Newton) o la conductividad eleacutectrica (ley de Ohm) dejan simshyplemente de ser vaacutelidas cuando tratamos con objetos cercanos al tamantildeo nanomeacutetrico La existencia de estos efectos lejos de tomarse como inconvenientes o inoportushynos se plantean hoy diacutea como imshyportantes alternativas para la creashycioacuten de futuros dispositivos fundashymentado en propiedades ni siquieshyra existentes en la naturaleza
- El uacuteltimo problema fundashymental que aparece al intentar seguir disminuyendo el tamantildeo de un objeto es que cada vez resulta maacutes difiacutecil mejorar las herramientas que permiten su manipulacioacuten Por tanto aunque la ley de Moore se ha cumplido inexorablemente dushyrante maacutes de 30 antildeos vemos que llegado un momento aparecen una serie de limitaciones intriacutensecas que son irresolubles con el tipo de planteamiento en el que se basa la tecnologiacutea actual Asiacute se imposhyne la necesidad de desarrollar una
nueva tecnologiacutea que nos permita asumir los desafiacuteos planteados en nuestra carrera hacia la miniaturishyzacioacuten Ese es el papel de la nanoshytecnologiacutea
A pesar de que en la actualidad existen pocos productos basados en la nanotecnologiacutea ya existe una gran repercusioacuten mediaacutetica en la sociedad a traveacutes de reportajes y programas en prensa radio teleshyvisioacuten cine ciencia-ficcioacuten e intershynet La nanotecnologiacutea produce el mismo tipo de fascinacioacuten preocushypacioacuten y miedo que los estudios sobre el cosmos aunque ambos son extremos opuestos lo diminushyto frente a lo gigantesco Sin emshybargo siacute hay una gran diferencia entre ambos mundos El universo es gigantesco inalcanzable soacutelo observable mediante telescopios o radiotelescopios y en el que estashymos realizando intreacutepidas explorashyciones limitadas por ahora a los planetas de nuestro entorno Por el contrario podemos movernos en la nanoescala con gran familiashyridad y podemos jugar con los aacutetomos y moleacuteculas para producir nuevas estructuras y nuevos mateshyriales El dominio de la materia en la nanoescala nos permite disentildear y fabricar nuevos materiales hasta ahora inexistentes descubrir proshypiedades nunca observadas inven shytar dispositivos que nos permitan construir otros maacutes y maacutes compleshyjos con comportamientos similares a entidades bioloacutegicas etceacutetera Todo ello nos lleva a hacernos una pregunta casi existencial iquestHasta doacutende podremos llegar con la nashynotecnologiacutea 7 No se conoce la resshypuesta el limite final podriacutea residir en nuestra propia imag inacioacuten
[1) e Briones Lloren te ECasero Junquera J A Martiacuten Gago PA Ame lio Serena Domingo J M Goacutemez Olleta P Moltoacute Moltoacute Nanociencia y ilanotecnologiacutea Entre la ciencia ficcioacuten del presente y la tecnologiacutea del futuro Fundacioacuten Espantildeola para la Ciencia y la Tecnologiacutea httpowwwfecvtes [2J J V Barth G Constantini K Kern Engineering atomic and molecular nanostructures at surfaces Nature 437 671 (2005) [3J E L Wolf Nanophysics and Nanotechnology An Introduction to Modern Concepts in Nanoscience (Segunda Edicioacuten) W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2006) [4J B Brushhan Springer Handbook of Nanotechnology Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2004) [5J M Koacuteh ler W Fritzsche Nanotechnology An Introduction to Nanostructuring techniques W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2004)
Hace casi veintitreacutes siglos exacshytamente el antildeo 287 aC naciacutea en Siracusa entonces una colonia de la Magna Grecia el gran Arquiacutemeshydes uno de los mayores genios de la antiguumledad de cuyos inventos y descubrimientos seguimos benefishyciaacutendonos ahora
De su vida es poco lo que sabeshymos porque la biografiacutea que escrishybioacute un coetaacuteneo suyo llamado Heshyraacuteclides no llegoacute hasta nosotros La mayor pa rte de la informacioacuten que poseemos se la debemos a Plutarco (46-120 de nuestra era) en su fashymosa obra Vidas Paralelas quien a su vez extrajo los datos del hisshytoriador romano Pollbio autor de una Historia universal
Se considera probable aunque no probado que viajoacute a Egipto y mantuvo estrecha relacioacuten con Erashytoacutestenes de Cirene director de la ceacutelebre biblioteca alejandrina y se da por cierto que contactoacute con la escuela cientiacutefica de dicha ciudad cuyos matemaacuteticos leyeron y citashyron sus obras No obstante hubo que esperar hasta el antildeo 530 de para que se hiciera la primera comshypilacioacuten de sus escritos por Isidoro de Mileto Pocas copias de los trashybajos del sabio siracusano sobrevishyvieron y no fue hasta 1906 cuando Johann Ludw ig Heiberg descubrioacute en Constantinopla un palimpsesto (papiro sobre el que se ha escrito un texto sobre otro anterior borrashydo) que permitioacute conocer los razoshynamientos matemaacuteticos de que se habiacutea va lido Arquiacutemedes para sus descubrimientos
Fue un genio de las matemaacuteshyticas con especial dedicacioacuten a la geometriacutea Sus hallazgos le garanshytizan un puesto de honor en 105
anales de la ciencia Ideoacute un meacutetoshydo para medir la circunferencia coshynociendo el diaacutemetro y determinoacute con aproximacioacuten de menos de dos mileacutesimas el valor del pi griego Elaboroacute tambieacuten las foacutermulas que
ARQUIMEDES permiten calcular el aacuterea del ciacutercushylo partiendo del radio y calculo el aacuterea de un segmento de paraacutebola entre otros hallazgos geomeacutetricos
Si bien no descubrioacute la palanca estudioacute las leyes que explican el principio que entra en juego al accionarla y al darse cuenta de la importancia que teniacutea dijo Si me dan un punto de apoyo movereacute el mundo
Arquiacutemedes no solo cultivoacute con eacutexito las matemaacuteticas sino que hizo incursiones fructiacuteferas en la fiacutesishyca Inventoacute el tornillo que lleva su nombre consistente en un mecashynismo con una hoja en forma de tornillo dentro de un cilindro para transferir agua desde un nivel bajo a canales de irrigacioacuten Este tornishyllo sigue usaacutendose para bombear liacutequidos
Se dice que mientras tomaba un bantildeo observoacute que el agua de la tina subiacutea cuando eacutel entraba y este efecto le llevoacute a descubrir el prinshycipio hrdrostaacutetico conocido como principio de Arquiacutemedes que en su versioacuten actualizada se enuncia diciendo que un soacutelido sumergido en un liquido recibe un empuje ha-
Piacuteo Moa Ban ga Escritor
cia arriba igual al peso del vo lumen del liacutequido que desaloja Al descushybrir este principio exclamoacute Eureshyka (Lo he encontrado) que ha pasado al cataacute logo de expresiones populares
Su mente prodigiosa no solo elucubraba teoriacuteas innovadoras tambieacuten dedicoacute su talento a inshyventa r armas nuevas que pudieran servir para la defensa de su ciudad Una de ellas fue un artefacto esshypecie de garra capaz de hund ir un naviacuteo enemigo
Pero el arma maacutes sorprendente seriacutean los espejos ustorios conocishyda por un relato de Luciano de Sashymosata (12 1-161 de) con la cual consiguioacute incendiar una escuadra enemiga Este invento nunca ha sido reproducido por lo que se pone en duda su existencia
La muerte de Arquiacutemedes se produjo el antildeo 212 aC a los 75 antildeos una edad considerada lonshygeva para la eacutepoca asesinado por un soldado romano de los que conquistaron Siracusa seguacuten la leshyyenda al negarse a acompantildearle pretextando que teniacutea que resolver antes un problema
Estatua de bronce de Arquiacutemedes en el observatorio Archenhold en Berl iacuten esculpida por Gerhard Thieme e inaugurada en 1972
Jack W Szostack
PREMIOS NOBEL Piacuteo Moa Banga DE CIENCIA 2009
Escritor
Charles K Kao George E Smith Wi llard S Boyle
2009 fue un antildeo en el que la concesioacuten de los premios Nobel de ciencia revistioacute ciertas peculiashyridades que conviene resaltar En primer lugar la adjudicacioacuten a tres investigadores en cada uno excepshyto en el de Economiacutea que fue comshypartido por dos ganadores Todos ellos destacaron en investigacioacuten baacutesica cuyos resultados propiciaron muacuteltiples aplicaciones praacutecticas lo que muestra claramente la imshyportancia que la ciencia pura tiene para el progreso
Otra caracteriacutestica es la alta parshyticipacioacuten de la mujer que acaparoacute cinco nominaciones el 44 de los agraciados proporcioacuten nunca alshycanzada antes Una de ellas la de Economiacutea es la primera mujer en ser distinguida con el galardoacuten en dicha disciplina en los 60 antildeos en que se adjudicoacute
MEDICINA
Recayoacute en tres cientiacuteficos (dos mUjeres y un varoacuten) que seguacuten destacoacute el jurado del Instituto Kashyrolinska han antildeadido una nueva dimensioacuten para la comprensioacuten de la ceacutelula han arrojado luz sobre los mecan ismos de enfermedades y han estimulado el desarrollo de nuevas terapias potenciales Se trata de Elisabeth H Blackburn Carol W Greider y Jack W Szostak
Los tres destacaron en la investishygacioacuten baacutesica sobre los teloacutemeshyros una estructura que se une a los extremos de los cromosomas humanos y los protege del enveshyjecimiento A la piexclimera se debe el descubrimiento de la enzima telomerasa que es un mecanismo baacutesico para la vida Cuando la teloshymerasa aumenta anormalmente se produce caacutencer O sea que en su justa medida rejuvenece la ceacutelula pero en exceso provoca un tumor Los conocimientos adquiridos proshymeten aplicaciones futuras en la lucha contra el caacutencer y el enveJeshycimiento celular
Blackburn nacioacute en Tasmania (Australia) en 1948 y junto con su disciacutepula Greider descubrieron la telomerasa en 1984
Grelder natural de California nacioacute en 1961 y fue quien demosshytroacute que los teloacutemeros previenen
el dantildeo en los cromosomas y por uacuteltimo Szostak de 57 antildeos Ion dishynense identificoacute ceacutelulas que por estar mutadas provocan un enveJeshycimiento celular prematuro
FiacuteSICA
La Academia sueca concedioacute el preciado galardoacuten a tres investigashydores que han ayudado a sentar las bases de las actuales redes de comunicaciones al decir del JUshyrado Son Charles Kao Kuen WishylIiaard S Boyle y George E Smith El tema comuacuten de investigacioacuten fue el descubrimiento del siacutelice un mashyterial abundante en la naturaleza como transmisor de la luz y a traveacutes de ella de las comunicaciones por fibra oacuteptica
El proceso lo inicioacute Kao en 1966 con la publicacioacuten de un artiacuteculo firmado conjuntamente con G O Gackam en el que anunciaba la capacidad de la luz para transmitir informacioacuten De ahiacute arranca la utishylizacioacuten industrial de la fibra oacuteptica desde 1970 transformada hoy en una red de maacutes de 1000 millones de kiloacutemetros por la que circulan textos muacutesica e imaacutegenes utilizashydas en Internet medicina etc
Kao que nacioacute en 1933 en Shanghai fue el precursor y visionashyrio del horizonte que se abriacutea con el empleo de la fibra oacuteptica Vive
Venkatraman Ramakrishnan Ada E Yonath Thomas A Stei tz
en Hong Kong donde sigue ded ishycado a la docencia
Boyle nacido en Canadaacute en 1924 junto con Smith que nacioacute en Nueva York en 1930 siguiendo la teoriacutea sobre el efecto fotoeleacutectrishyco de Einstein que le valioacute el Nobel crearon un sensor digital llamado CCD (Charged Coupled Device) cashypaz de reunir y leer las sentildeales de un gran nuacutemero de elementos de las imaacutegenes el ojo electroacutenico de las caacutemaras digitales que se utiliza tambieacuten en numerosas aplicaciones teacutecnicas como en la observacioacuten del interior del cuerpo humano y ha proporcionado fotos de lejanos lugares (como por ejemplo de Marshyte) o de los oceacuteanos profundos en palabras de la Academia
QUiacuteMICA
Tambieacuten este antildeo fueron tres investigadores de esta ciencia los laureados con el preciado galarshydoacuten cuyos nombres son Benkatrashyman Ramakrishnan Ada Yonath y Thomas Steitz que coincidieron en sus estudios sobre la estructura y funciones de los ribosomas unas partiacuteculas del citoplasma que desshycodifican la informacioacuten del ADN transmitida por el ARN mensajero para fabricar las proteiacutenas selecshycionando los amin oaacutecidos uno a uno
Los equipos liderados por los tres ganadores consiguieron por medio de la cristalografiacutea de rayos X el coshynocimiento en tres dimensiones de la estructura atoacutemica de los ribososhymas en el antildeo 2000 Este logro de bioquiacutemica baacutesica permitioacute saber como actuacutean los antibioacuteticos en las ceacutelulas de las bacterias lo que haraacute
posible disentildear nueshyvos antibioacuteticos que mejoren Ia actividad de 10$ actualmente en uso evitando asiacute la aparicioacuten de resistenshycia que se da en algushynos casos
La israeliacute Yonath de 70 antildeos trabaja en el Instituto Weismann de Jerusaleacuten y fue la pionera en obtener los primeros cristales Ellnor Ostrom OIIver E Willlamson de ribosomeacutels el norteamericano Steitz nacido en 1940 es profesor de la Universidad de Yale y publicoacute en 1998 el primer mapa incomshypleto del ribosoma y por uacuteltimo Ramakrishnan el maacutes Joven de los tres nacioacute en la India en 1952 y trabaja en la Universidad de Camshybridge (R~lIlo Unido) Tuvo una partlclpaClon relevante en la resoshylucioacuten de la estructura ribosoacutemica En dicha Universidad fue donde James Watson y Francis Crick desshycubrieron en 1953 la estructura en doble heacutelice del ADN
ECONuumlMiacuteA
La Academia de Ciencias de Suecia otorgoacute el premio de Ecoshynomiacutea a dos profesores estadounishydenses (como manda la tradici oacuten) por sus investigaciones en torno a las organizaciones sociales y la imshyportancia que en ellas tiene la orshyganizacioacuten econoacutemica (economic gobernance) que ha sido tladucishyda al espantildeol por un raro palabro gobernanza que bien podriacutea haber sido sustituido por gobierno o gobernabilidad Los plemiados son Elinor Ostrom y Oliver WiJliamshy
son Aunque ambos partieron de oacutepticas distintas coinciden en sus conclusiones
Ostrom nacida en 1933 es proshyfesora de la Universidad de Indiana y centroacute su trabajo en el estudio de la gestioacuten de la propiedad comuacuterl y en su libro El gobierno de los meshydios comunes describe numeroshy
sos casos eXitosos de comunidades locales entre las que incluyoacute el Trishybunal de las Aguas de Valencia un jurado centenario de regantes que dirime los conflictos derivados del uso del agua como ejemplos que muestran mayor eficiencia que la de otras forma puacuteblicas o privadas de gestioacuten Llega a la conclusioacuten de que ni la plivatizacioacuten ni la gesshytioacuten puacuteblica son siempre la mejor
opcioacuten Por su parte Williamson de 77
antildeos (uno maacutes que su pareja ganashydora) es docente de la Universidad de Berkeley California y autor de la obra Las instituciones econoacuteshymicas del capitalismo en la que estudia la teoriacutea y desarrollo de los costes de transaccioacuten que son los derivados de la operacioacuten aunque no formen parte del precio y su aplicacioacuten al funcionamiento intershyno de las empresas Analizoacute como influyen las relaciones jeraacuterquicas de las grandes sociedades en la reshysolucioacuten de los conflictos internos Tambieacuten estudioacute las situaciones en las que la organizacioacuten empresashyrial se vuelven tan complejas que aconseja externalizar determi nadas actividades operacioacuten que recibe el nombre de outsourci ng
ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
bull Los diacuteas 18 19 Y20 de septiemshybre tuvo luga r en el municipio ourenshysano de Maceda la celebracioacuten de Asshyt roga licia 09 evento del que nuestra agrupacioacuten form a parte como colaboshyradora organizadora del mismo y que en los uacuteltimos dos antildeos se estaacute convirshytiendo en la referencia del panorama astronoacutemico gallego gracias a la gran calidad de las conferencias y talleres que durante estos diacuteas se desarrollan wwwastroga liciaorg
- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
bull El diacutea 16 de octubre t uvo lugar una observacioacuten con el colectivo ponteshyvedreacutes Va ipolorio en el nacimiento del Riacuteo Gafos muy cerquita de Pontevedra A esta observacioacuten acudieron muchos miembros de dicho colectivo y un buen nuacutemero de miembros de la AARB
bull Los diacuteas 13 y 24 de noviembre Julio Pereira impartioacute sendas charlas de Iniciacioacuten a la Astronomiacutea y sesiones de Planetario para los alumnos del Coleshygio Mariano de Vigo Tambieacuten t uvieron lugar estas charlas de iniciacioacuten a la Asshytronomiacutea en el Colegio Las Acacias
voa nos acercoacute todas las novedades acerca de la investigacioacuten sobre exoshyplanetas con una charla-coloquio titushylada Planetas Extrasol ares que tuvo lugar en la Libreriacutea Casa eJel Libro cuya gerencia una vez mas nos cedioacute su sashyloacuten de actos para nuestras actividades
bull El 17 de noviembre Pablo Martiacuteshynez Javier Navidad Sebastiaacuten Hernaacutenshydez y Ricardo Lago se desplazaron al Alto de Fontefriacutea con intencioacuten de obshyservar el maacuteximo de las Leoacutenidas (lluvia de estrellas)
bull El 23 de noviembre Ricardo Lago impartioacute una charla-coloquio titu lada Exploracioacuten Espac ia l en el sa loacuten de actos de la libreriacutea Casa del Libro
bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
bull Durante este antildeo 2009 se han enviado reportes sobre contaminacioacuten lumiacutenica al Proyecto IACO en el ma rco del AIA-IYA2009
bull Se ha puesto en marcha el Proshyyecto CMON (Collaborative Meteor Observatory Network) entre varios afishycionados gallegos para montar una red gallega de registro y estudio de boacutelidos y meteoros que pueda colaborar con otras redes profesionales que ya estaacuten en pleno funcionamiento
Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
-
Eridanu~--
[) 225 0
Columba -lt
E w
Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
Diacutea 20shy
Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
Diacutea 4shy
Diacutea 22shy
Diacutea 17shy
MAYO
Diacutea 6shy
Diacutea 16shy
Diacutea 26shy
JUNIO
Diacutea 8shy
Diacutea 21shy
Diacutea 28shy
Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
Toda a informacioacuten de
Vi O
Alcaldiacutea Concello de Vigo
ALCALDiacuteA
Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
Cal eacute o seu horario Luns a venres de 8 da mantildeaacute aacutes 8 da tarde e saacutebados de 10 da mantildeaacute aacutes 2 da tarde
Outros servizos de Atencioacuten Cidadaacute Se vostede quere obter informacioacuten a traveacutes do seu moacutebil ou do seu enderezo electroacutenico sobre ofertas de emprego munlClpals subvencioacutens e prazos de pagamento dos impostos municipais noacutes informaacutemoloa sen custo alguacuten Poacutedese dar de alta a traveacutes do 010 ou no enderezo 010vigoorg
Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
bullWWW vigO org
a su alrededor - teoriacutea de la especshytroscopia Doppler) Era un planeta gaseoso tipo Juacutepiter caliente de gran tamantildeo
Poco despueacutes otro equipo de astroacutenomos estadounidenshyses Paul Buttler y Geoff Marcy descubrieron por el mismo meacuteshytodo indirecto los dos siguientes exoplanetas 70 Virginis y 47 Ursae maJoris
A partir de ahiacute y hasta la feshycha se han descubierto alredeshydor de 340 sistemas planetarios [4] con maacutes de 400 planetas La inmensa mayoriacutea de estos plashynetas son gaseosos y enormes -tipo Juacutepiter- pero muy recientemente ya se han descubierto exoplanetas rocosos -tipo Tierra- El primero se descubrioacute en junio de 2005 el Gliese 876 d y el uacuteltimo el pashysado mes de setiembre 2009 desshycubierto por el observatorio espashycial franceacutes COROT por ello ll eva el nombre de CoRot-7b Tiene un tamantildeo de 1 5 veces superior a la Tierra una masa 5 veces mayor y una densidad sim ilar Sin embarshygo tiene una temperatura en sushyperficie superior a los mil grados debido a la cercaniacutea a su estrella lo que le hace en principio inviable para una expedicioacuten o el enviacuteo de sondas Se encuentra a unos 500 antildeos luz de nuestro sistema
Pero hoy se va todaviacutea maacutes lejos Desde el lanzamiento de la misioacuten Keplerl31 de la NASA (marzo 2009) ya no solo se espera que deshytecte exoplanetas sino que rizando el rizo se lleguen a descubrir lunas habitables en torno a esos exoplashynetas El profesor David Kipping
NOTAS
del University College de Londres dirige un equipo de cientiacuteficos deshydicados de lleno a ese cometido
Hace unos pocos meses (octushybre 2009) Michel Mayor anuncioacute el descubrimiento de 32 exoplanetas desde el observatorio Europeo Ausshytral (ESO) de La Silla (Chile) y gracias al espectroacutegrafo HARPS (B uscador de Planetas de Velocidad Radial de Alta precisioacuten) lo que significa un incremento de aproximadamente el 30 en el nuacutemero de planetas extrasolares de masa pequentildea coshynocidos Este aparato el HARPS es un instrumento extremadamente preciso y especialmente preparado para descubrir eacuteste tipo de astros Fue instalado en La Silla en el arlo 2003 y desde entonces ha contri shybuido a descubrir la mayor parte de los planetas pequentildeos que actualshymente se conocen
Alg unos cientiacuteficos entre ellos el profesor James F Ka sting de la universidad de Pensilvania y el inshyvestigador del CS IC espantildeol Ignashysi Ribas han sentildealado (Barcelona 2009) que en el plazo de 20 o 30 antildeos se descubriraacuten muchos exoshyplanetas tipo Tierra y que muy
posiblemente sepamos con una relativa certeza que existe vida exshytraterrestre
Como vemos se estaacute avanshyzando en este campo a una velocidad de veacutertigo En muy pocos antildeos -quince aproximashydamente- hemos pasado de la praacutecticamente nada (ser los uacutenicos en el universo) a la mulshytitud (maacutes de 340 sistemas plashynetarios)
Otra cuestioacuten interesante a tener en cuenta es que la Igleshysia catoacutelica -siempre reacia a innovar- acepta de buen grado la posibilidad de la existencia de
vida extraterrestre inteligente y habla ya de nuestros hermanos del cosmos 151
iquestQueacute pasaraacute en los proacuteximos 15 o 20 antildeos Ahora disponemos de medios extraordinarios telescopios y observatorios espaciales (Hubble Spitzer Chandra Corot Herschel Kepler etc) teacutecnicas y meacutetodos mucho maacutes depurados y sofisticashydos y algo muy muy importante una mente maacutes abierta que hace unas pocas deacutecadas Con todo ello no es difiacutecil prever que en el presente siglo XXI se daraacute un paso de gigante en eacutesta nueva aventura humana y quien sabe si podremos ya contactar de alguna forma con nuestros hermanos del cosmos producieacutendose en ese instante el acontecimiento maacutes importante de la histOria humana Asiacute puede hashycerse realidad aquel pensamiento del gran cientiacutefico antropoacutelogo y sacerdote jesuita el P Teilhard de Chardin En la escala del universo lo fantaacutestico tien e la probabilidad de ser verdadero
11]- Fue el cientiacutefico ruso Constantin E Tsiolkovski uno de los padres de la Astronaacuteutica el que dijo La Tierra es la cuna de la razoacuten pero nosotros no hemos de permanecer eternamente en la cuna [2]- indicado en el ciclo de conferencias Ciencia y Sociedad desafiacuteos del conocimiento ante el tercer milenio (Madrid - 1997) Y en unos cursos de verano en San Sebastiaacuten (1998) Y nuevamente en M adrid (2000) donde insiste que por lo menos hay maacutes de un centena r de civi lizaciones inteligentes ahiacute ruera leJOS de nuestro Si lerrloacute gtoloacutel [3]- es una misioacuten de la NASA dentro del Programa Discovery con el propoacutesi to especial de detectar planetas extrasolares t ipo Tierra [4]- de eacutestos sistemas planetarios 42 son muacuteltiples es decir con varios planetas corno 55 Caneri A (con 5 planetas) o Mu Arae y Gliese 81 (con 4 planetas cada uno) [5]- ver El Semanal ndeg 1131 (2 8-06-2009) las declaraciones del P Joseacute Gabriel Funes Jesu ita astrofiacutesico y director del Observashytorio Vat icano
AGUJEROS NEGROS Y LHC
1 iquestPondraacute el LHC en peligro a la Tierra
Buceando por internet no es dishyfiacutecil encontrar aiexcleticul il los y comenshytarios en foros de todo tipo sobre los enormes peligros a los que estaraacute expuesta la raza huma na y la Tierra entera por culpa de los experimenshytos que irresponsables cient iacutef icos llevaraacuten a cabo en el LHC el gran acelerador de partiacuteculas del CERN1 La poleacutemica se avivoacute tanto que llegoacute hasta los tiexcl-ibunales en Estados Unishydos y el CERN tuvo que emitir vashyrios comunicados tranquilizadores No soacutelo eso sino que destacados cientiacuteficos de la plantilla del CERN han escrito y publicado varios artiacuteshyculos sobre este tema 4
realizando los caacutelculos matemaacuteticos necesarios para demostrar de forma rigurosa que esos supuestos peligros no son tales Se estu dial-on varios posibles escenarios catastroacuteficos como la formacioacuten de burbujas de va ciacuteo monopolos magneacuteticos extrantildeitos o mini agujeros negros
En este artiacuteculo trataremos de explicar por queacute se piensa que se podriacutean formar agUjeros negros en las colisiones del LHC y por queacute aunque se produjeran no se tragashyriacutean a la Tierra entera en un microshysegundo es decir que no entrantildeashyriacutean peligro ninguno Al contral-io seriacutean una bueniacutesima noticia para los cientiacuteficos
2 iquestQueacute es un agujero negro
Quizaacute sea esta una de las preshyguntas con la que los profanos (peshyriodistas alumnos hijos padres) maacutes acribillan a los que hemos esshytudiado fiacutesica Hay una especie de halo maacutegico en torno a estos obshyJetos y todo el mundo les atribuye las maacutes fantaacutesticas propiedades Lo cierto es que soacutelo son la solucioacuten a
una ecuacioacuten matemaacutetica De si esa solucioacuten describe algo real o no nos ocuparemos en el sig uiente apartashydo Por ahora centl-eacutemonos en su esenCia
Los agujeros negros son una preshydiccioacuten de la Teoriacutea de la Relatividad General propuesta por E instein en 1915 que incluiacutea modificaciones a la Teoriacutea de la Gravedad Universal de Newton de 1685 teoriacutea que nashydie habiacutea puesto en duda desde enshytonces (pero ya era la segu nda vez que Einstein se metiacutea con Newton despueacutes de modificar tambieacuten la famosa Segunda Ley de Newton de la Dinaacutemica con su Teoriacutea de la Relatividad Especial ) De todas formas hay que decir que estas modificaciones son pequentildeas y que la teoriacutea de gravedad de Newton sigue siendo perfectamente vaacute lida en casi todos los casos (de hecho seguimos usaacutendola para mandar cohetes a Marte)
La definicioacuten maacutes comLm de un agujero negro es que es un cuershypo que ejerce una fuerza de grashyvedad tan grande que nada ni la luz puede escapar de eacutel y de ahiacute su nombre Pero esta definicioacuten hay que matizarla un poco Pm supuesshyto que podemos escaparnos de eacutel (yo en este momento he conseguishydo escapa r sin esfuerzo ninguno del agujero negro que estaacute en el centl-o de nuestra galaxia mientras que no tengo ninguna posibilidad de esca-
Esther Peacuterez Fe rn aacutendez Doctora en Ciencias Fiacutesicas
parme de la gravedad terrestre grashycias a Dios ) siempre que no nos acerquemos demasiado iquestCuaacutento de demasiado Ahiacute estaacute la cuestioacuten Para averiguarlo suele recurrirse al concepto de velocidad de escape es la velocidad que necesitamos imshyprimirle a un cuerpo para que esshycape de la atraccioacuten gravitatoria de un astro (planeta estrella luna ) Es decir que si lo lanzamos con esa velocidad tenemos la seguridad de que no va a volver a caer Su valor depende de dos cantidades de la masa total del astro en cuestioacuten y de su radio es decir de su tamashyntildeo En la superficie de la Tierra es de unos 11 kms en la del Sol de 617kms Obviamente seraacute mayor cuanto mayor sea la masa del astro pero tambieacuten cuanto menor sea su radio es decir cuanto maacutes concenshytrada esteacute la masa La foacutermula de Newton para la velocidad de escape es
v ~pGM e R
donde G es la constante de gravishytacioacuten universal que vale 667 10shy11 Nm 2kg 2 M la masa del astro y R su radio Si le damos la vuelta a la foacuterm ula y despejamos el radio obshytenemos
R= 2GM
v Si como velocidad de escape Inshytroducimos la velocidad de la luz c=300 OOOkms tendremos
R _2GM S shy 2 e
Esta foacutermula es vaacutelida tambieacuten en la gl-aveelael ele Einstein y nos dice lo maacuteximo que podemos acel-carnos a un agujero negro Es decir si conoshy
cemos la masa M del agujero sabeshymos la distancia desde la que para escapar a su gravedad tendriacuteam os que alcanzar la velocidad de la luz Es lo que se conoce como radio de Schwarzchild u horizonte de sucesos del agujero negro En la sishyguiente tabla podemos ver el valor de ese radio para hipoteacuteticos agushyjeros negros de distintas masas Es de destacar la altiacutesima densidad de estos objetos
Objeto middot Masa(kg)
Sol 2 10Jd
IVuacutecleo galaacutectico 74 1 036
Pelota 1 Masa de Plal1ck 22 1O-~
Puesto que hemos obtenido estos datos usando soacutelo la gravedad de Newton uno podriacutea preguntarshyse para queacute hace falta la teoriacutea de Einstein Pero siacute que hace falta y al menos por dos razones
1a) En la teoriacutea de Newton la veshylocidad de la luz no es ninguacuten liacutemite Es decir hipoteacuteticamente podriacuteamos construir una nave con velocidad superior a la de la luz por tanto poshydriacuteamos escapar del agujero negro lo que implica que en realidad no habriacutea ninguna diferencia entre un agujero negro y cualquier estrella Es Einstein el que nos ensentildeoacute que la velocid ad de la luz es una constante del universo que no puede ser supeshyrada por ninguacuten objeto fiacutesico
2a) Antes que a Einstein a nadie
se le oculmiddotrioacute que la luz (en realidad todas las ondas electromagneacuteticas) pudiera ser atraiacuteda por la gravedad iquestCoacutemo podriacutea serlo si no pesa es decir si no tiene masa Pero indushydablemente siacute tiene energiacutea (que usamos para calentarnos o desde que tenemos paneles solares para convertir en electricidad) Y la enershygiacutea y la masa (otra vez Einstein dixit) son dos manifestaciones diferentes
Radio middotde S (m) Dellsidad (kgm )
3000 18 10 11 10 10 13 106
15 I 0-27 731079
331035 151095
del mismo concepto Es decir la luz puede caer hacia un objeto de gran masa y de hecho los rayos de luz deberiacutean de curvarse en vez de ser rectiliacuteneos al pasar cerca de un astro Esta prediccioacuten de la teoriacutea de Einstein fue comprobada ya en 1919 cuando el fiacutesico ingleacutes Lord Eddington viajoacute hasta Isla Priacutencipe durante la fase total de un eclipse solar Y lo que observoacute es que estreshyllas situadas cerca de la posicioacuten del sol (que se haciacutean visibles en pleno diacutea gracias a la oscuridad del eclipshyse) no estaban donde deberiacutean de estar Como se aprecia en la figura 1 los rayos procedentes de la esshytrella se curvaban al pasar cerca del sol hacieacutendonos creer que su posishy
cioacuten habiacutea variado puesto que nuestro cerebro sigue suponiendo que la luz viashyja en liacutenea recta
3 Pero iquestexisten los agujeros negros
Tendemos a pensar que los agujeros negros son para la astrofiacutesica algo parecido a los unicorshynios en la filosmiddotofiacutea un ser que teoacutericamente podeshymos definir pero del que es imposible demostrar su existencia Y no es cierto hay evidencias bastante rishy
gurosas de que los agujeros negros existen aunque demostrarlo reshyquiere un proceso de observacioacuten y anaacutelisis de datos bastante complejO (no se trata de apuntar con un teshylescopio y decir mirad iencontreacute un agUjero negro )
Los agujeros negros confirmashydos hasta ahora son de dos tipos los que forman parte de un sistema estelar binario y los agujeros supershymasivos en el centro de las galaxias Veamos coacutemo se detectan en el prishymer caso (u na exposicioacuten muy deshytallada de la evolucioacuten estelar y la deteccioacuten de agujeros negros puede encontrarse en un excelente curso online de astronomiacuteaS) En estos sisshytemas binarios el agujero negro se ha formado tras una explosioacuten de supernova de una de las estrellas Para que esto ocurra la estrella tuvo que ser inicialmente muy masiva (de unas 25 masas solares) y su remashynente de masa tras la explosioacuten del orden de 3 veces la masa del sol La otra estrella sigue orbitando entorno al agujero negro pero la atraccioacuten de eacuteste hace que poco a poco su masa caiga en el agujero Esa masa son partiacuteculas (electroshynes neutrones protones) que van cayendo en espiral cada vez maacutes raacutepido Tan raacutepido que se calientan hasta los millones de grados yemshypiezan a emitir grandes cantidades de rayos X (ver una representacioacuten graacutefica en la figura 2 de la paacutegina siguiente)
Son estos rayos X los que llegan hasta la Tierra y al detectarlos nos dan una pista de que ahiacute puede haber un agujero negro Pero no es concluyente porque un proceso similar ocurririacutea si la estrella muerta fuese una estrella de neutrones en vez de un agujero negro Para esshytar seguros hay que conseguir meshydir la masa y el tamantildeo del mismo comprobando que es menor que el radio de Schwarzchild que le corresshyponderiacutea
Esto se consigue combinando varias teacutecnicas astrofiacutesicas con la tershycera ley de Kepler El primer agujeshyro negro detectado de esta manera
Nuacutecleo galaacutectico Masa de Planck
2 10deg antildeos 1 I 1OH7 antildeos 9 10-40 segundos
Figura 2
fue Cygnus X-1 en la constelacioacuten del Cisne y actualmente hay unos 20 confirmados6
4 Los agujeros negros no son tan negros
Aunque todaviacutea sigue sin exisshytir una teoriacutea cuaacutentica de la graveshydad en los antildeos 70 Stephen Hawshyking relacionoacute principios baacutesicos de ambas teoriacuteas y concluyoacute que los agujeros negros deberiacutean de emitir radiacioacuteniquestEn queacute se basoacute para afirshymar tal cosa si acabamos de decir que de un agujero negro no puede escapar nada El truco cuaacutentico es el siguiente seguacuten la teoriacutea cuaacutenshytica el vaciacuteo no es tal vaciacuteo si no un mar de partiacuteculas virtuales Estas partiacuteculas se crean por parejas y se aniquilan en muy poco tiempo tanshyto como les permite el principio de incertidumbre de Heisemberg seshyguacuten el cual y dicho asiacute un poco a la ligera se puede sacar energiacutea de la nada siempre que se la devolshyvamos a la nada suficientemente raacutepido Si un par de fotones se crea cerca del horizonte de sucesos del agujero negro puede ocurrir que uno de ellos caiga en el agujero y el otro logre escapar Pareceraacute enshytonces que este segundo fotoacuten estaacute siendo emitido por el agujero aunshyque no sea exactamente asiacute esto es lo que se conoce como radiacioacuten de Hawking Pero no puede ser que el Universo haya aumentado su energiacutea sacaacutendola de la nada En alguacuten otro sitio la energiacutea tiene que disminuir Y ese otro sitio es el agujero negro el fotoacuten tragado pasa a tener energiacutea negativa una vez que atraviesa el horizonte de
sucesos con lo que la energiacutea (o masa) total del agujero en vez de aumentar disminuye Hawking dedujo que al igual que cualquier otro cuerpo que emite radiacioacuten el agujero negro tendraacute una cierta temshyperatura Esta temperatura es inversamente proporcional a la masa del agujero Tambieacuten dedujo el tiempo que tardariacutea un agujero negro en evaposhyrarse es decir perder toda su masa con este mecanismo
En la siguiente tabla vemos los valores de temperatura y tiempo de evaporacioacuten para agujeros negros de distintas masas Noacutetese que para agujeros negros astrofiacutesicos es decir del tamantildeo de una estrella o un nuacutecleo galaacutectico la temperashytura es muy pequentildea lo que en la praacutectica significa que la radiacioacuten de Hawking es indetectable Adeshymaacutes su tiempo de desintegracioacuten es mucho mayor que la edad del universo (estimada actualmente en unos 13000 millones de antildeos) Sin embargo para agujeros negros mishycroscoacutepicos del orden de la masa de Planck ocurre lo contrario su temshyperatura seriacutea muy alta y su tiempo de desintegracioacuten muy corto
5 iquestSe produciraacuten agujeros neshygros en el LHe
Cuando se habla de si las colisioshynes de partiacuteculas en el LHe producishyraacuten agujeros negros nos referimos a agujeros de tamantildeo microscoacutepico por supuesto iquestCoacutemo seriacutean estos objetos 7
Lo primero que tenemos que teshyner en cuenta es que la gravedad es una fuerza mucho maacutes deacutebil que las fuerzas nucleares Para conseshyguir vencerlas y empezar a notar los efectos gravitatorios tenemos que acercar las iexclJartiacuteculas a una distanshycia tan pequentildea como 7O 3~m (iexclun trilloacuten de veces menor que el tamashyntildeo de un protoacuten l) Y para formarse
un agujero negro tendriacuteamos que concentrar en una esfera de ese rashydio una masa del orden de la masa de Planck es decir unos 10-Skg (iexclaproximadamente el peso de un trilloacuten de protones 1) Para que una colisioacuten de partiacuteculas pudiese crear un agujero negro de esas caracteshyriacutesticas la energiacutea necesaria seriacutea del orden de 10 79 GeV Recordemos que en el LHC las colisiones entre protoshynes alcanzaraacuten una energiacutea maacutexima de 14000GeV es decir un valor muchiacutesimo menor Por tanto con estos nuacutemeros pareceriacutea del todo imposible que el LHC vaya a formar mini agujeros negros iquestA queacute viene entonces tanta poleacutemica 7 La resshypuesta es que esos valores pueden modificarse a la baja si
A las distancias tan pequentildeas y las energiacuteas tan altas mencionashydas en el paacuterrafo anterior la teoriacutea actualmente aceptada en fiacutesica de partiacuteculas el Modelo Estaacutendar deja de hacer predicciones entramos en las arenas movedizas de la tan busshycada teoriacutea de la gravedad cuaacutentica Entre las posibles candidatas estaacuten las famosas teoriacuteas de cuerdas Una de las hipoacutetesis de estas teoriacuteas es que para que gravedad y cuaacutentica
puedan convivir sin contradicciones el espacio a las distancias subatoacuteshymicas deberiacutea tener no tres sino nueve dimensiones El problemiJ es que para demostrar esta y otra mushychas predicciones de las teoriacuteas de cuerdas necesitariacuteamos un experishymento que alcanzara esos 70 79 GeV lo que por ahora estaacute muy por enshycima de nuestras posibilidades tecshynoloacutegicas
Esta brecha pareciacutea insalvable hasta que en 1998 a un grupo de teoacutericos7 se les oculmiddotrioacute una posible solucioacuten La modificacioacuten se basa en suponer que las se is dimensioshynes espaciales adicionales soacutelo afecshytan a la gravedad y no a las otras fuerzas
--------
En lo que afecta a los mini agushyjeros negros esta hipoacutetesis predice que si las dimensiones espaciales extra tienen un tamantildeo del orshyden de lO-14m la energiacutea necesaria para la formacioacuten de un mini agushyJero negro descenderiacutea a 1000GeV un valor perfectamente alcanzable por LHe Ademaacutes no tendriacutea que ser tan pequentildeo su tamantildeo seriacutea de lO 9m su masa de 1810-23kg (unos 10000 protones) y su tiempo de evaporacioacuten mucho maacutes largo del orden de 10 l segundos Asiacute que hemos llegado (iexclpor fiacutenl) a la afirmacioacuten que motivaba este arshytiacuteculo efectivamente seguacuten algushynas teoriacuteas el LHe podriacutea producir agujeros negros Noacutetese que estas teoriacuteas no tienen absolutamente ninguna comprobacioacuten previa Maacutes bien encontrar alguacuten indicio de agujero negro en las colisiones del LHC seriacutea su primera comprobacioacuten experimental (y por eso los teoacutericos de partiacuteculas o de cuerdas estariacutean encantados de que asiacute fuese)
6 iquestSeraacuten peligrosos esos posishybles mini agujeros negros del LHO
Seguacuten algunos caacutelculos aproxishymados8 el LHC podriacutea producir unos diez millones de agujeros negros al antildeo una vez funcionando a pleno rendimiento iquestCoacutemo se detectashyriacutean En 70-27 segundos el agujero se desintegrariacutea transformando en radiacioacuten de Hawking toda su masa Esa radiacioacuten consistiriacutea en una gran
Referencias
cantidad de partiacuteculas de todo tipo emitidas en un uacutenico suceso lo que lo diferenciariacutea claramente de la mashyyoriacutea de los sucesos de LHC donde se espera un nuacutemero de partiacuteculas relativamente baJO
Por tanto para que el mini agushyjero negro fuese peligroso debeda de absorber la materia circundante maacutes raacutepidamente de lo que la emishyte Eso significa estar rodeado de un medio maacutes caliente que eacutel mismo Como su temperatura de Hawking se calcula entorno a los 100 billones de grados iexcl necesitariacuteamos un meshydio unas mil millones de veces maacutes caliente que el interior del 501 1 cosa que por supuesto no es el caso de la Tierra
Pero los buscadores de cataacutestroshyfes no se conforman con este argushymento y aducen que soacutelo se basa en que los caacutelculos de Hawking sean ciertos y hasta ahora nadie ha comprobado que la radiacioacuten de Hawking exista Asiacute que iquestqueacute pasariacutea si el mini agujero negro no se desintegrara o lo hiciese mushycho maacutes lentamente La respuesta de los cientiacuteficos del CERN recurre entonces al argumento de los rayos coacutesmicos los rayos coacutesmicos son partiacuteculas elementales (protones muones ) de mucha enel-giacutea lleshyvan tanto tiempo como el Univershyso colisionando con la Tierra y el resto de astros Una colisioacuten de un protoacuten de un rayo coacutesmico con un protoacuten de la Tierra tiene una enershygiacutea al menos 10 veces mayor que las que se produciraacuten en el LHC Por
tanto esas colisiones ya tendriacutean que haber producido mini agujeros negros como los que produciriacutea el LHe La uacutenica diferencia es que esos agujeros viajariacutean maacutes raacutepido y poshydriacutean atravesar faacutecilmente un astro poco denso Pero no uno tan denshyso como una estrella de neutrones Si uno de estos agujeros negros se hubiese frenado dentro de una de estas estrellas y la hubiese consumishydo habriacutea provocado una explosioacuten gigantesca maacutes intensa que la de cualquier supernova El hecho de que nunca hayamos observado exshyplosiones de este tipo (y hay que pensar que el nuacutemero de estrellas de neutrones en nuestra galaxia es muy alto se estima en unos cienshytos de millones) implica por tanto que los mini agujeros negros no son estables es decir se desintegran antes de tener tiempo de absorber materia en grandes cantidades y provocar cataacutestrofes de dimensioshynes astronoacutemicas
Mala suerte para los visionarios de apocalipsis varias la Tierra seguishyraacute aquiacute unos cuantos antildeos maacutes
1- btmJsolreka comblog20 12lbc-end-of-the-world httparxivorgPS cachearxivpdf08080808 1 415v1 pdf
2 - http cosmiclogmsn bc msncomarchive20080902132 6534asox 3 - The safety af the LHC httppubl icwebcern chpubliclenLHCSafety-enhtm l 4- Review af the safety af LHC collisians J Elli s M L Mangano et al httparxiv orgpdf08063414
Exclusioacuten af 81ack Hales disaster scenarias at the LHC B Koch M Bleicher H Stoacutecker bnJl larxivorgpdf08073349v2 Astraphisical implications af hypothetical stable Tev-scale black hales S8 Giddings M L Mangano httpjla rxi vorgpdf0806 338 1
5 - hilpwww iexclte educacion esw 3easMateriexcla lesEdu cat ivosmema Jl taresobservator io 6 - httpmintakasdsu edufacultyoroszlweb 7- New Dimensions at a Millimeter to a Fermi and Superstrings at a TeV N Arkani-Hamad S Dimopou los GR Dvali
Phys Lett B436 Large extra dimensions M Sh if mano httparxivargPS cachearxivpdf0907 09073 07 4yl pdf
8- 81ack Holes at the LHC S Dimopoulas G Landasberg httpes arxivorgPS cachehep-phpdfQ l060 106295v1pdf
AMERICA LATINA ENERGIA
I
Y CAMBIO CLIMATICO Emilio Meneacutendez Peacuterez
Departamento de Ecologiacutea - Universidad Autoacutenoma de Madrid
El calentamiento global y otros problemas
La percepcioacuten de que el calenshytamiento global es un problema serio va tomando fuerza maacutes en las sociedades ricas que en las menos desarrolladas econoacutemicashymente aunque en cualquier caso queda tapado por otras cuestiones maacutes inmediatas Un anaacutelisis reashylizado por la Universidad de Sanshytiago muestra que los espantildeoles consideran que el cambio climaacutetishyco ocupa el quinto lugar despueacutes de otros temas de preocupacioacuten anteponiendo a eacutel un conjunto de otros problemas ambientales (Figura 1)
Parece oportuno asumir esto pues el cambio climaacutetico se enmarshyca en un contexto de crisis global en el cual sus efectos seraacuten tanto maacutes criacuteticos en la medida que los demaacutes problemas globales sean
maacutes intensos en particular los coshynexos con la pobreza social y el deshyterioro ambiental Esta liacutenea argushymental es con la que nos vamos a aproximar a Ameacuterica Latina
Una situacioacuten de temperaturas maacutes elevadas que las actuales dos o cuatro grados centiacutegrados pueshyde ser muy problemaacutetica para alshygunas regiones por ejemplo Meacutexishyco y Ameacuterica Central Constituyen un entorno en el cual hay zonas densamente pobladas en las cuashyles la frontera agriacutecola y de aproshyvechamiento de lentildeas avan za deshyforestando aacutereas de montantildea las lluvias torrenciales que se esperan con maacutes frecuencia en los periodos de huracanes y ciclones que alliacute se dan incidiraacuten negativamente en la conservacioacuten del suelo ademaacutes de traer consigo desastres con peacuterdishydas de vidas humanas
Esto ya ha ocurrido en Guateshymala y otros paiacuteses de la zona alliacute
Porcentaje total de citas en primero y segundo lugar de una encuesta en Espantildea
J
- iexcl Guerras y I
Hambre
- - - Probremas ambienta
1 Cambio climaacutetico
Problel
Problemas econoacutemicos eza y crisis
s violentos
ue afectan 1 Terrorismo al Mundo
p Crisis energeacutetica carestiacutea de combustibles
10 20 30
Figura 7
40
Fuente Pablo Meira use
la visioacuten de la situacioacuten del terreshyno es preocupante no soacutelo por la peacuterdida de esa masa forestal que todaviacutea controla la accioacuten de las llushyvias y favorece la pervivencia de los manantiales sino tambieacuten por la sishytuacioacuten de los terrenos despueacutes de la cosecha del maiacutez la milpa (Fishygura 2 paacutegina siguiente) La sequiacutea actual en la franja oriental de este paiacutes con la secuela de 500 persoshynas muertas por la hambruna no es maacutes que una entre otras llamashydas de atencioacuten
Hemos de recordar que en el Periodo Caacutelido Medieval a finashyles del primer milenio de nuestra Era se prodUjO el hundimiento de la Cultura Maya Claacutesica las conshyfrontaciones sociales fueron la caushysa final pero previsiblemente hubo uno o varios detonantes previos para ello las elevadas temperaturas de ese periodo con poblacioacuten que habiacutea crecido fuertemente y deshymandaba maacutes alimentos maiacutez pushydieron dibujar un entorno no sosshytenible ambientalmente si ademaacutes hubo fuertes lluvias la situacioacuten debioacute ser muy complicada Por algo para los mayas el agua y sus ciclos teniacutean un alto simbolismo
En Ameacuterica del Sur el fenoacutemeshyno del Nintildeo - Nintildea distorsiona los regiacutemenes de lluvia no sabeshymos cuaacutel seraacute su evolucioacuten y como se veraacute afectada por el ca mbio climaacutetico pero siacute percibimos que los antildeos de fuertes lluvias o de sequiacuteas prolongadas afectan a las poblaciones del subcontinente o a la agricultura Respecto a esto seshygundo las noticias relativas a proshyblemas relacionados con las fu ershytes lluvias o los periodos de sequiacutea en Argentina o en Brasil se repiten con frecuencia
Fiexcl(Jura 2
Desde los entornos mediaacuteticos I Emisiones de gases de efecto que nos muestran los efectos del invernadero cambio climaacutetico quizaacutes haya poshycas noticias relativas a la peacuterdida Las emisiones de gases de de hielos y glaciares de Ameacuterica del efecto invernadero contienen dos Sur siacute nos hablan de la Antaacutertida partidas relevantes las de origen aunque menos de lo que ocupan energeacutetico y las debidas a los usos las preocupantes noticias del oceacuteashy de la tierra En la mayor parte de no Aacutertico y su placa de hielo flotanshy las regiones mundiales son senshyte El hecho de que el hemisferio siblemente mayores las primeras sur sea en mayor medida oceaacutenico que las segundas pero no es asiacute en puede atenuar los cambios de temshy Aacutefrica y en Ameacuterica del Sur Resshyperatu ra en las aacutereas terrestres en
pecto a las de este subcontinenteparticular las del cono sur donde
se sentildealanlos glaciares siguen siendo un gran espectaacuteculo (Figura 3)
Cuando se viaja por Ameacuterica Latina e incluso se participa en foshyros universitarios la percepcioacuten del nivel de preocupacioacuten por los proshyblemas derivados del cambio clishymaacutetica es baja queda sobrepasada por muchos otros de tipo social y algunos de caraacutecter ambiental Por ejemplo en este segundo rengloacuten preocupan los efectos que se pueshydan derivar de la construccioacuten de Hidroviacutea del Paranaacute que incidiraacute negativamente en la conservacioacuten del Pantanal boliviano palaguayo brasilentildeo se quiere disponer de una gran viacutea de comunicaciones para exportar materias primas y tambieacuten crear actividad econoacutemica y laboral
Guatemala el campo en abril - 2008
bull Los campos de milpa maiacutez cuando se ha realizado la recoleccioacuten presenlan este aspeclo Faacuteciles de perder su tierra de labor cuando las lluvias son torrenciales bull En la aclualidad las fuertes lluvias se producen cuando la milpa estaacute crecida a partir de junio iquestQueacute pasaraacute en el futuro bull iquestCoacutemo se defenderaacute la tierra si la deforestacioacuten llega hasla la cumbre de las colinas
bull Las emisiones de origen enershygeacutetico se estiman en 23 t de CO
2
por persona y antildeo mientras que la media mundial estaacute en 43 1 que por otro lado es el valor corresponshydiente a Meacutexico cuya estructura geograacutefica y econoacutemica es muy distinta de la media de Ameacuterica Latina Las razones para esa baja emisioacuten en Ameacuterica del Sur se relashycionan con el moderado peso de la industria baacutesica el no muy elevado uso del automoacutevil y el hecho de que casi las dos terceras partes de la generacioacuten de electricidad proshyvenga de la energiacutea hidraacuteulica
bull Las debidas a los usos de la tieshyrra son sensiblemente mayores se estima que incluso pudieran doshyblar a las de origen energeacutetico el caacutelculo final de ellas es complejo y en cierta medida discutible Heshymos de asumir que una parte del resto del mundo nos abastecemos de productos agriacutecolas forestales y ganaderos desde Ameacuterica del Sur tambieacuten desde Aacutefrica Los medios de comunicacioacuten nos muestran la deforestacioacuten en amplias zonas de la Amazoniacutea aunque se hace menos incidencia en el cultivo de soja o en la ganaderiacutea de vacuno que son el motivo para esa tala de aacuterboles
Es previsible que estas emisiones derivadas de los usos de la tierra sigan creciendo Por un lado la propia dinaacutemica de crecimiento de la poblacioacuten demandaraacute mayores producciones agriacutecolas y ganadeshyras pero ademaacutes la viabilidad ecoshynoacutemica de la mayoriacutea de los paiacuteses se une al incremento de las exporshytaciones de algunas de esas proshyducciones esto demandaraacute una mayor superficie agriacutecola y ganashydera y conllevaraacute peacuterdidas de masa forestal
En esa linea hay que pensar en las propuestas en el subcontinente de produccioacuten de biocombustibles liacuteshyquidos bien para su consumo proshypio pero en mayor medida previshysiblemente para la exportacioacuten La Hidroviacutea del Paranaacute antes citada se une en cierta medida al desarrollo de los cultivos de soja para usos vashyrios entre ellos los de biocombusshytibies Estos cultivos energeacuteticos o mejor dicho los biocombustibles liacutequidos aparecen como opciones de reduccioacuten de las emisiones gloshybales de CO2 Ello es cierto pero no en gran proporcioacuten y esa dismishynucioacuten se la asignaraacuten maacutes bien los paiacuteses que los consumen no a los que producen la soja u otras mateshyrias primas
Botadero de residuos Ciudad de Guatemala Agosto 2007
El uso masivo de abonos nitroshygenados o la extensioacuten de cultivos que fijan nitroacutegeno en el suelo es un problema en el ciclo de dicho elemento pues finalmente eacuteste pasa a las aguas y camina hacia el mar Es importante sentildealar que hay plmiddoteocupacioacuten por que ya hashyyamos sobrepasado el equilibrio en el ciclo global del nitroacutegeno o estemos cerca de hacerlo
En estas paacuteginas se va a hacer una referencia maacutes extensa resshypecto a los usos energeacuteticos y sus expectativas de evolucioacuten en las emisiones de COr Antes de ello hay que sentildealar otro foco emisor tal es los vertederos de residuos urshybanos que aparte de un problema y una fotografiacutea social muy poco alentadora suponen una contribushycioacuten nada desdentildeable de CH
4 (Fishy
gura 4)
Esquemas energeacuteticos en Ameacuterica Latina
En el lado del consumo en Ameacuterica Latina hemos de hablar de los siguientes tres apartados Lo haremos tanto en relacioacuten al moshymento actual como en sus expecshytativas de evolucioacuten que como se va a exponer son de un crecimienshyto significativo
bull Los vertederos de residuos son un lugar insano Se desprenden gases procedentes de la descomposicioacuten de dichos residuos las aguas que circulan por ellos suelen ser aacutecidas y arrastran metales disueltos maacutes otros compuestos Debieran construirse sobre superficies estancas y lejos de las viviendas bull Pero en muchas ciudades incluida Madrid alliacute trabajan de manera maacutes o menos informal personas que se ganan la viacuteda con las cosas que recuperan de esos vertidos
Figura 4
bull Usos industriales El desarrollo industrial en el subcontinente ha sido muy asimeacutetrico Chile cuenta con una importante produccioacuten de cobre la cual supone consushymos significativos de electricidad Venezuela tambieacuten desarrolloacute su industria sideruacutergica metaluacutergica y quiacutemica Brasil cuenta con una industria baacutesica diversificada lo mismo que Colombia y Argentina aunque en menor medida Otros paiacuteses soacutelo cuentan con industrias manufactureras de bajo consumo energeacutetico
La demanda de bienes para la construccioacuten cemento y acero haraacuten crecer estas industrias y la demanda de energiacutea En la misma linea aunque por razones distintas aumentaraacute la demanda de cobre y consiguientemente el consumo de electricidad esa apetencia por el cobre viene de muacuteltiples usos enshytre ellos los equipos para las enershygiacuteas renovables aerogeneradores o placas solares
bull Movilidad y transporte En algunos paiacuteses supone ratios muy elevados entre un tercio y la mitad del consumo final de energiacutea no asiacute en los paiacuteses con mayor peso de la industria baacutesica Brasil Coshylombia Chile o Venezuela El transshyporte de mercanciacuteas se hace por carretera y entre los grandes proshyyectos de nuevas infraestructuras se proponen autoviacuteas de conexioacuten internacional en buena medida comunicando puertos que miran al Paciacutefico o al Atlaacutentico aunque el traacutefico por riacuteos tiene tambieacuten su importancia
Pero el aspecto maacutes preocupante se une al crecimiento de la movilidad que por otra parte es necesario por razones estructurales sociales y econoacutemicas En la actualidad el nuacutemero de automoacuteviles por 1000 habitantes estaacute en torno a los 150 algo menos de la tercera parte del ratio espantildeol
La poblacioacuten en Ameacuterica Latina es el 7 de la mundial mientras que si miramos un desglose de la poblacioacuten urbana del mundo nos encontraremos que las ciudades latinoamericanas suponen el doble de ese va lor sentildea l como otras vashyrias del ritmo de crecimiento urbashyno en este subcontinente_Las ciushydades reclaman entre otras cosas respuestas a la mov ilidad obligada esa que conecta las zonas de reshysidencia con las de ocio y las de trabajo En todas las ciudades en la medida que aumenta el nivel de vida el automoacutevil es la respuesta maacutes si el desarrollo de los medios de transporte colectivo es defishyciente
El crecimiento de la movilidad y el transporte demandaraacute progresivashymente maacutes derivados del petroacuteleo a los cuales acompantildearaacuten por un lado el gas natural como ya sucede en Argentina o Brasil con el gas licuado veh icular o los biocomshybustibles liacutequidos tal como se ha sugerido anteriormente
bull Residencial y servicios Es una demanda que creceraacute tambieacuten en la medida que se incremente el nishyvel de vida En buena medida se dishyrigiraacute hacia el consumo de electrishycidad con una cierta participacioacuten del gas en las ciudades
El consumo de electricidad en el conjunto de Ameacuterica Latina es moderado con relacioacuten al de los paiacuteses maacutes ricos tal como muestra la figura 5 aunque el del paiacutes proshyductor de cobre Chile es el maacutes elevado del subcontinente Las reflexiones anteriores nos llevan a pensar en aumentos signif icativos en la demanda eleacutectrica la cual en la actualidad proviene en algo maacutes de la mitad de la generacioacuten eleacutecshytrica el resto se obti ene del gas nashytural y de derivados del petroacuteleo y en menor medida del carboacuten
Del lado de la energiacutea primaria hay que sentildealar que Ameacuterica del
Consumo de elctricidad per caacutepita kWhlpersona y antildeo
9000
8000
7000 6000
5000
4000
3000 Datos del
antildeo 2006 2000
1000
Media OCDE Espantildea
bull Al antildeo 2008 el consumo mundial de electricidad alcanzoacute 20000 TWh lo cual significa 3000 kWh por persona y antildeo de media bull Es previsible que en Ameacuterica del Sur la demanda de electricidad se doble en los proacuteximos 25 oacute 30 antildeos bull iquestCoacutemo seraacute en Ameacuterica del Sur el esquema de generacioacuten y cual seraacute el grado de integracioacuten regional
Chile Brasil Media Ameacuterica del Sur
Figura 5
Sur tiene reservas de combustishybles foacutesiles para ser autosuficiente en su conjunto durante todo este siglo Ahora bien el reparto geoshygraacutefico de yacimientos tambieacuten es asimeacutetrico_ Las reservas de petroacuteshyleo son una deacutecima parte de las mundiales las de gas natural una veinteava parte y las de carboacuten una proporcioacuten algo menor
Venezuela es con diferencia el paiacutes con mayores reservas de peshytroacuteleo seguido a distancia por Brashysil En ambos casos la participacioacuten de los crudos pesados en el total de ellas es muy elevada lo que cuestiona como seraacuten los procesos de refino en el futuro y que calidashydes se obtendraacuten de eacutel Brasil no seraacute suministrador para el resto de Ameacuterica Latina ya que sus reservas soacutelo cubren razonablemente sus demandas El gas natural se enshycuentra en primer lugar en Veneshyzuela y en segundo en Bolivia las disponibilidades de Argentina son escasas soacutelo vaacutelidas para su propio consumo
Las fJosiciones polrlicdS de Veshynezuela y Bolivia no crean un enshytorno de faacutecil diaacutelogo con determishynados paiacuteses tambieacuten hay dudas sobre la capacidad financiera y tecshynoloacutegica de ambos paiacuteses para una
raacutepida expansioacuten de las industrias petrolera y gasista de forma indeshypendiente Asiacute los dos paiacuteses dan entrada a compantildeiacuteas foraacuteneas que en cierta medida vuelven a repetir los esquemas de explotacioacuten de los recursos naturales frente a los cuashyles se han manifestados los liacutederes de Venezuela y Bolivia Todo ello conforma una situacioacuten compleja y que trae incertidumbres en el sushyministro energeacutetico futuro
Este esquema de anaacutelisis puede favorecer el avance energeacutetico en cuatro liacuteneas que introducen a su vez cuestiones
bull Retorno al carboacuten Previsibleshymente de forma moderada dirigido hacia la genelacioacuten de electriCidad ya algunas industrias baacutesicas como la fabricacioacuten de cemento Ya se construye una central teacutermica de carboacuten en el sur de Argentina y se dibujan proyectos en otros paiacuteses Esto supondriacutea un incremento de las emisiones de C02
bull Energiacutea nuclear Francia se mueve por dife rentes paiacuteses proshyponiendo centrales no parece faacutecil que los proyectos cuajen al menos a corto plazo Las suspicacias poshyliacuteticas entre paiacuteses de la regioacuten se agravariacutean
~
bull Fomento de los biocombustishybies liacutequidos Esta liacutenea que proshypone en primer lugar Brasil ya se estaacute extendiendo por otros pciexcliacuteses Como se ha sugerido anteriorshymente no haraacute maacutes que trasladar el problema de las emisiones de gases de efecto invernadero del entorno de los hidrocarburos a la agricultura
bull Desarrollo de las energiacuteas renovables Es la opcioacuten maacutes apeshytecible tanto en relacioacuten a las inshycertidumbres en disponibilidad de hidrocarburos para todos y a fin de frenar el crecimionto de las emisioshynes de gases de efecto invernadeshyro Veamos brevemente cual es la situacioacuten
Energiacuteas renovables en el sisteshyma eleacutectrico
La hidraacuteulica es la primera fuenshyte de generacioacuten eleacutectlica su desashyrrollo en los uacuteltimos antildeos estaacute sienshydo socialmente muy cuestionado desde las grandes represas brasileishyras a la de Ralco en Chile esto no favorece la construccioacuten de nuevas instalaciones de generacioacuten
La eoacutelica es el gran recurso enershygeacutetico en varios paiacuteses de Ameacuterica
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EOacuteLICA DEL CHOCOacuteN
Latina desde el istmo de Tehuanshytepec en Meacutexico a la Guajira en Colombia y Venezuela Pero sobre todo en la Pat agonia C hilena y Arshygentina aquiacute hay disponibilidades de viento como para generar una cantidad de electricidad similar al actual consumo de toda Ameacuterica Latina un milloacuten de GWh anuales
iquestPor queacute no se ha desarrollado aun la eoacutelica) Va rias respuestas nos aparecen desde la no consciencia del problema global del cambio climaacutetico a razones de inmediatez econoacutemica que se une a ese marco de economiacutea ultra liberal que se ha extendido en muchos paiacuteses y las empresas energeacuteticas propias o foraacuteneas
Ahora bien ag ua pasada no mueve molino La cuestioacuten es coacutemo conseguir avanzar en ese propoacutesito Parece necesario estushydiar viacuteas significativas de financiashycioacuten a las cuales no podemos ser ajenos tal y como se veraacute maacutes adelante Pero antes que ello es preciso recuperar el diaacutelogo social para que la eoacutelica y la hidraacuteulica puedan caminar Juntas
La hidraacuteulica ya existente puede soportar un gran desarrollo de la
~
bull En una meseta proacutexima a esta presa cuya potencia n 25 Km hidraacuteulica es de 1200 MW Con 3000 horas anuales equivalentes a plena carga Parque eoacutelico de ~ 1000 aerogeneradOfes de 3 MW ~ _3000 MW de potencia totalnstalada Como este parque eoltco caben - 3 500 horas equivalentes a plena carga I muchos en la Patagonia - InverSII)n - 4000 Millones de Euros - Generacioacuten - 10000 GWhantildeo
energiacutea eoacutelica bien en implantashyciones proacuteximas a presas en operashycioacuten como sugiere la figura 6 bien con interconexiones entre hidreacuteIacuteumiddotmiddot lieas de zonas poco ventosas por ejemplo las del Paranaacute con aacutereas de alto potencial de viento Esto obliga a un diaacutelogo entre paiacuteses lo cual no es faacutecil pero ademaacutes reshyqUiere inversiones en infraestrucshytu ras
Conclusiones a modo de reflexioshynes para seguir trabajando
Tanto lo que se ha expuesto en relacioacuten con Ameacuterica Latina como lo que acontece en otros lugares del mundo nos hacen pensar en lo inevitable del avance del cambio climaacutetico y sus consecuencias Es preciso comenzar las acciones de adaptacioacuten tanto en paiacuteses ricos como en los maacutes pobres a los cuashyles estamos obligados a ayudar de forma sign ificativa
Evidentemente todas las accioshynes que fomenten el ahorro y uso eficiente de la energiacutea deberaacuten ser promovidas Aquiacute y en cualquier otro paiacutes en especial en el transshyporte y la movilidad pero sin olvishydar actuar en relacioacuten a cualquier otro tipo de consumo energeacutetico
Finalmente parece imprescindishyble dibujar un esquema de desarroshyllo de la energiacutea eoacutelica en Ameacuterica Latina en particular en Patagonia Ello requiere en primer lugar asushymir el dibujo que los ciudadanos de los distintos paiacuteses desarrollen buscando en primer lugar diaacutelogo y consenso social posiblemente las Universidades pudieran tener un papel significativo en recomposhyner ese diaacutelogo que tan necesario se hace y que no olvidemos estaacute deteriorado
Espantildea debiera sentirse invoshylucrada en este propoacutesito Las deshynominadas empresas energeacuteticas espantildeolas se extienden por los distintos paiacuteses de Ameacuterica Latishyna fueron para ampliar sus actishyvidades pero hoy entre ell as debe aparecer la lucha contra el cambio
Figura 6 climaacutetico
- -- -- -
LA OBSERVACION PLANETARIA
y EL DIOS DE LA GUERRA
Cuando algunos miembros de
la Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas
Baixas me propusieron la idea de colaborar con alguacuten artiacuteculo en esta interesante revista accediacute gustoso y agradezco su deferencia
de darme la oportunidad de colashy
borar con los temas que maacutes me apasionan La astronomiacutea
La astronomiacutea amateur puede
tener dos apartados El cielo proshy
fundo y la observacioacuten planetaria o en su extensioacuten digamos la obshyservacioacuten del Sistema Solar Desde siempre me quedeacute maravillado por la observacioacuten de los planetas y los
misterios que encierran
Tambieacuten los dos apartados obshyservacionales se pueden dividir en dos La observacioacuten visual y la obshyservacioacuten fotograacutefica sentildealando
esta uacuteltima un tanto mas difiacutecil y complicada especialmente en la fotografiacutea planeta ria
Este invierno y proacutexima primashy
vera tendremos dos planetas en
muy buenas condiciones de obsershyvacioacuten Marte por tener su oposishy
cioacuten en enero y Saturno un poco mas tarde
Marte siempre fue mi planeshy
ta preferido por sus detalles tan
dinaacutemicos y cambiantes sus mushychos puntos en comuacuten con nuesshytra Tierra y al ser sus oposiciones un poco mas frecuentes que las de los demaacutes planetas exteriores
es obligado hablar en primer lugar del planeta rojo
Como todos sabemos el Marshyte de los latinos era Ares para los
Camilo Fumega Ucha Presidente de la Asociacioacuten para la Divulgacioacuten Cientiacutefica
Ourense Astronomiacutea
griegos dios de la 18 d iciembre 2007 882 Mili Km --------guerra que se hace
acompantildear de sus dos hijos Fobos (Temor) y Deimos (Terror) una
Afelio
vez descubiertos por 28 agosto 2003 556 MilI Kmel astroacutenomo estadoshy
unidense Asaph Hall
EI planeta rOJo poshy8 ltlbri12014
see una oacuterbita muy 924 MilI Km
exceacutentrica y esto hace Tabla Oposiciones de Marte cercanas a las actuales En agosto de 2003 alcanzoacute el perihelio que sus OPOSICIOshy situilndose a su miacutenima distancia a la Tierra con 556 millones de Kmla actual oposlcion del proacuteximo dja 29 de enero seraacute en el afeliocon una distancia cercana a los nes que se dan cada 100 millones de Km
780 diacuteas por teacutermino medio no acontezcan a la misma nes de Km) y es entonces cuaacutendo distancia haciendo variar en conshy brilla con un fulgor rojo-naranja secuencia su diaacutemetro aparente casi escandaloso superando en angular asiacute como su brillo o magshy brillo al planeta Juacutepiter nitud a simple vista En las oposi shyciones afeacutellcas esto es en el punto Precisamente un par de meses mas lejos de la Tierra como la que antes y despueacutes de las oposiciones acontecioacute en el mes de enero pashy debemos observar y fotografiar el sado Marte se situoacute a maacutes de 100 planeta porque despueacutes su brillo y millones de Km pero su brillo sushy diaacutemetro decreceraacuten raacutepidamente pera auacuten la primera magnitud yes muy faacutecil de localizar sin embargo En la tabla I podemos ver las en el periheliO (oposiciones cercashy oposiciones hasta el 2020 con su nas y favorabl es como la del 2003 distancia correspondiente en milloshyy que acontecen cada 15-17 antildeos) nes de Km en su miacutenima aproxishyMarte se situacutea a la miacutenima distanshy macioacuten que suele acontecer con cia de nuestro planeta (556 millo- algunos diacuteas de diferencia a la
Oposiciones de Iarte para el ciclo 2003-2020 I Fecha Asceu Recta Declinacioacuten Distaucia LVKlll lag TA 2S-Ago-2003 15deg -i8 S22h 39m 03 72 556 x 106 251-28
I
30--Iay-2016 15h -15m 2F 2-i S 0503 bull 753 x 106 -20 186I
31-Jul-20 18 20h 27m 25deg 56 S 0385 577 x 106 -2S 2-i3 13-0cl-2020 05deg 22 N 0-119 62 7 x 1050111 22 m -16 22-1
15~ 53 N 07-No-~005 02h 51m 0-i6-1 69-1 x 106 ~01-~3 159-2-1-Dic-2007 26deg-151 06h 12m 0592 S86 x 106 -16
29-Ene-20 1 O 08h 5-1m 22 09 N 066-1 99-1 x 106 -12 141 05-1ar-2012 11h 03m 11351 I 06 7-i 1008 x 106 -12 139
l ) O-l~ 25 S 0618 bull 915 x 1051-1-Abr-201-1 13h 05m -1-1 - shy
Tabla IIOposiciones hasta el antildeo 2020Se dan sus coordenadas as] como su distancia magnitud y tamantildeo aparente en segundos de arce
Marte el diacutea 2 de diciembre del 2007 Al sur (arriba) se divisa el Solis Lacus y sus regiones adyacentes Abajo izquierda se puede ver el Mare Acidalium muy cerca del polo norte El color azul difuso se debe a nieblas que se forman en sus contornos Newton 3l0rnm Powermate 5X F25 Philips SPC900NC
El diacutea 20 de agosto de la gran oposicioacuten de 2003 ha sido posible capturar el sateacutelite De i mos en su maacutexima elongacioacuten oeste a las 2h ut El planeta estaacute saturado para poder resaltar el sateacutelite Se empleoacute el newton de 3 10rnm a focales y exposiciones de FIO y 1 F20 y 2 Y F25 Y 4 de izquierda a derecha y una Toucam Pro modificada para larga exposicioacuten
Muy cerca del maacuteximo acercamiento en la gran oposicioacuten de 2003 Marte nos muestra la gran extensioacuten de su polo sur (arriba) En el centro destaca Solis Lacus y las regiones que le circundan divisando a su izquierda el gran cantildeoacuten de Valles Marineris Newton 310mm Powermate 5X F25 Toucam Pro
oposicioacuten debido a la excentricishydad del planeta
En b tabla II (paacutegino mterior)
tambieacuten veremos sus fechas con las coordenadas del planeta en el
cielo asiacute como su distancia magshynitud y tamantildeo angular aparente
La observacioacuten planetaria no es tarea faacutecil Requiere telescopios de una cierta potencia (lo ideal seraacuten como miacutenimo 20 cm) si queremos divisar los principales detalles adeshymaacutes de una atmoacutesfera muy estable para que el telescopio pueda trashybajar a su maacutexima potencia
Pero los detalles planetarios no se ven al primer golpe de vista requieren muchas horas al telesshycopio con paciencia y en espera de aquellos breves momentos de estabilidad de nuestra atmoacutesfera
para poder ver y captar todos los maravillosos detalles que nos pueshyden mostrar los planetas y en este caso el planeta rojo
A l primer vistazo Marte es un planeta lleno de decepciones Uno espera ver los claros de las meseshytas las zonas altas los canales etc y lo que divisamos es un pequentildeo disco anaranjado sin rastro alguno o quizaacutes alguacuten leve sombreado acompantildeado posiblemente de una manchita intensamente blanca al norte o al sur del disco a modo de un blanco diamante engarzado en el borde de un anillo Es uno de los casquetes polares que seguacuten la oposicioacuten nos puede mostrar el
norte o el sur (esta vez nos mosshytraraacute el polo norte)
Pero si tenemos la paciencia de esperar a los momentos estables de nuestra atmoacutesfera entonces los detalles de Marte se nos preshysentaraacuten a nuestros ojos destellanshydo maravillosamente hacieacutendose visibles la Syrtis Major Sinus Merishydiani Hellas Solis Lacus Coacuteprates etc y si nuestro telescopio es lo bastante potente podemos divishy
sar incluso los grandes volcanes de
Toma en blanco y negro a traveacutes de filtros infrarrojo y violeta el diacutea 27 de julio de 2003 El polo sur muestra grietas debido a su deshielo causado por el comienzo del verano marciano En el centro destaca Sinus Meridiani con dos zonas claras a ambos lados que pueden ser debidas a fenoacutemenos meteoroloacutegicos estacionales Newton 310mm Powermate 5x F25 Toucam Pro
la regioacuten de Tharsis como la gran
cima de Olympus Mons Es muy recomendable acostumshy
brarse a observar con los dos ojos abiertos y la visioacuten ladeada donde nuestra retina estaacute menos cansashy
da Si ponemos una rnano delante del aja abierto que no observa y nos alejamos ligeramente del ocushylar nos acostumbraremos a la senshysacioacuten de que observamos con los dos ojos y nuestra observacioacuten se haraacute mas coacutemoda y sensible
Los detalles se muestran bien en luz visible pero filtros naranja amarillos o azules nos ayudaraacuten a contrastar e identificar mejor ciershytos detalles
Para la observacioacuten visua l basshytaraacute un aumento entre 150 y 250 veces pero para la fotografiacutea la cosa cambia si queremos destashycar los detalles en primer teacutermin o tenemos que ampliar la focal del telescopio hasta algunos metros esto es de 4 a 6 en el caso de Marte que podemos conseguir aplicando al telescopio una lente negativa adiciona l como puede ser una lente barlow de ca lidad o mejor auacuten una powermate
Para semejante ampliacioacuten neshycesi tam os una montura fuerte que
permita un buen seguimiento asiacute
como una atmoacutesfel-a estable (muy
importante) si no los detalles se
mostraraacuten oscilantes y borrosos
no siendo posible la captura fotoshy
graacutefica
Hoy diacutea las caacutemaras maacutes adeshy
cuadas son las ccd ex profeso
o tambieacuten caacutemaras que puedan
grabar viacutedeos (las mas usadas) a
varios fotogramas por segundo
porque bu rlan de alguna for-
El planeta en la oposiclon de
ma las secuencias turbulentas y despueacutes con el programa adecuashydo como Registax se pueden esshycoger los mejores frames alinearshylos optimizarlos y promediarlos en una imagen final de gran calidad Las webcam con chip ccd como alshygunas Philips hoy diacutea son las maacutes adecuadas por su gran rendimienshyto y un coste superasequible
Tambieacuten si el telescopio es lo suficientemente potente podemos intentar ca pturar los sateacutelites Fobos y Deimos sobre todo este uacuteltimo ya que se aparta mas del planeta y es mas brillante Para esto debeshymos esperar a que los sateacutelites se en cuentren en sus maacuteximas elonshygaciones ya que la mayoriacutea de las veces se hallan inmersos en la luz de planeta y necesitamos que la webcam esteacute modifi cada pa ra larshyga exposicioacuten ya que tendremos que exponer varios segundos para panel en evidencia la luz del sateacutelishyte La ampliacioacuten tambieacuten seraacute alta para desdoblar el diminuto sateacuteshylite del disco planetario
En fin si el clima nos acompantildea tendremos de nuevo otra ocasioacuten de observar el planeta rojo a pesar de no ser una oposicioacuten favorable
2007 Ahora nos muestra el polo norte (abajo) En el centro izquierdo se divisa una manchita blanca que sentildeala el Olympus Mons Posiblemente se deba a nubes y nieblas que circundan el gran volcaacuten Nexton de 310mm Powermate 5xF25 y Philips SPC900NC
CLUB DE ISICA
ENRICO FERMI El Club de Fiacutesica Enrico Fermi
se inauguroacute el pasado diacutea 6 de ocshytubre en el Laboratorio de Fiacutesica del lES Santo Tomeacute de Freixeiro Lo dirige el profesor Joseacute MalIacutea Cordobeacutes miembro fundador de la Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas Baixas profesor de Fiacutesica de lES y actualmente trabajando en el Deshypartamento de Fiacutesica Aplicada de la Universidad de Vigo
Preguntamos en primer lugar al profesor Cordobeacutes por el moshytivo que le movioacute a buscar ese nombre para el Club
Con el nombre de Enrico Fershymi se quiere honrar la memoria del ilUStre fiacutesico italiano premio Nobel en 11938 por sus estudios de la radiactividad inducida usanshydo neutrones y el uacuteltimo quizaacutes de los grandes fiacutesicos que fueron teoacutericos y experimentales al misshymo tiempo En el club de Fiacutesica recibimos apoyo en materiales didaacutecticos muy variados de Fermishylab un laboratorio nacional ameshyricano que se encuentra cerca de Chicago y en donde se hace inshyvestigacioacuten en Fiacutesica de altas enershygiacuteas Esta es otra de las razones que me movieron a dedicarle las actividades del Club a este conoshycido fiacutesico
iquestQueacute actividades se realizan en el Fermi
El Club Fermi tiene por objeto promover los estudios de Fiacutesica elTtre los alumnos de Bachillerato Cada antildeo se inscriben en el Club alumnos de muy diversos centros docentes que estaacuten muy interesashydos en el estudio de la Fiacutesica Teshynemos una reunioacuten semanal y las actividades se centran en el estushydio de las estructuras de la materia
(aacutetomo nuacutecleo y partiacutecula) tanto a nivel teoacuterico como expel-imental Para ello hay disentildeadas una serie de charlas-coloquio sobre estos teshymas y otra serie de actividades para simulal-Ios meacutetodos de trabajo que se emplean en esta investigacioacuten Colaboran en las actividades del Club Fermi algunos laboratorios de Fiacutesica de Altas energiacuteas como CERN en Suiza y Fermilab y Jeffershyson lab en USA
Entre los contenidos de las seshysiones figuran El Modelo Estaacutendar de la Partiacuteculas e Interacciones con el que se trabaja en Fiacutesica de Parshytiacuteculas los trabajos sobre Fusioacuten nuclear en el laboratorio y en los sistemas estelares y los desarrollos sobre Cosmologiacutea
iquestEstaacuten previstas otras actividashydes ademaacutes del curso propiashymente dicho
Efectivamente otras actividashydes en las que pueden pal-ticipar aquellos alumnos que lo deseen son la preparacioacuten para la Olimshypiacuteada de la Fiacutesica la participaoi oacuten en concursos sobre Ciencia como Ciencia en accioacuten organizado por la Real Sociedad Espantildeola de Fiacutesica y Sciencia per tutti organizado por el Instituto Nacionale de Fisica Nushycleare en Frascatti asiacute como las sashylidas a observar el cielo nocturno en colaboracioacuten con Ila Asociacioacuten Astronoacutemica Rias Baixas
Usted estuvo en CERN el antildeo pasado en un curso para profeshysores de lES coincidiendo con la puesta en marcha del LHC iquestEstaacute previsto dedicar tiempo al proyecto LHC en las sesiones del Clubiquestqueacute visioacuten tiene de este proyecto en el momento actual
D Joseacute Mariacutea Cordobeacutes Fiacutesico
En este antildeo uno de los temas a los que se dedicaraacute especial atenshycioacuten seraacute al nuevo acelerador de CERN el LHC (Large Hadron Colllshyder) que tiene previsto comenzar a funcionar en el mes de noviembre Su estructura su funcionamiento y los objetivos que tiene planteashydos se trataraacuten a lo largo de las sesiones en las que se conjugaraacuten las clases teoacutericas con el uso de los maacutes variados recursos didaacutecticos
Sobre el LHC lo primero que diriacutea es que es una maacutequina extreshymadamente compleja Se dice que es una maacutequina de maacuteximos es la mayor instalacioacuten superconductoshyra del mundo es la que trabaja a menor temperatura la que permishyte alcanzar la mayor energiacutea la de mayores dimensiones etc
El antildeo pasado coincidiendo con el curso para profesores de lES al que se ha referido en CERN se puso en funcionamiento Fue todo un eacutexito Sin embargo cuando se estaba calibrando a la energiacutea de 5 TeV en uno de los sectores en que estaacute dividido el acelerador hubo una averiacutea debido a defectos en la soldadura de unos imanes y e1 acelerador pasoacute del reacutegimen superconductor al normal produshycieacutendose un escape de helio al tuacuteshynel Esta averiacutea que produjo dantildeos en los imanes adyacentes fue basshytante seria y ha obligado a retrasar un antildeo su funcionamiento con el perjuicio que ello supone para los trabajos de investigacioacuten que esshytaba previsto iniciar Por otra parshyte ha sido necesario revisar miles de soldaduras reparar los imanes dantildeados o sustituirlos por otros nuevos y esto ha encarecido el proshyyecto Evidentemente ha sido un momento difiacutecil para CERN pero tambieacuten hay que tener en cuenta
que la complejidad de la maacutequina el trabajo pionero que alliacute se esta realizando y el nuacutemero elevado de grupos de investigacioacuten que intershyvienen en el proyecto y que hay que coordinar es un desafiacuteo en toda la regla
Sin embargo como dice el Director General de CERN Rolf Heuer ahora se comprende mucho mejor coacutemo funciona la maacutequina y este contratiempo ha suministrado mucha experiencia para el futuro Se han mejorado algunos sistemas de proteccioacuten y se controlaraacuten los haces con nuevos sistemas de seshyguimiento Iniciaraacute su funcionashymiento a una energiacutea menor de la que se ha previsto en el mes de noviembre para ir calibrando el guiado de los haces los detecshytores los sistemas de recogida de datos etc Posteriormente se aushymentaraacute su energiacutea hasta unos 5 TeV en el 2010 para despueacutes des-
conectarla en el invierno del nuevo antildeo y pl-epararla para su funcionashymiento a 7 TeV (energiacutea maacutexima) en el 2011 No obstante a estas energiacuteas por debajo de la energiacutea maacutexima los fiacutesicos esperan enconshytrar resultados que sean relevantes e indicadores quizaacutes de una nueva Fiacutesica
El club de Fiacutesica Enrico Fermi tiene ya una rica tradicioacuten de premios entre sus antiguos miembros iquestNos puede hablar de este tema
En el club venimos preparando a los alumnos para la Olimpiada de Fiacutesica desde sus comienzos Ha hashybido miembros del Fermi que han sido ganadores tanto en la fase local de la Universidad de Vigo como en la fase nacional y han podido asistir a la Olimpiacuteada Intershynacional En el antildeo 2001 fuimos ganadores del concurso Ciencia en
accioacuten y representamos a Espantildea en el eERN junto con otro grupo de un colegio de Madrid Conseshyguimos un diploma en el Concurso Scienza per tutti en el antildeo 2003 por un trabajo sobre el micromunshydo y el macromundo etc
iquest Coacutemo estaacute estructurado el curshyso en el Club Fermi
Las sesiones en el Club Fermi tienen una frecuencia semanal y se extienden a lo largo de un trimestre En la segunda fase las actividades se centran en la preparacioacuten de la Olimpiacuteada de Fiacutesica y en la particishypacioacuten en algunos de los concursos cientiacuteficos que hayan elegido los participantes La clausura del curso en el mes de abril se hace coincishydir con la participacioacuten en el Masshyterclass experimento en Fiacutesica de partiacuteculas a traveacutes de internet que organiza la Universidad de Santiago en colaboracioacuten con CERN
Joseacute Mariacutea Cordobeacutes director del Club de Fiacutesica Enrico Fermi y colaborador de esta revista durante una estancia en el CERN
FISICA
INTRODUCCiOacuteN
La fiacutesica es una rama de la cienshycia La ciencia es la buacutesqueda de un entendimiento racional del mundo en el que vivimos Como tal la ciencia parece haber sido inventada hace unos 3000 antildeos en la antigua Grecia y sus coloshynias por los mares Egeo y Meshyditerraacuteneo Mucho antes de la ciencia la humanidad demostroacute tener grandes capacidades inshyventivas manejando el fuego la agricultura la medida de tierras calendarios los tejidos la metashylurgia y el uso de metales (coshybre bronce y plomo) para la deshycoracioacuten herramientas y armas
CIENCIAS FiacuteSICAS
En tiempos antiguos con el fin de procurar bienestar a la hu shymanidad aquellos fenoacutemenos provocadores de miedo como las tormentas truenos y relaacutempagos
terremotos erupciones volcaacutenicas otros desastres naturales trageshydias personales tales como la enshyfermedad accidentes y similares se atribuiacutean todos a espiacuteritus que veniacutean en una gran variedad de colores y sabores El aplacarlos era una importante industria La mitoshylogiacutea una rica y hermosa literatura emergiacutea de los esfuerzos de la hushymanidad para hacer frente a lo que pareciacutean acontecimientos caoacuteticos y al azar La mitologiacutea se convirshytioacute en el manual del usuario para desenvolverse en un mundo que mezclaba reconfortante regularishydad - diacutea y noche invierno y verashyno las fases de la luna las mareas el movimiento de los planetas y los modelos de estrellas - con desasshytres inexplicables y catastroacuteficos
Entonces allaacute por los antildeos 600 iJC algo nuevo sucedioacute una deshyterminacioacuten por tratar de entender el mundo en toda su complejidad por medio de la loacutegica (lagos) Esto iba a reemplazar la mitologiacutea (mythos) que va con la poesiacutea la cancioacuten y el relato de cuentos El lagos entrantildeaba un firme razonashymiento Como ejemplo de la nueva filosofiacutea la causa de la noche y el diacutea es la rotacioacuten de la tierra sobre su eje una explicacioacuten mucho maacutes econoacutemica que aquella en la que el sol orbita la tierra en 24 horas
Obseacutervese que ambas explicashyciones para el diacutea y la noche hacen
DI Leon M Lederman A Antoliacuten Franco para traducir
para la Revista Ciencia Riacuteas Baixas
uso de la racionalidad - en resshypuesta a porqueacute diacutea y noche Los griegos nuevos a este asunto de la ciencia teniacutean una conviccioacuten filoshysoacutefica de que la razoacuten maacutes sencilla era la preferible Uno puede ver esto en la arquitectura y la escultushyra griegas en donde siempre que era posible se seleccionaba la geoshymetriacutea y la elegancia
Un tema capital de la ciencia griega era la presuncioacuten de que las complejidades del mundo - de los soacutelidos liacutequidos y gases de la roca y del metal del sol y los planetas de lo duro y lo blando - todo era la consecuencia de liJ combinacioacuten de cuatro elementos baacutesicos que ellos llamaron aire tierra fuego y agua Hoy en diacutea los ciacutenicos proclashyman que de aquiacute solo se obtiene un lodo caliente y burbuJeante Pero la buacutesqueda de la simplicidad subyacente a la complejidad era una estrategia fundamental
Una idea mucho maacutes cercana a nuestro actual concepto del munshydo fue inventada por Demoacutecrito (450 aL) Eacutel introdujo la idea de que existe una variedad de partiacutecushylas diminutas e invisibles que viajan raacutepidamente por todo el espacio colisionando y combinaacutendose en distintas formas y acumulaacutendose para hacer la variedad de cosas una gota de agua un grano de coshybre una mota de sal Estas ideas de
El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trabajo en fiacutesica de partiacuteculas en 1988 Actualmente vive en Batavia Illinols (USA)
FUENTES AEinstein El mundo como yo lo veo R Feynman et al Las conferencias de Feynman sobre Fiacutesica GGalileo Diaacutelogos relacionados con dos nuevas ciencias DGriffiths Introduccioacuten a la Mecaacutenica Cuaacutentica J Keats Las Poesiacuteas completas de John Keats EOWilson ConsillienceLa utilidad del Conocimiento
aacutetomos eran una forma de buscar
la simplicidad dentro de las comshyplejidades de la materia pero en los primeros tiempos de Grecia la verificacioacuten de tales ideas no era posible ni siquiera se pensaba que fuera importante En lo que caprishychosamente pod riacutea considerase presciencia los filoacutesofos griegos no a diferencia de algunos fiacutesicos teoacutericos modernos pensaban que la verificacioacuten experimental era abshysolutamente indigna
Demoacutecrito de Abdera
Los griegos no estaban enamoshy
rados de las investigaciones expeshyrimentales disentildeadas para confirshymar lo que ellos consideraban la belleza espiritual y esteacutetica de su visioacuten del mundo Se cuenta una historia acerca de un joven filoacutesoshyfo recieacuten elegido a la distinguida
Academia de Platoacuten Escuchoacute un debate sobre el nuacutemero correcto de dientes que se asignaban a un asno El argumento sentildeala la nushymerologiacutea pitagoacuterica en contra de la jerarquiacutea de la estructura animal ordenada por los dioses El novicio interrumpioacute para sugerir que jusshyto en el exterior de la Academia habiacutea un grupo de carromatos cada uno de los cuales estaba enshyganchado a un asno y que los acashydeacutemicos podiacutean salir a contar los dientes Inmediatamente el desshyafortunado individuo fue asaltado recibioacute una buena paliza por parte
de los enfurecidos veteranos y fue arrojado de la Academia Este incishydente dejoacute claro el modelo de las corteses discusiones acadeacutemicas entre nuestras maacutes prestig iosas facultades de Harvard Stanford Yale y Princeton
LAS PRAacuteCTICAS DE LA FiacuteSICA
Para acercarnos a la fiacutesica es uacutetil describir las disciplinas esenciashyles que definen la actividad geneshyral de la ciencia Hay cuatro de tashyles disciplinas y pueden disponershy
se en la forma jeraacuterquica de una piraacutemide procediendo a partir de una base principal matemaacuteticas hasta fiacutesica quiacutemica y triunfante en complejidad con la moderna biologiacutea con base molecular por encima
Uno puede casi al azar escoger una de las muchas subdivisiones
que se extienden desde la astronoshymiacutea y antropologiacutea hasta la zooloshygiacutea y tropezar con tales subdisciplishynas como geoquiacutemica astrofiacutesica geneacutetica o quiacutemica atmosfeacuterica pero todas ella mezclan trozos de las disciplinas esenciales para consshy
truir el gran monumento a coacutemo funciona el mundo
La fiacutesica tiene el fino enfoque de da rificar la estructu ra de la materia y la energiacutea sobre un escenario que
consiste en espacio y tiempo que empieza con el origen del universo entendiendo la evolucioacuten desde el informe caos de la explosioacuten origishynal hasta la formacioacuten de galaxias cuaacutesares agujeros negros estrellas y sistemas solares La estructura de la materia hasta las moleacuteculas aacutetomos y partiacuteculas subnucleares es tambieacuten una parte esencial del enfoque Desarrollo histoacuterico
La disciplina de la fiacutesica surgioacute en el siglo XVI como una partida cuantitativa de leyes con base mashy
temaacutetica por medio de las cuales los humanos podiacutean comprender el mundo inanimado Los profundos
misterios con que se enfrentaban los antiguos fueron reemplazados por una grupo de principios cada vez maacutes concisos de modo que el movimiento de los objetos - el vueshylo de los proyectiles la caiacuteda de las manzanas la oacuterbita de la luna la trayectoria de los planetas - podiacutea explicarse de forma cuantitativa Las defi n iciones de espacio tiempo materia y energiacutea eran precisas Los fenoacutemenos excesivamente compleshyjos - eclipses cometas mareas las propiedades de la materia (ej soacuteshylidos liacutequidos y gases) la estabilishydad de las estructuras (ej puentes torres barcos ) el comportamiento
de la Iuz los procesos queinduyen las oscilaciones del calor temperashyturas los colores del arco iris y los colores maacutes sutiles que emiten las sustancias calientes las cargas eleacutecshytricas y el magnetismo gravedad y radioactividad - todo esto fue con el paso del tiempo organizado en un nuacutemero relativamente pequentildeo de leyes de la fiacutesica
Las claves de la evolucioacuten de la fiacutesishy
ca moderna surgieron de una nueshyva actitud tipificada por una obsershyvacioacuten cuantitativamente precisa y experimentos controlados acopiashydos con ra zonamiento matemaacutetico Estas nuevas ideas empezaron con
la fiacutesica asociada principalmente con Galileo alrededor de 1600 Con los eacutexitos la estructura conshyceptual se extendioacute lentamente a otras disciplinas cientiacuteficas Los insshytrumentos necesarios para llevar a cabo la experimentacioacuten controlashyda evolucionaron lentamente desshyde remiendos hasta disentildeo basado en el entendimiento cientiacutefico La apl icacioacuten de la ciencia a la socieshydad (tecnologiacutea) animoacute la inversioacuten de la sociedad en la ciencia pero tambieacuten capacitoacute a la ciencia para llevar a cabo una experimentacioacuten auacuten maacutes sofisticada Este proceso
da cuenta del asombroso raacutepido avance de la ciencia y la tecnologiacutea que es caracteriacutestico de nuestros tiempos
El avance moderno
El siglo XX vio una profunda ampliacioacuten de las propiedades del mundo fiacutesico considerado ahora entendido por la fiacutesica El proceshyso de la fiacutesica empieza con el exashymen de un conjunto de fenoacutemenos que parecen estar relacionados (ej el movimiento y la estabilidad de los objetos) y sobre la ba se de cuishydadosas observaciones y medidas conduce a una propuesta de una ley concisa o un conjunto de leshyyes que pueden dar cuenta de las observaciones y la medida Estas nuevas leyes estaacuten sujetas a prueshybas siempre maacutes incisivas Si estas leyes fallan son reemplazadas por leyes maacutes profundas y maacutes vaacutelidas
Puede hacerse una lista de las subdisciplinas de la fiacutesica como (1) estado soacutelido (fiacutesica de materia conshydensada) que trata de estructuras complejas de la materia (ej supershyconductores semiconductores la ciencia de los materiales estructushyras moleculares complejas) (2) fiacutesica atoacutemica que trata de las propiedashydes de los aacutetomos (3) fiacutesica nuclear que trata de los fenoacutemenos de los nuacutecleos de los aacutetomos que ocupan solamente 10-15 del volumen del aacutetomo y (4) partiacuteculas elementales que trata de la buacutesqueda de los lashydrillos maacutes baacutesicos de la materia y de las fuerzas relevantes
Este sencillo resumen no toma en cuenta importantes temas relashycionados como la astrofiacutesica (que trata de la fiacutesica de las estrellas gashylaxias y la historia de la evolucioacuten del universo) la biofiacutesica (que trata de la fiacutesica de moleacutecu las muy granshydes cuyas estructuras definen proshyteiacutenas ceacutelulas y genes) y geofiacutesica y fiacutesica de la quiacutemica ( que trata de
la aplicacioacuten de las leyes de la fiacutesica a las disciplinas cientiacuteficas adyacenshytes)
Albert Einstein
La forma en que fu nciona la fiacuteshysica puede ilustrarse por medio de una de las subdivisiones la fiacutesica de pal-tiacuteculas Esta disciplina identishyfica los objetos maacutes primord iales a partir de los cuales estaacute compuesshyta la materia y busca entencJer las fuerzas que actuacutean entre estas parshytiacuteculas para construilmiddot los nuacutecleos aacutetomos y moleacuteculas Estas entidashydes maacutes complejas son entonces entregadas a la quiacutemica y a la biologiacutea moderna de base moleshycular generalmente acompantildeadas de un manual del usuario que prescribe las leyes relevantes de la fiacutesica El entablado conceptual soshybre el cual danzan estas leyes estaacute hecho de materia energiacutea espacio y tiempo
La fiacutesica de partiacuteculas surgioacute en la deacutecada de 1950 a partir de estudios de los nuacutecleos de los aacutetoshymos y la fiacutesica de rayos coacutesmicos Esta uacuteltima estudiaba partiacuteculas energeacuteticas que bombardeaban la tierra desde el espacio profundo exterior Para penetrar en profunshydidad dentro del nuacutecleo se invenshytaron los aceleradores de partiacutelcushylas para controlar y observar las colisiones entre las partiacuteculas aceshy
leradas (ge neralmente electrones y protones) y los objetivos selecshycionados A medida que aumenshytaba el conocimiento se disentildear-on las leyes generales de la naturaleza y generalmente se manifestaron matemaacuteticamente Estas leyes (ej la teoriacutea cuaacutentica de campos la relatividad general tambieacuten conoshycida como la ley de la gravedad de Einstein la teoriacutea de supercuerdas) fueron entonces sometidas a tests experimentales Nunca se halla que las teoriacuteas sean correctas A menudo se halla que son erroacuteneas o a lo mejor posiblemente correcshytas N uestra experiencia ha de ser respetuosa con nuestra herencia pero esceacuteptica de su l1nivNsalidad Por consiguiente las leyes de Isaac Newton promulgadas alrededor de 1680 fueron verificadas en un elevado nuacutemero de pruebas en un gran nuacutemero de laboratorios Pero solamente alrededor de 1920 se halloacute que no eran vaacute lidas cuando los fiacutesicos aprendieron coacutemo proshybarlas en el microscoacutepico mundo de los aacutetomos nuacutecleos y quarks
Las conexiones de distintas partes de la ciencia son algunos de los tesoros de la actividad Por consiguiente se tornoacute claro en el siglo XX que para entender como funciona el so l necesitamos saber acerca de las reacciones nucleares la existencia de neutrinos y la teoriacutea de la Fuerza Deacutebil El entender la evolucioacuten del universo necesitaba de todo el resumen teoacuterico de las partiacuteculas elementales porque el universo infante era una caliente y densa sopa de pa rtiacuteculas y fuershyzas Los aceleradores de partiacuteculas construidos para ensamblar este conocimiento estaacuten ahora a la esshypera de ver moleacuteculas bioloacutegicas y las briznas de carboacuten que son parte del estudio de la ciencia de los materiales
Como soportes de las disciplinas estaacuten los dos pilares revolucionarios
de la fiacutesica del siglo XX mecaacutenica cuaacutentica y relatividad La primera disciplina se aplica a las leyes que
gobiernan el comportamiento de la materia y energiacutea en los domishynios atoacutemico y subatoacutemico la otra se aplica al dominio cosmoloacutegico de las galaxias cuacutemulos galaacutecticos agujeros negros y las partes exoacutetishy
cas de nuestro universo
La teoriacutea cuaacutentica surgioacute de la creciente habilidad de los fiacutesicos por adquirir datos del micromundo del aacutetomo Invisible aloJo humano incluso con los maacutes avanzados mishy
croscopios a finales del siglo XIX el aacutetomo habiacutea sido un sospechoso componente de la materia duranshyte milenios Unos 10 millones de
aacutetomos caben en el punto al final de esta oracioacuten La materia familiar a Newton y sus seguidores hasta 1900 estaba compuesta incluso en la forma de una diminuta bola
de trillones de aacutetomos actuando de forma coherente Pequentildea mashyravilla entonces que el comportashymiento de objetos individuales del tamantildeo de aacutetomos es totalmente diferente de la experiencia humashyna Tan extrantildeas eran las nuevas reglas finalmente inventadas para explicar el comportamiento de los aacutetomos que muchos de los que habiacutean estado en el origen de la teoriacutea cuaacutentica se revelaron conshy
tra ella Esto incluyoacute a Einstein Sin embargo la teoriacutea tuvo eacutexito y hoy es la teoriacutea con maacutes eacutexito que subshyyace a la fiacutesica explicando toda la quiacutemica y una gran parte de la bioshylogiacutea con base molecular - la bioloshy
giacutea del DNA proteiacutenas y estructura de la ceacutelula
La fiacutesica del siglo XX ha dado lugar a una enorme tecnologiacutea que podemos describir enumeranshydo utensilios tales como laacuteseres teleacutefonos celulares maacutequinas de fax ordenadores (desde el Palm VII a enormes superordenadores) y farms de procesadores que
dirrgen nuestras faacutebricas predicen nuestm tiempo atmosfeacuterico orshyganizan nuestros negocios y jueshy
gan nuevos papeles en las nuevas ciencias de transferencia de inforshymacioacuten roboacutetica automocioacuten microelectroacutenica y nanoestructushyras Probablemente una importanshyte fraccioacuten del producto nacional
bruto de las naciones industriales surge de la fiacutesica del siglo XX Adeshymaacutes las disciplinas maacutes complejas de quiacutemica biologiacutea y ciencias de la tierra y el espacio se basan en la descripcioacuten de los fiacutesicos de la forshyma y funcioacuten de los aacutetomos y moshy
leacuteculas
Nanoestructuras
Efuturo
Asiacute que iquest queacute queda por hacer iquest Cuales son los problemas candenshy
tes a los que han de hacer frente los fiacutesicos del siglo XXI iquestCuales son las constricciones si hay alguna en los avances que posiblemente pudieshyra llevar este tema a una graciosa terminacioacuten iquestQueacute validez tiene la
asercioacuten Todos los temas fundashymentales se entienden iquestsolamente algunos detalles interesantes neceshysitan estudiarse Esta pregunta se ha alzado varias veces en la historia de la fiacute~ica En 1895 alentauds por deacutecadas y siglos de aplicaciones cada vez de mayor eacutexito de la meshycaacutenica newtoniana y del electroshymagnetismo de Faraday y Maxwell se alzaron voces eminentes proclashy
mando que las futuras verdades de la fiacutesica han de hallarse en el lugar del sexto decimal
La deacutecada de 1895 - 1905 sin embargo produjo nuevos datos que dieron un vuelco en esta exushyberancia y convirtioacute a los optimistas en voces de desesperacioacuten rayosshy
X radioactividad el electroacuten los oriacutegenes de la teoriacutea cuaacutentica y la teoriacutea especial de la relatividad esshytuvieron entre los descubrimientos de esa deacutecada Los creadores de la teoriacutea cuaacutentica nunca pudieron imaginarse las vastas consecuenshycias econoacutemicas culturales y de comportamiento de su descubrishymiento
De nuevo en 1990 varios autoshyres proclamaron el final de la fiacutesica En efecto ellos adujeron nosotros ahora entendemos esencialmente todo lo que es razonablemente uacutetil de entender lo que queda son o bien detalles o abstracciones que en esencia son irrelevantes para las aspiraciones humanas El balance de este artiacuteculo es un esfuerzo por disponer algunos de los problemas irresueltos con alguacuten esfuerzo por estimar los recursos que se neceshysitan para dirigir estos problemas Despueacutes de todo el objetivo de la investigacioacuten baacutesica abstracta es simplemente entender como funshy
ciona el mundo La fiacutesica puede
que sea la uacutenica disciplina que se esfuerza por colocarse al margen del negocio
Concentreacutemonos en los domishy
nios donde los fiacutesicos esperan que tengan lugar los mayores avances en las proacuteximas deacutecadas Segurashymente que habraacute un firme progreso en nuestra comprensioacuten y control de fenoacutemenos tan complejos corno la fiacutesica de la materia condensada superconductores de alta temperashytura y propiedades de los cristales materiales polimeacutericos compuesshytos ceraacutemicas y nuevas formas de
moleacuteculas basadas en el carbono (ej ( 60 con nanotubos) Parece seshyguro predecir que estos temas se desarrollaraacuten vigorosamente dushyrante la mayor parte del siglo XXI El control de la complejidad el poshysible surgimiento de nuevos fenoacuteshymenos - incluso nuevos principios fundamentales - ciertamente revishyviraacuten las cosas
Las aplicaciones de la fiacutesica a la quiacutemica y especialmente a la bioloshygiacutea son aquiacute importantes A medishyda que la biologiacutea se convierte en una ciencia cuantitativa y difiacutecil la fiacutesica en su teacutecnica sus invencioshynes de instrumentos de precisioacuten potencia computacional y leyes baacutesicas continuaraacute influyendo en la biologiacutea en su sentido maacutes geneshyral Recientes esfuerzos para entenshy
der la consciencia humana como un elemento de la ciencia cuaacutentica ilustran el poder de la aplicacioacuten de profundos principios ayudados por la tecnologiacutea de los ordenadoshyres simulacioacuten e imagen
Esto nos lleva al futuro de la fiacuteshysica de partiacuteculas y la cosmologiacutea Estas estaacuten ahora iacutentimamente acopladas ya que las leyes de la fiacutesishyca -las partiacuteculas y fuerzas - deben jugar un papel crucial en las maacutes tempranas eacutepocas de la creacioacuten y evolucioacuten
La fiacutesica de partiacuteculas estaacute al borde de alguacuten tipo de estertor emergiendo de un poderoso pero imperfec to sumario de partiacuteculas fundamentales seis quarks (vieshynen en pares arribaabajo encanshytoextrantildeo y encimafondo) y seis leptones (electroacuten muoacuten y tau cada uno de los cuales con su proshypio compantildeero neutrino) cuyo comportamiento social estaacute deshyterminado por tres fuerzas (fuerte deacutebil y eleacutectrica) Mientras que la ciencia cuaacutentica da una espleacutendida relacioacuten de todos los experimentos llevados a cabo en todos los aceshyleradores desde Galileo en Pisa la gravedad (relatividad general) aparece como un dominio que toshydaviacutea debe revelarse Necesitamos una coexistencia paciacutefica entre la relatividad y la teoriacutea cuaacutentica para entender el principio Neceshysitamos un resumen maacutes sencillo y maacutes compacto perspectivas para las cuales nos acogemos en la exshypresioacuten Fenoacutemenos Higgs Esta es una proyeccioacuten para un nuevo campo que hace que la simplicishydad cristalina del universo parezshyca tan complicada Apareceraacute en el nuevo y enorme acelerador en funcionamiento ya en Europa o el que vendraacute despueacutes Higgs simplishyficaraacute y recompensaraacute a sus desshycubridores tal vez en la deacutecada actual (2000-2010)
Despueacutes los cosmoacutelogos y asshytrofiacutesicos tambieacuten tendraacuten que enshytender la expansioacuten acelerada del universo la materia oscura y las constantes cosmoloacutegicas HJy mushycho por hacer Incluso los optimisshytas no son ridiculizados por decir que en buena medida el origen y evolucioacuten del universo basado en las leyes de la fiacutesica quedaraacute moshyderadJmente claro en los proacuteximos 20 a 50 antildeos
Esto podriacutea posiblemente tershyminar con la buacutesqueda de una ley baacutesica - tal vez una versioacuten de la teoriacutea de cuerdas Entonces de nuevo podemos ser como el emshybrioacuten del polluelo picando del alishymento almacenado en el huevo shytodo el universo de este embrioacuten dentro del huevo consumieacutendose eventualmente para dejar el huevo universo totalmente comprendido hasta que la caacutescara se rompe exshyponiendo otro universo
El uacuteltimo papel de la fiacutesica puede representar la agencia unificadora de todo el conocimiento humano EOWilson el sociobioacutelogo escrishybe en su libro Consillience sobre la unidad de todo conocimiento de la eventual unificacioacuten de las cienshycias las ciencias sociales y de las humanidades Por revolucionario que esto pueda parecer uno pueshyde tal vez otear las posibilidades a
traveacutes del puente de la conscienshycia humana Los neurocientiacuteficos estaacuten aprendiendo poco a poco elementos del funcionamiento del cerebro En un sentido real el ceshyrebro funciona seguacuten las leyes de la fiacutesica y eacutestas suavizadas por las bases probabiliacutesticas de la ciencia cuaacutentica y por la complejidad de la teoriacutea del caos puede auacuten con el tiempo ser reconducida a un anaacuteli shysis loacutegico
iquestSeraacute esto un rapto de la emoshycioacuten amor muacutesica poesiacutea arte O por el contrario enriqueceraacute
realmente la unioacuten cientiacutefica las grandes glorias del espiacuteritu humashyniacutestico suministrando una ciencia loacutegica subyacente iquestTememos noshysotros como Keats destejer el arco iris Richard Feynman el gran fiacutesico teoacuterico preguntoacute una vez iquest El entendimiento de los mecanismos de la actividad estelar hacen disminuir de alguacuten modo
nuestra apreciacioacuten de la belleza y esplendor del cielo nocturno
LO S PAPELES DE LA FiacuteSICA
Empleo
Los fiacutesicos encuentran emshypleo en academias en laboratoshyrios nacionales y en laboratorios de investigacioacuten industriales Hay tambieacuten un aacutegil movimiento de fiacutesicos en otros campos en donde son valorados su exclusivo dominio de instrumentos y de anaacutelisis mashytemaacuteticos Se mueven faacutecilmente por la moderna biologiacutea y han conshytribuido grandemente a definir la estructura y funcioacuten tridimensional de complejas moleacuteculas de DNA
Hoy en diacutea las fronteras de la astrofiacutesica y fiacutesica de partiacuteculas nos han dado un cuadro bastante claro y bien verificado del origen del unishyverso en un Big Bang el origen tan caliente y denso que la materia existiacutea en su forma maacutes primordial Los fiacutesicos de partiacuteculas simulando esto en grandes aceleradores sushyministran leyes que siguen la evolushycioacuten del universo hasta el presente Tanto la astrofiacutesica como la fiacutesica de partiacuteculas utilizan grandes y cashyros instrumentos y generalmente entrantildean colaboraciones internashycionales de decenas y centenares de cientiacuteficos y estudiantes graduashydos La mayor parte de la illvegtLishygacioacuten baacutesica en fiacutesica se hace con fondos del gobierno Otra investishy
gacioacuten baacutesica estaacute maacutes proacutexima a su aplicacioacuten y uno puede defenshyder el gasto puacuteblico como esencial
para producir ciencia en apoyo a la tecnologiacutea y contribuir a una ecoshynomiacutea robusta
Temas de Eacutetica y M oral
Los temas de eacutetica y moral surshygen cuando los fiacutesicos trabajan en laboratorios de defensa en armashymentos tales como explosivos nushy
cleares misiles y otras contribucioshynes a la guerra Como estaacuten cienshytiacuteficamente educados los fiacutesicos pueden ser consultados sobre proshyyectos tales como bombas guiadas con precisioacuten misiles defensivos con base en sateacutelites y cualquier fuente especialmente relacionada con impactos medioambientales Como la ciencia supone 150 mil millones de doacutelares anuales de gasshyto el respaldo de la fiacutesica y de los diversos campos es un tema poliacutetishyco y ciertamente aquiacute hay tensioshynes y competencias
Organizaciones profesionales
La fiacutesica estaacute organizada a esshycala nacional en la Sociedad Fiacutesica Americana (APS siglas in ingleacutes) asiacute como tambieacuten en sociedades subdisciplinares para impulsar la investigacioacuten atraer a estudiantes y obtener becas y contratos Orshyganizaciones paraguas tales como la Academia Nacional de Ciencias (NAS) y la Asociacioacuten Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS) son para la cultura para aconsejar al gobierno para hacer avanzar la ciencia generalmente y para orshy
ganizar poderosos Iobbies para defender u oponerse a poliacuteticas medioambientales temas regulatoshyrios seguridad educacioacuten prograshy
mas militares y similares La Unioacuten
Internacional para la Fiacutesica Pura y Aplicada (IUPAP) abarca a todas las naciones con un nuacutemero de fiacutesicos suficientemente grande para dirigir
temas relevantes para la profesioacuten
pero tambieacuten para aplicaciones de
la fiacutesica El compartir la construcshy
cioacuten de grandes telescopios aceshyleradores e instrumentos de fusioacuten es cada vez maacutes crucial La educashycioacuten para el continuo avance de la
ciencia es un problema comuacuten en
donde la experiencia internacional es uacutetil Elevar la captacioacuten popular de la fiacutesica es igualmente importanshyte a medida que la fiacutesica del siglo
XXI continuacutea engendrando nuevas
tecnologiacuteas
CONCLUSiOacuteN
La necesidad de un entendishy
miento puacuteblico de la fiacutesica - no de
la ciencia - nunca ha sido mayor El
conocimiento baacutesico que estamos acumulando sobre coacutemo funciona el mundo no es ni bueno ni malo Las aplicaciones de este conocishy
miento pueden medirse por armashy
mento nuclear o por un incremenshyto en la longevidad mejor salud y los medios econoacutemicos para repashyrar el medioambiente y reducir la pobreza a escala mundiciexcll Aquiacute la
humanidad tiene una eleccioacuten que puede juzgarse
I
EN LA BUSQUEDA
DE NUESTROS ORIGENES 1 los homiacutenidos maacutes antiguos
Desentrantildear la historia de nuesshy
tra especie es una tarea ardua y
compleja en la que la respuesta
a cada pregunta a merludo suele
venir acompantildeada de todo un conshy
junto de nuevas interrogantes que complican nuestro aacuterbol genealoacuteshy
gico Y en la que no siempre geneacuteshy
tica y paleontologiacutea parecen ir de
acuerdo
Seguacuten los datos geneacuteticos pushy
blicados por David Reich (Nature
mayo 2006) la separacioacuten entre
los homiacutenidos y los antepasados
de nuestros parientes maacutes proacutexishy
mos los chimpanceacutes se produjo
muy probablemente hace menos
de 5 millones y medio de antildeos Sin
embargo el descubrimiento por
Michel Brunet (Universidad de Poishy
tiers) en el desierto del ehad de los r-estos foacutesiles de Toulllaf (Sashyhelanthropus tchadensis) datashy
dos en casi 7 millones de antildeos y
que puede representar a nuestro
antepasado homiacutenido maacutes antishy
guo pone un nuevo dilema sobre los oriacutegenes de nuestra especie
y entre los foacutesiles de especies
maacutes antiguas consideradas tamshy
bieacuten como homiacutenidos se encuenshy
tran los de Orrorin tugeniensis (de unos 6 millones de antildeos) desshy
cubiertos en Kenia (Tugen Hills) y
Ardipithecus ram idus (de entre 41 Y55 millones de antildeos) en Etioshy
piacutea todos con rasgos que sugieren
el bipedismo y que son anteriores a
los Australopithecus
Precisamente el teacutermino hoshy
miacutenido se corresponde con prishy
mates cuyo desplazamiento es
biacutepedo en esto parece haber un
acuerdo generalizado entre anshy
tropoacutelogos o paleoantropoacutelogos
El bipedismo acarrea una serie de
caracteriacutesticas en la anatomiacutea que
sirven de referencia a la hora de
distinguir los foacutesiles en los craacuteneos
la posicioacuten del hueco de insercioacuten
de la columna vertebral foramen
magnum es central en la base
para proporcionar el equilibrio neshy
cesario de la cabeza en un indivishy
duo erguido La longitud del cuello
femoral y el surco de insercioacuten del
muacutesculo en dicho cuello del feacutemur
la estructura de la pelvis o la disshy
posicioacuten paralela y maacutes adelantashy
da de los pulgares en los pies son
otras de esas caracteriacutesticas que
van ligadas al desplazamiento biacuteshy
pedo
Francisco Novoa Cid Bioacutelogo y profesor de lE S
2 los Australopithecus
Pruebas indudables de bipedisshy
mo las encontramos entre los Ausshy
tralopithecus (simios del Sur) que vivieron en Aacutefrica hace entre 4 y 2
millones de antildeos y de los que hay bastantes representantes corresshy
pondientes a varias especies A africanus A robustus A anashymensis
Pero sin duda los maacutes famosos son los restos de Lucy una Ausshytralopithecus afarensis descushy
biertos en 1974 por Donald Johanshy
son en la regioacuten de Afar (Etiopiacutea)
correspondientes a una adolescente que data de 32 millones de antildeos Un esqueleto casi completo que
proporcionoacute una enorme informashy
cioacuten y que se vioacute luego aumentada por los restos de trece individuos (4
nintildeos y 9 adultos de ambos sexos) en el mismo yacimiento
Huellas de Laetali
y otro de los descubrimienshy
tos maacutes emblemaacuteticos fueron las
Huellas de Laetoli en Tanzania
en 1976 por Mary Leakey del rasshy
tro de 36 millones de antildeos dejado
por las pisadas de probablemente
una familia de tres homiacutenidos soshy
bre arcilla y ceniza volcaacutenica huacutemeshy
da y que constituye la prueba maacutes
irrefutable del cam inar biacutepedo de
estos homiacutenidos
El craacuteneo y el aspecto sin emshy
bargo de los Australopithecus era
maacutes proacuteximo a los chimpanceacutes que
Comparacioacuten entre los esqueletos de un H erectus (izda) un Australapithecus
(centro) y un H sapiens
a los humanos actuales Su estatushy
ra era inferior (135 en machos y
105 en hembras) su volumen crashy
neal en general entre 400 y 500 cc era aproximadamente un tercio
del nuestro sin frente y sus brazos
eran proporcionalmente largos
con relacioacuten a sus piernas Su denshy
tadura revela una dieta vegetariana
de hojas y frutos
Una de las implicaciones que
suelen deducirse de la posicioacuten ershy
guida es que permitioacute liberar las
manos que pudieron adquirir una
mayor destreza y dar lugar con el
tiempo al desarrollo de una tecnoshy
logiacutea
3 El geacutenero Horno
Fue el uso de tecnologiacutea y la
aparicioacuten de una industria liacutetica
Junto a un cambio significativo en
la dieta en la que el uso de herrashy
mientas permite descarnar animashy
les muertos lo que marca la aparishy
cioacuten del geacutenero Homo hace unos
25 millones de antildeos Una dieta carshy
niacutevora maacutes rica en proteiacutenas favoreshy
cioacute ademaacutes el desarrollo cerebral
El volumen craneal iraacute aumenshy
tando desde los 650 cc en Homo
ha bilis hasta los 1500 en los neanshy
dertales (algo mayor que nuestros
1400 cc)
Hasta hace poco se consideshy
raba como representantes maacutes
antiguos del geacutenero a los Horno habilis que ya fabricaban lascas
pero el descubrimiento en la deacuteshy
cada de los 90 en el lago Malawi
(Rift africano) de una mandiacutebula inferior datJdJ en unos 25 milloshy
nes de antildeos correspondiente a una nueva especie Horno rudolfenshysis y de la que parece partir seguacuten
el equipo descubridor (FSchrenk y
T Bromage) la liacutenea evolutiva que
conduce hacia nuestra especie ha
generado la controversia
Fue un periacuteodo del Plioceno en
el que se produjo un notable camshy
bio climaacutetico con descenso de tem shy
peratura media y humedad yen el
que coexistieron diversas especies
de homiacutenidos
Sin embargo uno de los hallazshy
gos maacutes significados ocurrioacute en
1984 cuando el equipo de Richard
Leakey desenterroacute el esqueleto
casi completo del nintildeo de Turkashyna (lago Turkana Kenia) de 16
millones de antildeos Para eacutel y otros
foacutesiles de sus caracteriacutesticas se
creoacute la especie Horno ergaster homiacutenidos de 850 cc de capacidad
craneal con proporciones corpora shy
les un patroacuten de crecimiento muy
parecidos a los nuestros y con una
industria liacutetica maacutes elaborada (cul shy
tura achelense) Se le supone preshy
cursor del Homo erectus y tal vez
del H antecesor de Atapuerca
Craacuteneo de Hamo ergaster
De por medio una importante
interrogante la de los foacutesiles de
Horno georgicus en el Caacuteucaso
(Georg ia) con una antiguumledad feshy
chada en 185 millones de antildeos
y unos rasgos anatoacutemicos y una industr ia liacutetica maacutes primitiva de lo
esperado pero que ponen de mashynifiesto que los homiacutenidos salieron
de Aacutefrica mucho antes de lo que se
habiacutea supuesto
Homo erectus
Con una antiguumledad de 18 mishy
llones de antildeos el Horno erectus teniacutea unas caracteriacutesticas anatoacutemishy
cas muy parecidas a las nuestras su
capacidad craneal era de 1000 cc
y con una cultura bastante desashy
rrollada se desconoce si utilizaron
lenguaje hablado complejo pero
siacute alguacuten sistema de comunicacioacuten
capaz de transmitir aprendizaje Ha
sido el homiacutenido que migroacute a Asia
Hace un milloacuten de antildeos estaba
perfectamente asentado en China
y Java y su presencia se extendioacute
hasta hace tan soacutelo 30000 antildeos en
que se extinguioacute Por tanto llegoacute
a coexistir tanto con neandertales
como con nuestra especie
En el sur de Europa en cambio
el homiacutenido maacutes antiguo con la
excepcioacuten del Caacuteucaso corresponshy
de a Horno antecesor (Atapuerca
Burgos) en la Peniacutensula ibeacuterica los
primeros hallazgos fueron fechashydos en 800000 antildeos de antiguumleshy
dad pero maacutes recientemente la
aparicioacuten de nuevos foacutesiles en los
yacimientos de Atapuerca ya han
retrasado la aparicioacuten de los homiacuteshynidos en el Viejo Continente a 12
millones de antildeos en el Pleistoceno
inferior
Con el mismo volumen craneal
que H erectus presentan en camshy
bio unos arcos supraorbitales meshy
nos pronunciados Los huesos de
Gran Dolina de ind ividuos joacutevenes
presentan marcas de descarnashy
miento claros signos de canibashylismo
Para los paleoanshy
tropoacutelogos J L Arsuashy
ga E Carbonell y J
Bermuacutedez de Castro directores de las excashy
vaciones de Atapuershy
ca pueden constituir
probablemente un anshy
tepasado comuacuten que
conduce por un lado a
la liacutenea evolutiva hasta
los neandertales con sus
precursores los Homo
heidelbergensis y por otra liacutenea diferente hasshy
ta nuestra especie
De los Horno heidelbergensis (preshy
neandertales) la mayor acumulacioacuten de foacutesiles
se ha encontrado tamshy
bieacuten en Atapuerca en el
Yeacutelcimiento Sima de los huesos
y corresponde a los restos de 33 inshy
dividuos de ambos sexos de entre 13 y 30 antildeos datados en 300000
antildeos producto probablemente de
un enterramiento lo que revelariacutea
la existencia de un fuerte sentido
social y mente simboacutelica Indivishy
duos de complexioacuten fuerte hueshy
sos de notable grosor capacidad
craneal algo menor a la nuestra y
mandiacutebula sin mentoacuten
El Horno neanderthalensis debe su nombre al valle de Neanshy
der (Alemania) donde en el siglo
XIX se halloacute el primer esqueleto
parcial de estos homiacutenidos Apashy
recieron hace unos 230000 antildeos
y poblaron Europa y Asia occidenshy
tal adaptaacutendose al clima extremo
de las glaciaciones hasta que se
extinguieron hace unos 30000
antildeos o tal vez menos en su proshy
bablemente uacuteltimo reducto que
parece pudo ser la Peniacutensula Ibeacuteshy
rica Sus caracteriacutesticas fiacutesicas son
una evolucioacuten de los heidelbergenshy
sis con la diferencia de una mayor
capacidad craneal que llega a los
1500 cc (mayor que la nuestra)
por lo demaacutes huesos maacutes gruesos
y pesados que los nuestros fuertes
pero no muy altos (160-170) Y
en su rostro notable prognatismo
sin mentoacuten frente huidiza yarshy
cos supraorbitales resaltados
--
Coexistieron con el Hamo sashy
piens durante miles de antildeos y las
causas de su desaparicioacuten no aclashy
radas son objeto de discusioacuten al
igual que la posibilidad de cruces
(hibr idaciones) entre ambas espeshy
cies hipoacutetesis de la que hay parshy
tidarios como M Wolpoff o Fred
H Smith o detractores como Ch
B Stringer Lo que es indudable
es que los neandertales poseiacutean
una avanzada industria liacutetica usashy
ban el fuego el cuero y la madera
para producir herramientas armas
y adornos cuidaban a sus enfershy
mos y ancianos enterraban a sus
muertos y probablemente desarroshy
lla ron alguacuten tipo de lenguaje para
comunicarse Muy leJOS de la idea
que inicialmente se teniacutea de besshy
tias primitivas sin inteligencia algushy
na Hay pruebas de que algunos
grupos practicaron el canibalismo
pero eso tambieacuten ocurrioacute en nuesshy
tra especie
4 El Horno Sapiens
El Hamo saplens aparece en
Aacutefrica hace 200000 antildeos el arcaishy
co seguacuten algunos investigadores
y hace 120000 el moderno y con
relativa rapidez se va extendiendo
y sustituye a las otras poblaciones
de homiacutenidos en todo el mundo
Desde hace al menos unos 25000
antildeos ninguna otra especie de hoshy
miacutenidos le disputa su espacio en los
ecosistemas que coloniza del plashy
neta Tierra
Dotado de un esqueleto maacutes lishy
gero que el de los neandertales lo
que aumenta la agilidad y proba-
Bibliografiacutea
blemente la habilidad sobre todo
en las manos el craacuteneo evoluciona
adquiriendo una frente maacutes vertica l
desaparece el prognatismo y apareshy
ce el mentoacuten las mandibulas menos
robustas el desarrollo de dietas maacutes
vari adas con la utilizacioacuten del fuego
que le permite un mayor aprovechashy
miento de nutrientes con menor
gasto energeacutetico en su digestioacuten
el desarrollo de un cerebro y de un
leng uaje maacutes complejos que pershy
IIliten el anaacutelisis la planificacioacuten de
estrategias y la transmisioacuten de coshy
nocimientos y aprendizajes el mashy
yor desarrollo tecnoloacutegico gracias a
una mente maacutes creativa emprendeshy
dora dominada por la curiosidad y
en ocasiones el deseo de aventura
y probablemente un mayor sentido
social y de pertenencia a un grupo
lo que lleva a inevitables disputas y
conflictos entre grupos Todo ello
ha llevado a nuestra especie a coshy
lonizar en la praacutectica todos los meshy
dios del planeta fundamentalmenshy
te a base de modificar esos medios
para adaptarlos a nosotros En una
palabra para independizarnos del
medio
Pero sin duda el motor de la evolucioacuten son las mutaciones y reshy
combinaciones geneacuteticas que orishy
ginan la variabilidad y que permishy
ten la aparicioacuten y diversificacioacuten de
rasgos nuevos que no existiacutean en
los ancestros En nuestro caso que
compartimos aproximadamente un
99 del genoma con los chimpanshy
ceacutes son determinadas secuencias
en ese 1 restante del ADN claves
en el proceso de hominizacioacuten y de
nuestras diferencias con ellos
yvwwportalciencianet Art iacuteculos de antropologiacutea y paleontologiacutea Registros foacutesiles sobre la evolucioacuten humana en el Plioceno Emiliano Agu irre Enriacutequez Homiacutenidos contemporaacuteneos Investigacioacuten y Ciencia lan Tatersa ll iquestQuieacutenes fueron los neandertales InvestigaCioacuten y Ciencia Kate Wong Mutaciones pioneras Investigacioacuten y Ciencia Dennos Drayna iquestQueacute nos hace humanos Investigacioacuten y Ciencia Katherine S Pollard
El trabajO de genetistas como
Dennis Drayna o de bioestad iacutestishy
cosas como Katherine Pollard ha
revelado unas cuantas secuencias
de ADN importantes en la evolushy
cioacuten humana Mencionareacute soacutelo alshy
gunas de ellas
La secuencia HAR 1 (118 bases
de ADN del genoma humano que
codifican ARN) que se activa en
el cerebro y parece resultar esenshy
cial en el desarrollo de la corteza
cerebral La secuencia FOXP2 un
gen de evolucioacuten raacutepida y que tieshy
ne una importante implicacioacuten en
el habla Secuencias que tienen
relacioacuten con la dieta como el gen
LCT que permite la toleranCia a la
lactosa en adultos lo que permite
utilizar la leche de animales domeacutesshy
ticos En la lista de secuencias geshy
neacuteticas significativas estaacuten las que
tienen que ver con nuestro sistema
inmunitario Nuestros genes llevan
cicatrices de la lucha contra enshy
fermedades infecciosas especialshy
mente en el caso de retrovirus Tal
es el caso del gen TRIMS que nos
pelmite defendernos mejor que
otros primates frente al ret rovirus
PtEVR1 pero que a cambio nos
hace maacutes vulnerables al VIH (virus
del SIDA)
Somos una joven especie a ve shy
ces un tanto inconsciente que debe
aprender a usar correctamente su
tecnologiacutea y controlar su capacidad
de modificar el medio para evitar
la destruccioacuten de su propia casa el
planeta antes de tiempo y de si
misma
SUPERNOVA 1987 En este antildeo de 1987 alcanshy
zoacute la tierra despueacutes de 168 mil antildeos de viaje por el espacio la luz procedente de una explosioacuten de supernova que tuvo lugar en la vecina galaxia conocida como Gran Nube de ~lagallanes visible desde el hemisferio sur Esto puesshyto en kiloacutemetros supone la friolera de 1589414400 000000 000 Como se observa son distancias inimaginables para nuestros estaacutenshydares de aquiacute en la tierra A decir verdad esta estrella que explotoacute convirtieacutendose asiacute en supernova ya estaba alliacute mucho antes y hashybiacutea fotografiacuteas tomadas con anshyterioridad a la explosioacuten lo cual la convertiacutea asiacute en un magniacutefico e inigualable laboratorio de investishygacioacuten Esto no se podiacutea hacer en tiempos antiguos anteriores a la invencioacuten de la caacutemara fotograacutefishyca la cual ha sido uno maacutes entre los muchos avances de los uacuteltimos cien o doscientos antildeos y de gran importancia en su aplicacioacuten a la astronomiacutea Aunque los estallidos de supernovas en nuestra galaxia son muy poco frec uentes tal vez
Supernova 1987 tomada por el Hubble en 1994
uno cada 100 antildeos o maacutes en el universo entero dada la cantidad de galaxias que existen son muy abundantes De la que estamos hablando aunque no fue en la Viacutea Lactea siacute fue en nuestra vecindad a unos 168 mil antildeos luz como deshyciacuteamos que no es tanto si consi middot deramos su procedencia de otra galaxia la maacutes proacutexima a nosotros_ Esto ha dado margen por primera vez a un estudio concienzudo de lo que estas portentosas explosioshynes dan de siacute y a comprobar si las teoriacuteas elaboradas por los cientiacutefishycos coincidiacutean con la observacioacuten y el estudio de los hechos
Puesto que habiacutea fotografiacuteas anshyteriores que determinaban cual era la estrella que se habiacutea convertido en supernova puacutedose contrastar con los posteriores acontecimientos y fue el momento de comprobar si las teoriacuteas existentes se corresponshydiacutean con las observaciones y con los modelos computacionales que se habiacutean hecho sobre los casos de supernovas Los detalles observashydos encajaban sorprendentemente con las previsiones El resultado de ambas cosas teoriacutea y observacioacuten indicaba que la estrella conteniacutea unas 18 masas solares y tan solo 11 millones de afios de vida en el momento de la explosioacuten Como es habitual en estos casos su composhysicioacuten era principalmente hidroacutegeshyno y helio y su brillo el equivalente a 40 mil veces el de nuestro sol de ahiacute que su consumo de energiacutea fuera mucho mayOl y por tanto su duracioacuten mucho maacutes corta
Cuando la estrella colapsoacute al descender el calor interno que la manteniacutea estable se produjo casi instantaacuteneamente un espectacushylar encogimiento hasta alcanzar un
Antolin Franco Ex-presidente de la Agrupacioacuten
diaacutemetro de tan solo unas pocas decenas de kiloacutemetros
El telescopio espacial Hubble no fue lanzado al espacio hasta abril de 1990 y una vez que hubo estashydo operativo se volcoacute en obtener el maacuteximo de informacioacuten fotograacutefica y espectrograacutefica de lo que quedashyba de la supernova No obstante como se sabe este telescopio en principio resultoacute estar defectuoso por lo tanto las fotografiacuteas obtenishydas no eran las mejores posibles y hubo que esperar a que se corrishygieran los defectos para que estas alcanza ran inigualables cotas de nitidez En 1994 se tomoacute una fotoshygrafiacutea muy detallada de los restos de la explosioacuten y aparecieron unos inesperados anillos que todaviacutea hoy siguen siendo objeto de estushydio pa ra determinar su procedencia (veacutease fotografiacutea adjunta)
Esta explosioacuten de supernova ha sido la maacutes brillante nunca vista desde 1604 antildeo en que Johannes Kepler pudo observar la ya fashymosiacutesima SN 1604 a la que se ha denominado estrella de Kepler La que dio origen a la de 1987 como dijimos antes ya se habiacutea observashydo y se la conociacutea como SK-69202 Era una supergigante azul de unas 18 o 20 masas solares y unas 40 veces el diaacutemetro del sol y su luz llegoacute a nosotros el 23 de febrero de 1987 despueacutes de un viaje de 168 mil antildeos aproximadamente En el hemisferio sur se pudo ver con gran nitidez y se la considera una supemova de tipo 11 de las que crean elementos maacutes pesados que el hieno Su proximidad (en teacutermishynos relativos) y su pronta deteccioacuten la han convertido en la supernova maacutes y mejor estudiada de la histoshyria
Estrella que explota al terminar su vida
Como deciacuteamos todo esto tuvo lugar hace 168 mil antildeos cuando el hombre actual el Homo sapiens todaviacutea no habiacutea entrado en esta fase de desarrollo y su antecesor de aquella eacutepoca seguramente ni siquiera estaba en posesioacuten del lenshyguaje Si la deteccioacuten hubiera sido instantaacutenea si la ve locidad de la luz no tuviera liacutemites no estariacuteamos ahora hablando de esta supernoshyva pues no existiriacutea ninguacuten registro histoacuterico de la misma Tal vez aquel hombre primitivo la habriacutea visto y la habriacutea interpretado seguramenshyte como un augurio de los dioses si para aquel entonces el cerebro humano en sus albores estuviera ya lo suficientemente desarrollado para llegar a estas conclusiones No lo sabemos o al menos el que esto escribe no lo sabe
Pasados esos 168 mil antildeos que la luz necesitoacute para hacer la traveshysiacutea hasta nosotros fue descubierta desde el Observatorio de Las Camshypanas en Chile el 24 de febrero de 1987 por lan Shelton e indepenshydientemente desde Nueva Zelanshyda Fue la uacutenica supernova visible a
simple vista desde la invencioacuten del telescopio
Pero antes de detectarla suceshydioacute algo curioso algo que entraba dentro de lo que es una prediccioacuten cientiacutefica y que veniacutea ni maacutes ni meshynos a confirmar el buen hacer de los investigadores Tres horas antes y precediendo a la llegada de la luz se detectoacute en varios lugares la lleshygada de un paquete de neutrinos iquestCoacutemo era posible que estos neushytrinos se adelantaran a la luz emishytida por la supernova teniendo en cuenta que nada puede ir maacutes deshyprisa que la luz7 Otra vez la teoriacutea daba una explicacioacuten a este extrashyntildeo proceder la emisioacuten de neutrishynos precede a la emisioacuten de la luz
por eso los neutrinos llegan como una avanzada que anuncia alguacuten acontecimiento Se detectaron en total 24 de ellos 11 en Japoacuten en una mina bajo tierra destinada a la caza de neutrinos 8 los captoacute IBM Irvine-Michigan-Brookhaven en Estados Unidos y 5 maacutes en el Laboratorio de neutrinos Baksan en el Caacuteucaso Rusia Por primera vez neutrinos procedentes de una
Obseacutervese la supernova 7987 en el centro con sus anillos
alguacuten tiempo despueacutes de la explosioacuten
supernova habiacutean sido observados directamente y las observaciones coincidiacutean en gran medida con los modelos teoacutericos Se estimaba que despueacutes de la explosioacuten de la supernova el resultado habriacutea de ser la formacioacuten de una estrella de neutrones pero a pesar de la insistencia del telescopio espacial Hubble por dar con ella a pesar de las numerosas fotografiacuteas tomashydas desde su puesta en oacuterbita en 1990 relacionadas con este aconshytecimiento la estrella de neutrones no se ha dejado ver Tal vez esteacute oculta por alguna nube de gas y polvo o tal vez se haya convertido en un agujero negro e incluso hay quienes estiman que podriacutea habershyse formado una estrella de quarks que en teoriacutea pueden formarse dentro de estrellas de neutrones particularmente masivas Todo esto se estaacute investigando y alguacuten diacutea muy posiblemente tengamos la respuesta
Aunque el nuacutemero de neutrinos detectado fue muy pequentildeo se coshyrresponde con lo que se esperaba si bien en ese momento no fuera ese el cometido de los dispositivos cazaneutrinos existentes aquiacute en la Tierra pues nada se sabiacutea entonshyces de la explosioacuten que habiacutea tenido lugar en la vecina galaxia La verdad es que debemos estar muy agradeshycidos de que coincidiendo con la explosioacuten o poco antes se hubieshyran establecido sobre la tierra esos detectores de neutrinos Fue una afortunada coincidencia De haber sucedido la explosioacuten de la supershynova unos antildeos antes no se hubieshyran detectado y ciertas predicciones de la ciencia no se habriacutean podido confinnar por el momento
De todos modos la investigashycion sigue adelante a pesar de los antildeos transcurridos y tal vez se produzca alguna sorpresa que nos abra un poco maacutes el camino hacia el conocimiento de este tipo de exshyplosiones celestes
La nanociencia y la nanotecshynologiacutea son dos aacutereas del conocishymiento emergentes con un elevado caraacute cter multidisciplinar Hablar de ellas es sinoacutenimo de innovacioacuten desarrollo y de relevanc ia cientiacutefica y social Tal es asiacute que ambas discishyplinas han sido incorporadas como una de las Acciones Estrateacutegicas del Plan Nacional de I+D+ i 2008-2011 o lo que es lo mismo el Gobierno espantildeol reconoce el papel de estas disciplinas para mejoror nuestra competitividad industrial Dicho reshyconocimiento estaacute fundamentado en avances innovadores obtenidos que van desde la s aplicaciones en medicina (fabricacioacuten de ligamenshytos o tendones artificiales) o en aplicaciones energeacuteticas dedicadas
BlIClen
ANOCIENCIA y NANOTECNOLOGIA
UN VIAJE FASCINANTE AL NANOCOSMOS
Jorge Lobo Checa Centre dlnvestigacioacute en Nanocieacutencia i Nanotecnologia CIN2 (CSIC -leN) Esfera UAB 08193-Bel laterra Espantildea
a la construccioacuten (edificios que se puedan autoabastecer energeacuteticashymente) hasta su implementacioacuten en dispositivos electroacutenicos cada vez maacutes diminutos y potentes
En nuestra sociedad es cada vez maacutes probable toparse con las palashybras nanociencia y nanotecnoloshygiacutea y consecuentemente es loacutegico preguntarse cuaacutel es el significado y la diferencia entre ambos vocashyblos Las dos palabras comparten el prefijo nano que proviene del voshycablo griego del mismo nombre y que significa diminuto enano peshyquentildeo yes usado en el sistema inshyternacional (SI) de unidades para indicar un factor de 10-9 (es decir la mil milloneacutesima parte de algo) Un
NClIIon Un iexclMIniO BlllIgtn
Figura 1 Tamantildeos caracteriacutesticos y escala de los diferentes objetos nanomeacutetricos comshyprendidos entre O 1y 100 nm con los que se trabaja habitualmente en la nanotecnoshylogiacutea (Imagen tomada de la referencia [1])
nanoacutemetro (n m) es una longitud diez veces superior al tamantildeo tiacutepishyco de un aacutetomo (O 1 nm) o lo que es lo mismo unas 80000 veces maacutes pequentildeo que el diaacutemetro de un cabello humano De este modo la diferencia entre estas dos palabras surge de la propia diversidad en la definicioacuten de ciencia y tecnologiacutea Ciencia es la necesidad de saber un reflejo de la curiosidad del ser humano planteada de forma obJeshytiva y utilizando el meacutetodo cientiacutefishyco (es decir el trabajo realizado en un laboratorio de investigacioacuten en el que se busca o prueba una proshypiedad o una ley de la naturaleza) mientras que tecnologiacutea parte de los conocimientos baacutesicos estableshycidos por la ciencia para construir un dispositivo o aparato que tenga una utilidad o aplicacioacuten determishynada De esta forma la nanociencia y la nanotecnologiacutea estaacuten ligadas y son las dos caras de una misma moneda la tecnologiacutea se desarroshylla a partir de los conocimientos cientiacuteficos existentes y a su vez eacutesta proporciona nuevas herramientas a los cientiacuteficos con las que estudiar nuevos conceptos y avanzar en la ciencia que una vez maacutes generashyraacute tecnologiacutea nueva creando un sistema retroalimentado conocido como ciacutercu lo virtuoso
Ni la nanociencia ni la nanot ecshynologiacutea nacieron como disciplinas cerradas sino que ambas son camshypos del conocimiento que se han
ido construyendo paralelamente con la generacioacuten de nuevos conoshycimientos e innovaciones De maneshyra general se podriacutea definir nanoshytecnologiacutea como la fabricacioacuten de materiales estructu ras dispositivos y sistemas funcionales a traveacutes del control y ensamblado de la materia a la escala del nanoacutemetro (de O 1 a 100 nanoacutemetros del aacutetomo hasta por debajo de la ceacutelula tal y como se muestra en la figura 1) asiacute como la aplicacioacuten de nuevos conceptos y propiedades (fiacutesicas quiacutemicas bioloacutegicas mecaacutenicas eleacutectricas) que surgen como consecuencia de esa escala tan reducida Esta escala de tamantildeos es un tanto arbitraria el liacutemite inferior (una deacutecima de nanoacutemetro) parece claro ya que por debajo del aacutetomo no hay obshyjetos manipulables Sin embargo el liacutemite superior (una centena de nanoacutemetro) es una referencia para indicar que los objetos deben de estar por debajo de la micra Hoy en diacutea tenemos el conocimiento necesario para mover manipular y construir objetos de estos tamantildeos (nanociencia) que seraacuten utilizados en un futuro cercano para realizar una funcioacuten especiacutefica dentro de un determinado dispositivo (nanoshytecnologiacutea)
El origen de la Nanotecnologiacutea es un tanto difusa pero concepshytualmente se atribuye al Premio Nobel Richa l-d Feynman durante su famoso discurso There is plenty of Room at the Bottom (Hay mucho espacio al fondo) En esta miacutetica conferencia pronunciada en 1959 en el Instituto de Tecnologiacutea de California en Pasadena Feynman tratoacute sobre el problema de manishypular controlar y fabricar objetos de muy pequentildeas dimensiones abordaacutendolo desde una perspectishyva absolutamente distinta a como se habiacutea hecho hasta el momento y abriendo todo un nuevo mundo de posibilidades cientiacuteficas y tecnoloacuteshygicas En aquel momento su discurshyso no tuvo una gran repercusioacuten tal vez por la carencia de teacutecnicas experimentales que permitiesen
visualizar las unidades atoacutemicas y moleculares a manipular Es maacutes la palabra nanotecnologiacutea no apashyrece en su discurso y fue acuntildeashyda posteriormente en 1974 por el profesor N Taniguchi de la Univershysidad de Ciencia de Tokio cuando la mencionoacute en un artiacuteculo titulado On the Basic Concept of Nanoteshychnology (sobre el concepto baacutesishyco de la nanotecnologiacutea) En dicho artiacuteculo se hablaba de como esta tecnologiacutea nos permitiriacutea separar consolidar y deformar materiales aacutetomo a aacutetomo o moleacutecula a moshyleacutecula Posteriormente en el antildeo 1986 E Drexler publicoacute su libro Engines of Creation (maacutequinas de creacioacuten) en el que se descrishybe coacutemo las nanomaacutequinas seraacuten capaces de construir desde ordeshynadores hasta maquinaria pesada mediante procesos de ensamblaje de moleacuteculas y aacutetomos Los encarshygados de realizar tan tedioso proshyceso seriacutean nanorobots ensamblashydores capaces de auto- repararse y constituirse a siacute mismos
La idea de usar nanorobots creados a nuestro antojo para reashylizar funciones determinadas nos recuerdan al funcionamiento de los ribosomas y otros agregados moshyleculares en las ceacutelulas de nuestro cuerpo De hecho la biologiacutea viene usando la manipulacioacuten molecular desde hace casi 4000 millones de
antildeos sobre la Tierra Concretamenshyte las maacutequinas auto-repllcantes a nivel atoacutemico son guiadas por el ADN replicadas por el ARN moshyleacuteculas especiacuteficas son ensamblashydas mediante encimas y las ceacutelulas estaacuten llenas de motores a escala molecular Cadenas de iones que permiten o bloquean el paso de otros iones al interior de la ceacutelula a traveacutes de la pared de liacutepidos estaacuten exquisitamente disentildeadas a escala atoacutemica_ Hay por tanto una coshynexioacuten importante de los concepshytos finales de la nanotecnologiacutea con la biologiacutea Las formas de vida maacutes pequentildeas bacterias virus y los componentes activos de las ceacutelulas tienen tamantildeos tiacutepicos en el rango del nanoacutemetro
De este modo otro de los obshyjetivos de la nanociencia y la nashynotecnologiacutea es aprender de los mecanismos fundamentales que la vida ha desarrollado durante su evolucioacuten para intentar reproducirshylos e incluso adaptarlos buscando la resolucioacuten de otros problemas que poco tienen que ver en prinshycipio con la biologiacutea Se podriacutea decir que la evolucioacuten darwiniana ha alcanzado la maestriacutea de las leshyyes de mecaacutenica cuaacutentica que son probabiliacutesticas en su naturaleza como meacutetodo para la supervivenshycia La comprensioacuten de fenoacutemeshynos cuaacutenticos presentes a escala
Figura 2 Basados en la mecaacutenica cuaacutentica han surgido nuevos tipos de microscopios llamados eJe campo cercano (SPM) que nos permiten ver y manipular la materia a escala atoacutemica Estos microscopios basados en la interaccioacuten eJe una punta metaacutelica afilada con el substrato a estudiar (imagen izquierda) han sido una verdadera revolushycioacuten cientiacutefica ya que nos permiten visualizar directamente los aacutetomos de la materia tal y como se observa en la imagen de la derecha (caeJa una de las bolas es un aacutetomo de siliCio) (Imaacutegenes tomadas de la referencia [1])
nanomeacutetrica necesitan por tanto de investigacioacuten fun damental para que puedan ser aplicables en disshypositivos tilles como nanosensores nanomotores y en muchas otras aplicaciones como en medicina y farmacologiacutea
A pesar de que el concepto de aacutetomos ya se habiacutea postulado en la ant igua Grecia eacutestos no se llegaron a visua lizar hasta finales del sig lo XX El ser humano siempre ha senshytido la necesidad de ver maacutes allaacute de lo que le permiten sus limitaciones naturales El mundo invisible es tan infinito y fascinante como el univershyso y aunque nos cueste imaginar y comprender el pequentildeo tamantildeo el enorme nuacutemero o la naturaleza de los objetos diminutos es un reto acercarnos a la grandeza de lo peshyquentildeo El desarrollo de nuevos meacuteshytodos microscoacutepicos para la visuashylizacioacuten del nanomundo marcoacute un hito en el conocimiento cientiacutefico El microscopio oacuteptico tuvo que ser reemplazado por nuevas teacutecnicas como el microscopio electroacutenico o el microscopio de efecto tuacutenel puesto que los liacutemites en resolushycioacuten vienen determinados por la longitud de onda de la luz usada que para el espectro visib le se situacutea entre 400 y 700 nm De este modo soacutelo so podiacutean resolver estructuras en el rango del sub-microacutemetro lo que corresponde a tamantildeos 1000 veces mayor quo la longitud caracshyteriacutestica de un aacutetomo y por tanto no permitiacutean su manipulacioacuten
El trabajo con objetos tan peshyquentildeos inherente a la nanotecnoshylogiacutea entrantildea una gran dificultad y de hecho fue algo praacutecticamente imposible hasta que se desarrollashyron los microscopios de campo cershycano (SPMs) mostrado en la Figura 2 Estas novedosas herramientas permiten no soacutelo la visualizacioacuten sino tambieacuten la manipulacioacuten de objetos de dimensiones nanomeacuteshytricas de muy distinta naturaleza Estos microscopios son tan potenshytes que con ellos es posible llegar a ver aacutetomos sob re una superficie
y moverlos a nuestro antojo La necesidad de esta compleja insshytrumentacioacuten implica otra de las carltJctoriacutesticas fundamentales que acompantildean a la nanociencia y nashynotecnologiacutea su interdisciplinarieshydad Asiacute pues el desarrollo de esta nueva ciencia requiere no soacutelo la utilizacioacuten de teacutecnicas de fabricashycioacuten visualizacioacuten y caracterizacioacuten muy precisas sino tambieacuten una aproximacioacuten multidisciplinar que reuacutena a fiacutesicos quiacutemicos bioacutelogos tecnoacutelogos y teoacutericos trabajando juntos y utilizando el mismo lenshyguaje
Una vez que los meacutetodos de vishysualizacioacuten fueron accesib les para los cientiacuteficos dos enfoques baacutesishycos surgieron para la creacioacuten de estructuras nanomeacutetricas de mashynera reproducible (veacutease la figura 3) El primer meacutetodo llamado topshydown (de arriba hacia abajo) imshypone esencialmente una estructura o patroacuten sobre el substrato que se
mm
Jlm
nm
Top clown
Bottom up
procesa Esta teacutecn ica estaacute basada en una adecuacioacuten y extensioacuten de las teacutecnicas ya existentes como por ejemplo la litografiacutea para crear dichas nanoestructuras Con estas teacutecnicas se obtienen muy alta reshysolucioacuten espacial (cercana a los 50 nm) a costes razonables pero que aumentan alarmantemente cuanto menor es el tamantildeo de la estrucshytura final debido a la dificultad en su produccioacuten Por el contrario el segundo meacutetodo denominado bottom-up(de abajo hacia arriba) estaacute basado en teacutecnicas que utilizan una filosofiacutea totalmente contraria esto es van desde las estructuras fundamentales (aacutetomos moleacuteculas especiacuteficas o nanopartiacuteculas) para crear los dispositivos por auto-enshysamblado El auto-ensamblado es un proceso en el que unos composhynentes inicialmente desordenados dan lugar a estructuras organizashydas como consecuencia de interacshyciones especiacuteficas o locales entre sus componentes Las estructu ras
Figura 3 Los dos meacutetodos usados para el control de la materia a escala nanomeacutetrica La imagen muestra (en sentido horario desde arriba) una imagen de microscoacutepio elecshytroacutenico de un electroacutemetro nanomecaacutenico una estructura de nano tubos de carbono un nanotubo (azul) conectando dos electrodos una red auto-ensamblada compuesta por moleacuteculas y aacutetomos de hierro y finalmente siete moleacuteculas de monoacutexido de carshybono formando la letra C obtenida por manipulacioacuten con una punta de un microsshycopio de campo cercano (Imagen tomada de la referencia [2)
crecidas son el resultado de la comshypeticioacuten ente procesos cineacuteticos y termodinaacutemicos
En la actualidad la microelecshytroacutenica uno de nuestros pilares tecnoloacutegicos estaacute basada en el meacutetodo top down La microelecshytroacutenica ha revolucionado y cambiashydo nuestra forma de vida en forma de ordenadores teleacutefonos moacuteviles televisores y un sinfiacuten de aparatos electroacutenicos Esta revolucioacuten estaacute basada en el transistor inventado en 1947 que hizo posible la apashyricioacuten del circuito integrado y el microprocesador El reto tecnoloacuteshygico es conseguir almacenar maacutes informacioacuten en un menor espacio de forma maacutes raacutepida y todo ello por menos dinero Hasta la fecha esto ha sido posible y ha seguido la llamada ley de Moore que estableshyce que la densidad de transistores en un dispositivo de estado soacutelido se doblariacutea cada 18 meses Asiacute un procesador Penti um IV obtenido mediante teacutecnicas litografiacutecas tieshyne en su interior aproximadamente 6 millones de transistorescm2 vashylor que cuadruplica a los del Penshytium 1 creado soacutelo 4 antildeos antes La separacioacuten miacutenima entre liacuteneas en el antildeo 2000 era de 180 nm y en el antildeo 2008 es de 45 nm como anuncioacute 18M Extrapolando estos nuacutemeros en el antildeo 20161a separashycioacuten entre liacuteneas deberiacutea ser de 10 nm es decir inferior a 100 aacutetomos De seguir cumplieacutendose esta ley y al mismo ritmo podriacuteamos aventurar que a mediados del siglo XXI Ilegashyriacuteamos a un limite absoluto un bit = un aacutetomo Sin embargo antes de alcanzar este liacutemite nos encontrashyriacuteamos con varios problemas
- El primero de ellos tiene que
Referencias
ver con el hecho de que a medishyda que se reduce el tamantildeo de un objeto su superficie crece respecto a su volumen Una consecuencia importante de este aumento es que las propiedades del material cambiaraacuten al reducir el tamantildeo del objeto puesto que las propiedades fiacutesicas de una superficie son muy distintas a las del volumen Estas modificaciones en las propiedades se conocen como efectos de tamashyntildeo finito
- El segundo problema reside en que para tamantildeos del orden o inferiores al nm aparecen efectos cuaacutenticos En nuestro mundo (mashycroscoacutepico) las leyes conocidas por ejemplo las que definen el movishymiento de los cuerpos (ecuaciones de Newton) o la conductividad eleacutectrica (ley de Ohm) dejan simshyplemente de ser vaacutelidas cuando tratamos con objetos cercanos al tamantildeo nanomeacutetrico La existencia de estos efectos lejos de tomarse como inconvenientes o inoportushynos se plantean hoy diacutea como imshyportantes alternativas para la creashycioacuten de futuros dispositivos fundashymentado en propiedades ni siquieshyra existentes en la naturaleza
- El uacuteltimo problema fundashymental que aparece al intentar seguir disminuyendo el tamantildeo de un objeto es que cada vez resulta maacutes difiacutecil mejorar las herramientas que permiten su manipulacioacuten Por tanto aunque la ley de Moore se ha cumplido inexorablemente dushyrante maacutes de 30 antildeos vemos que llegado un momento aparecen una serie de limitaciones intriacutensecas que son irresolubles con el tipo de planteamiento en el que se basa la tecnologiacutea actual Asiacute se imposhyne la necesidad de desarrollar una
nueva tecnologiacutea que nos permita asumir los desafiacuteos planteados en nuestra carrera hacia la miniaturishyzacioacuten Ese es el papel de la nanoshytecnologiacutea
A pesar de que en la actualidad existen pocos productos basados en la nanotecnologiacutea ya existe una gran repercusioacuten mediaacutetica en la sociedad a traveacutes de reportajes y programas en prensa radio teleshyvisioacuten cine ciencia-ficcioacuten e intershynet La nanotecnologiacutea produce el mismo tipo de fascinacioacuten preocushypacioacuten y miedo que los estudios sobre el cosmos aunque ambos son extremos opuestos lo diminushyto frente a lo gigantesco Sin emshybargo siacute hay una gran diferencia entre ambos mundos El universo es gigantesco inalcanzable soacutelo observable mediante telescopios o radiotelescopios y en el que estashymos realizando intreacutepidas explorashyciones limitadas por ahora a los planetas de nuestro entorno Por el contrario podemos movernos en la nanoescala con gran familiashyridad y podemos jugar con los aacutetomos y moleacuteculas para producir nuevas estructuras y nuevos mateshyriales El dominio de la materia en la nanoescala nos permite disentildear y fabricar nuevos materiales hasta ahora inexistentes descubrir proshypiedades nunca observadas inven shytar dispositivos que nos permitan construir otros maacutes y maacutes compleshyjos con comportamientos similares a entidades bioloacutegicas etceacutetera Todo ello nos lleva a hacernos una pregunta casi existencial iquestHasta doacutende podremos llegar con la nashynotecnologiacutea 7 No se conoce la resshypuesta el limite final podriacutea residir en nuestra propia imag inacioacuten
[1) e Briones Lloren te ECasero Junquera J A Martiacuten Gago PA Ame lio Serena Domingo J M Goacutemez Olleta P Moltoacute Moltoacute Nanociencia y ilanotecnologiacutea Entre la ciencia ficcioacuten del presente y la tecnologiacutea del futuro Fundacioacuten Espantildeola para la Ciencia y la Tecnologiacutea httpowwwfecvtes [2J J V Barth G Constantini K Kern Engineering atomic and molecular nanostructures at surfaces Nature 437 671 (2005) [3J E L Wolf Nanophysics and Nanotechnology An Introduction to Modern Concepts in Nanoscience (Segunda Edicioacuten) W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2006) [4J B Brushhan Springer Handbook of Nanotechnology Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2004) [5J M Koacuteh ler W Fritzsche Nanotechnology An Introduction to Nanostructuring techniques W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2004)
Hace casi veintitreacutes siglos exacshytamente el antildeo 287 aC naciacutea en Siracusa entonces una colonia de la Magna Grecia el gran Arquiacutemeshydes uno de los mayores genios de la antiguumledad de cuyos inventos y descubrimientos seguimos benefishyciaacutendonos ahora
De su vida es poco lo que sabeshymos porque la biografiacutea que escrishybioacute un coetaacuteneo suyo llamado Heshyraacuteclides no llegoacute hasta nosotros La mayor pa rte de la informacioacuten que poseemos se la debemos a Plutarco (46-120 de nuestra era) en su fashymosa obra Vidas Paralelas quien a su vez extrajo los datos del hisshytoriador romano Pollbio autor de una Historia universal
Se considera probable aunque no probado que viajoacute a Egipto y mantuvo estrecha relacioacuten con Erashytoacutestenes de Cirene director de la ceacutelebre biblioteca alejandrina y se da por cierto que contactoacute con la escuela cientiacutefica de dicha ciudad cuyos matemaacuteticos leyeron y citashyron sus obras No obstante hubo que esperar hasta el antildeo 530 de para que se hiciera la primera comshypilacioacuten de sus escritos por Isidoro de Mileto Pocas copias de los trashybajos del sabio siracusano sobrevishyvieron y no fue hasta 1906 cuando Johann Ludw ig Heiberg descubrioacute en Constantinopla un palimpsesto (papiro sobre el que se ha escrito un texto sobre otro anterior borrashydo) que permitioacute conocer los razoshynamientos matemaacuteticos de que se habiacutea va lido Arquiacutemedes para sus descubrimientos
Fue un genio de las matemaacuteshyticas con especial dedicacioacuten a la geometriacutea Sus hallazgos le garanshytizan un puesto de honor en 105
anales de la ciencia Ideoacute un meacutetoshydo para medir la circunferencia coshynociendo el diaacutemetro y determinoacute con aproximacioacuten de menos de dos mileacutesimas el valor del pi griego Elaboroacute tambieacuten las foacutermulas que
ARQUIMEDES permiten calcular el aacuterea del ciacutercushylo partiendo del radio y calculo el aacuterea de un segmento de paraacutebola entre otros hallazgos geomeacutetricos
Si bien no descubrioacute la palanca estudioacute las leyes que explican el principio que entra en juego al accionarla y al darse cuenta de la importancia que teniacutea dijo Si me dan un punto de apoyo movereacute el mundo
Arquiacutemedes no solo cultivoacute con eacutexito las matemaacuteticas sino que hizo incursiones fructiacuteferas en la fiacutesishyca Inventoacute el tornillo que lleva su nombre consistente en un mecashynismo con una hoja en forma de tornillo dentro de un cilindro para transferir agua desde un nivel bajo a canales de irrigacioacuten Este tornishyllo sigue usaacutendose para bombear liacutequidos
Se dice que mientras tomaba un bantildeo observoacute que el agua de la tina subiacutea cuando eacutel entraba y este efecto le llevoacute a descubrir el prinshycipio hrdrostaacutetico conocido como principio de Arquiacutemedes que en su versioacuten actualizada se enuncia diciendo que un soacutelido sumergido en un liquido recibe un empuje ha-
Piacuteo Moa Ban ga Escritor
cia arriba igual al peso del vo lumen del liacutequido que desaloja Al descushybrir este principio exclamoacute Eureshyka (Lo he encontrado) que ha pasado al cataacute logo de expresiones populares
Su mente prodigiosa no solo elucubraba teoriacuteas innovadoras tambieacuten dedicoacute su talento a inshyventa r armas nuevas que pudieran servir para la defensa de su ciudad Una de ellas fue un artefacto esshypecie de garra capaz de hund ir un naviacuteo enemigo
Pero el arma maacutes sorprendente seriacutean los espejos ustorios conocishyda por un relato de Luciano de Sashymosata (12 1-161 de) con la cual consiguioacute incendiar una escuadra enemiga Este invento nunca ha sido reproducido por lo que se pone en duda su existencia
La muerte de Arquiacutemedes se produjo el antildeo 212 aC a los 75 antildeos una edad considerada lonshygeva para la eacutepoca asesinado por un soldado romano de los que conquistaron Siracusa seguacuten la leshyyenda al negarse a acompantildearle pretextando que teniacutea que resolver antes un problema
Estatua de bronce de Arquiacutemedes en el observatorio Archenhold en Berl iacuten esculpida por Gerhard Thieme e inaugurada en 1972
Jack W Szostack
PREMIOS NOBEL Piacuteo Moa Banga DE CIENCIA 2009
Escritor
Charles K Kao George E Smith Wi llard S Boyle
2009 fue un antildeo en el que la concesioacuten de los premios Nobel de ciencia revistioacute ciertas peculiashyridades que conviene resaltar En primer lugar la adjudicacioacuten a tres investigadores en cada uno excepshyto en el de Economiacutea que fue comshypartido por dos ganadores Todos ellos destacaron en investigacioacuten baacutesica cuyos resultados propiciaron muacuteltiples aplicaciones praacutecticas lo que muestra claramente la imshyportancia que la ciencia pura tiene para el progreso
Otra caracteriacutestica es la alta parshyticipacioacuten de la mujer que acaparoacute cinco nominaciones el 44 de los agraciados proporcioacuten nunca alshycanzada antes Una de ellas la de Economiacutea es la primera mujer en ser distinguida con el galardoacuten en dicha disciplina en los 60 antildeos en que se adjudicoacute
MEDICINA
Recayoacute en tres cientiacuteficos (dos mUjeres y un varoacuten) que seguacuten destacoacute el jurado del Instituto Kashyrolinska han antildeadido una nueva dimensioacuten para la comprensioacuten de la ceacutelula han arrojado luz sobre los mecan ismos de enfermedades y han estimulado el desarrollo de nuevas terapias potenciales Se trata de Elisabeth H Blackburn Carol W Greider y Jack W Szostak
Los tres destacaron en la investishygacioacuten baacutesica sobre los teloacutemeshyros una estructura que se une a los extremos de los cromosomas humanos y los protege del enveshyjecimiento A la piexclimera se debe el descubrimiento de la enzima telomerasa que es un mecanismo baacutesico para la vida Cuando la teloshymerasa aumenta anormalmente se produce caacutencer O sea que en su justa medida rejuvenece la ceacutelula pero en exceso provoca un tumor Los conocimientos adquiridos proshymeten aplicaciones futuras en la lucha contra el caacutencer y el enveJeshycimiento celular
Blackburn nacioacute en Tasmania (Australia) en 1948 y junto con su disciacutepula Greider descubrieron la telomerasa en 1984
Grelder natural de California nacioacute en 1961 y fue quien demosshytroacute que los teloacutemeros previenen
el dantildeo en los cromosomas y por uacuteltimo Szostak de 57 antildeos Ion dishynense identificoacute ceacutelulas que por estar mutadas provocan un enveJeshycimiento celular prematuro
FiacuteSICA
La Academia sueca concedioacute el preciado galardoacuten a tres investigashydores que han ayudado a sentar las bases de las actuales redes de comunicaciones al decir del JUshyrado Son Charles Kao Kuen WishylIiaard S Boyle y George E Smith El tema comuacuten de investigacioacuten fue el descubrimiento del siacutelice un mashyterial abundante en la naturaleza como transmisor de la luz y a traveacutes de ella de las comunicaciones por fibra oacuteptica
El proceso lo inicioacute Kao en 1966 con la publicacioacuten de un artiacuteculo firmado conjuntamente con G O Gackam en el que anunciaba la capacidad de la luz para transmitir informacioacuten De ahiacute arranca la utishylizacioacuten industrial de la fibra oacuteptica desde 1970 transformada hoy en una red de maacutes de 1000 millones de kiloacutemetros por la que circulan textos muacutesica e imaacutegenes utilizashydas en Internet medicina etc
Kao que nacioacute en 1933 en Shanghai fue el precursor y visionashyrio del horizonte que se abriacutea con el empleo de la fibra oacuteptica Vive
Venkatraman Ramakrishnan Ada E Yonath Thomas A Stei tz
en Hong Kong donde sigue ded ishycado a la docencia
Boyle nacido en Canadaacute en 1924 junto con Smith que nacioacute en Nueva York en 1930 siguiendo la teoriacutea sobre el efecto fotoeleacutectrishyco de Einstein que le valioacute el Nobel crearon un sensor digital llamado CCD (Charged Coupled Device) cashypaz de reunir y leer las sentildeales de un gran nuacutemero de elementos de las imaacutegenes el ojo electroacutenico de las caacutemaras digitales que se utiliza tambieacuten en numerosas aplicaciones teacutecnicas como en la observacioacuten del interior del cuerpo humano y ha proporcionado fotos de lejanos lugares (como por ejemplo de Marshyte) o de los oceacuteanos profundos en palabras de la Academia
QUiacuteMICA
Tambieacuten este antildeo fueron tres investigadores de esta ciencia los laureados con el preciado galarshydoacuten cuyos nombres son Benkatrashyman Ramakrishnan Ada Yonath y Thomas Steitz que coincidieron en sus estudios sobre la estructura y funciones de los ribosomas unas partiacuteculas del citoplasma que desshycodifican la informacioacuten del ADN transmitida por el ARN mensajero para fabricar las proteiacutenas selecshycionando los amin oaacutecidos uno a uno
Los equipos liderados por los tres ganadores consiguieron por medio de la cristalografiacutea de rayos X el coshynocimiento en tres dimensiones de la estructura atoacutemica de los ribososhymas en el antildeo 2000 Este logro de bioquiacutemica baacutesica permitioacute saber como actuacutean los antibioacuteticos en las ceacutelulas de las bacterias lo que haraacute
posible disentildear nueshyvos antibioacuteticos que mejoren Ia actividad de 10$ actualmente en uso evitando asiacute la aparicioacuten de resistenshycia que se da en algushynos casos
La israeliacute Yonath de 70 antildeos trabaja en el Instituto Weismann de Jerusaleacuten y fue la pionera en obtener los primeros cristales Ellnor Ostrom OIIver E Willlamson de ribosomeacutels el norteamericano Steitz nacido en 1940 es profesor de la Universidad de Yale y publicoacute en 1998 el primer mapa incomshypleto del ribosoma y por uacuteltimo Ramakrishnan el maacutes Joven de los tres nacioacute en la India en 1952 y trabaja en la Universidad de Camshybridge (R~lIlo Unido) Tuvo una partlclpaClon relevante en la resoshylucioacuten de la estructura ribosoacutemica En dicha Universidad fue donde James Watson y Francis Crick desshycubrieron en 1953 la estructura en doble heacutelice del ADN
ECONuumlMiacuteA
La Academia de Ciencias de Suecia otorgoacute el premio de Ecoshynomiacutea a dos profesores estadounishydenses (como manda la tradici oacuten) por sus investigaciones en torno a las organizaciones sociales y la imshyportancia que en ellas tiene la orshyganizacioacuten econoacutemica (economic gobernance) que ha sido tladucishyda al espantildeol por un raro palabro gobernanza que bien podriacutea haber sido sustituido por gobierno o gobernabilidad Los plemiados son Elinor Ostrom y Oliver WiJliamshy
son Aunque ambos partieron de oacutepticas distintas coinciden en sus conclusiones
Ostrom nacida en 1933 es proshyfesora de la Universidad de Indiana y centroacute su trabajo en el estudio de la gestioacuten de la propiedad comuacuterl y en su libro El gobierno de los meshydios comunes describe numeroshy
sos casos eXitosos de comunidades locales entre las que incluyoacute el Trishybunal de las Aguas de Valencia un jurado centenario de regantes que dirime los conflictos derivados del uso del agua como ejemplos que muestran mayor eficiencia que la de otras forma puacuteblicas o privadas de gestioacuten Llega a la conclusioacuten de que ni la plivatizacioacuten ni la gesshytioacuten puacuteblica son siempre la mejor
opcioacuten Por su parte Williamson de 77
antildeos (uno maacutes que su pareja ganashydora) es docente de la Universidad de Berkeley California y autor de la obra Las instituciones econoacuteshymicas del capitalismo en la que estudia la teoriacutea y desarrollo de los costes de transaccioacuten que son los derivados de la operacioacuten aunque no formen parte del precio y su aplicacioacuten al funcionamiento intershyno de las empresas Analizoacute como influyen las relaciones jeraacuterquicas de las grandes sociedades en la reshysolucioacuten de los conflictos internos Tambieacuten estudioacute las situaciones en las que la organizacioacuten empresashyrial se vuelven tan complejas que aconseja externalizar determi nadas actividades operacioacuten que recibe el nombre de outsourci ng
ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
bull Los diacuteas 18 19 Y20 de septiemshybre tuvo luga r en el municipio ourenshysano de Maceda la celebracioacuten de Asshyt roga licia 09 evento del que nuestra agrupacioacuten form a parte como colaboshyradora organizadora del mismo y que en los uacuteltimos dos antildeos se estaacute convirshytiendo en la referencia del panorama astronoacutemico gallego gracias a la gran calidad de las conferencias y talleres que durante estos diacuteas se desarrollan wwwastroga liciaorg
- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
bull El diacutea 16 de octubre t uvo lugar una observacioacuten con el colectivo ponteshyvedreacutes Va ipolorio en el nacimiento del Riacuteo Gafos muy cerquita de Pontevedra A esta observacioacuten acudieron muchos miembros de dicho colectivo y un buen nuacutemero de miembros de la AARB
bull Los diacuteas 13 y 24 de noviembre Julio Pereira impartioacute sendas charlas de Iniciacioacuten a la Astronomiacutea y sesiones de Planetario para los alumnos del Coleshygio Mariano de Vigo Tambieacuten t uvieron lugar estas charlas de iniciacioacuten a la Asshytronomiacutea en el Colegio Las Acacias
voa nos acercoacute todas las novedades acerca de la investigacioacuten sobre exoshyplanetas con una charla-coloquio titushylada Planetas Extrasol ares que tuvo lugar en la Libreriacutea Casa eJel Libro cuya gerencia una vez mas nos cedioacute su sashyloacuten de actos para nuestras actividades
bull El 17 de noviembre Pablo Martiacuteshynez Javier Navidad Sebastiaacuten Hernaacutenshydez y Ricardo Lago se desplazaron al Alto de Fontefriacutea con intencioacuten de obshyservar el maacuteximo de las Leoacutenidas (lluvia de estrellas)
bull El 23 de noviembre Ricardo Lago impartioacute una charla-coloquio titu lada Exploracioacuten Espac ia l en el sa loacuten de actos de la libreriacutea Casa del Libro
bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
bull Durante este antildeo 2009 se han enviado reportes sobre contaminacioacuten lumiacutenica al Proyecto IACO en el ma rco del AIA-IYA2009
bull Se ha puesto en marcha el Proshyyecto CMON (Collaborative Meteor Observatory Network) entre varios afishycionados gallegos para montar una red gallega de registro y estudio de boacutelidos y meteoros que pueda colaborar con otras redes profesionales que ya estaacuten en pleno funcionamiento
Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
-
Eridanu~--
[) 225 0
Columba -lt
E w
Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
Diacutea 20shy
Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
Diacutea 4shy
Diacutea 22shy
Diacutea 17shy
MAYO
Diacutea 6shy
Diacutea 16shy
Diacutea 26shy
JUNIO
Diacutea 8shy
Diacutea 21shy
Diacutea 28shy
Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
Toda a informacioacuten de
Vi O
Alcaldiacutea Concello de Vigo
ALCALDiacuteA
Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
Cal eacute o seu horario Luns a venres de 8 da mantildeaacute aacutes 8 da tarde e saacutebados de 10 da mantildeaacute aacutes 2 da tarde
Outros servizos de Atencioacuten Cidadaacute Se vostede quere obter informacioacuten a traveacutes do seu moacutebil ou do seu enderezo electroacutenico sobre ofertas de emprego munlClpals subvencioacutens e prazos de pagamento dos impostos municipais noacutes informaacutemoloa sen custo alguacuten Poacutedese dar de alta a traveacutes do 010 ou no enderezo 010vigoorg
Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
bullWWW vigO org
AGUJEROS NEGROS Y LHC
1 iquestPondraacute el LHC en peligro a la Tierra
Buceando por internet no es dishyfiacutecil encontrar aiexcleticul il los y comenshytarios en foros de todo tipo sobre los enormes peligros a los que estaraacute expuesta la raza huma na y la Tierra entera por culpa de los experimenshytos que irresponsables cient iacutef icos llevaraacuten a cabo en el LHC el gran acelerador de partiacuteculas del CERN1 La poleacutemica se avivoacute tanto que llegoacute hasta los tiexcl-ibunales en Estados Unishydos y el CERN tuvo que emitir vashyrios comunicados tranquilizadores No soacutelo eso sino que destacados cientiacuteficos de la plantilla del CERN han escrito y publicado varios artiacuteshyculos sobre este tema 4
realizando los caacutelculos matemaacuteticos necesarios para demostrar de forma rigurosa que esos supuestos peligros no son tales Se estu dial-on varios posibles escenarios catastroacuteficos como la formacioacuten de burbujas de va ciacuteo monopolos magneacuteticos extrantildeitos o mini agujeros negros
En este artiacuteculo trataremos de explicar por queacute se piensa que se podriacutean formar agUjeros negros en las colisiones del LHC y por queacute aunque se produjeran no se tragashyriacutean a la Tierra entera en un microshysegundo es decir que no entrantildeashyriacutean peligro ninguno Al contral-io seriacutean una bueniacutesima noticia para los cientiacuteficos
2 iquestQueacute es un agujero negro
Quizaacute sea esta una de las preshyguntas con la que los profanos (peshyriodistas alumnos hijos padres) maacutes acribillan a los que hemos esshytudiado fiacutesica Hay una especie de halo maacutegico en torno a estos obshyJetos y todo el mundo les atribuye las maacutes fantaacutesticas propiedades Lo cierto es que soacutelo son la solucioacuten a
una ecuacioacuten matemaacutetica De si esa solucioacuten describe algo real o no nos ocuparemos en el sig uiente apartashydo Por ahora centl-eacutemonos en su esenCia
Los agujeros negros son una preshydiccioacuten de la Teoriacutea de la Relatividad General propuesta por E instein en 1915 que incluiacutea modificaciones a la Teoriacutea de la Gravedad Universal de Newton de 1685 teoriacutea que nashydie habiacutea puesto en duda desde enshytonces (pero ya era la segu nda vez que Einstein se metiacutea con Newton despueacutes de modificar tambieacuten la famosa Segunda Ley de Newton de la Dinaacutemica con su Teoriacutea de la Relatividad Especial ) De todas formas hay que decir que estas modificaciones son pequentildeas y que la teoriacutea de gravedad de Newton sigue siendo perfectamente vaacute lida en casi todos los casos (de hecho seguimos usaacutendola para mandar cohetes a Marte)
La definicioacuten maacutes comLm de un agujero negro es que es un cuershypo que ejerce una fuerza de grashyvedad tan grande que nada ni la luz puede escapar de eacutel y de ahiacute su nombre Pero esta definicioacuten hay que matizarla un poco Pm supuesshyto que podemos escaparnos de eacutel (yo en este momento he conseguishydo escapa r sin esfuerzo ninguno del agujero negro que estaacute en el centl-o de nuestra galaxia mientras que no tengo ninguna posibilidad de esca-
Esther Peacuterez Fe rn aacutendez Doctora en Ciencias Fiacutesicas
parme de la gravedad terrestre grashycias a Dios ) siempre que no nos acerquemos demasiado iquestCuaacutento de demasiado Ahiacute estaacute la cuestioacuten Para averiguarlo suele recurrirse al concepto de velocidad de escape es la velocidad que necesitamos imshyprimirle a un cuerpo para que esshycape de la atraccioacuten gravitatoria de un astro (planeta estrella luna ) Es decir que si lo lanzamos con esa velocidad tenemos la seguridad de que no va a volver a caer Su valor depende de dos cantidades de la masa total del astro en cuestioacuten y de su radio es decir de su tamashyntildeo En la superficie de la Tierra es de unos 11 kms en la del Sol de 617kms Obviamente seraacute mayor cuanto mayor sea la masa del astro pero tambieacuten cuanto menor sea su radio es decir cuanto maacutes concenshytrada esteacute la masa La foacutermula de Newton para la velocidad de escape es
v ~pGM e R
donde G es la constante de gravishytacioacuten universal que vale 667 10shy11 Nm 2kg 2 M la masa del astro y R su radio Si le damos la vuelta a la foacuterm ula y despejamos el radio obshytenemos
R= 2GM
v Si como velocidad de escape Inshytroducimos la velocidad de la luz c=300 OOOkms tendremos
R _2GM S shy 2 e
Esta foacutermula es vaacutelida tambieacuten en la gl-aveelael ele Einstein y nos dice lo maacuteximo que podemos acel-carnos a un agujero negro Es decir si conoshy
cemos la masa M del agujero sabeshymos la distancia desde la que para escapar a su gravedad tendriacuteam os que alcanzar la velocidad de la luz Es lo que se conoce como radio de Schwarzchild u horizonte de sucesos del agujero negro En la sishyguiente tabla podemos ver el valor de ese radio para hipoteacuteticos agushyjeros negros de distintas masas Es de destacar la altiacutesima densidad de estos objetos
Objeto middot Masa(kg)
Sol 2 10Jd
IVuacutecleo galaacutectico 74 1 036
Pelota 1 Masa de Plal1ck 22 1O-~
Puesto que hemos obtenido estos datos usando soacutelo la gravedad de Newton uno podriacutea preguntarshyse para queacute hace falta la teoriacutea de Einstein Pero siacute que hace falta y al menos por dos razones
1a) En la teoriacutea de Newton la veshylocidad de la luz no es ninguacuten liacutemite Es decir hipoteacuteticamente podriacuteamos construir una nave con velocidad superior a la de la luz por tanto poshydriacuteamos escapar del agujero negro lo que implica que en realidad no habriacutea ninguna diferencia entre un agujero negro y cualquier estrella Es Einstein el que nos ensentildeoacute que la velocid ad de la luz es una constante del universo que no puede ser supeshyrada por ninguacuten objeto fiacutesico
2a) Antes que a Einstein a nadie
se le oculmiddotrioacute que la luz (en realidad todas las ondas electromagneacuteticas) pudiera ser atraiacuteda por la gravedad iquestCoacutemo podriacutea serlo si no pesa es decir si no tiene masa Pero indushydablemente siacute tiene energiacutea (que usamos para calentarnos o desde que tenemos paneles solares para convertir en electricidad) Y la enershygiacutea y la masa (otra vez Einstein dixit) son dos manifestaciones diferentes
Radio middotde S (m) Dellsidad (kgm )
3000 18 10 11 10 10 13 106
15 I 0-27 731079
331035 151095
del mismo concepto Es decir la luz puede caer hacia un objeto de gran masa y de hecho los rayos de luz deberiacutean de curvarse en vez de ser rectiliacuteneos al pasar cerca de un astro Esta prediccioacuten de la teoriacutea de Einstein fue comprobada ya en 1919 cuando el fiacutesico ingleacutes Lord Eddington viajoacute hasta Isla Priacutencipe durante la fase total de un eclipse solar Y lo que observoacute es que estreshyllas situadas cerca de la posicioacuten del sol (que se haciacutean visibles en pleno diacutea gracias a la oscuridad del eclipshyse) no estaban donde deberiacutean de estar Como se aprecia en la figura 1 los rayos procedentes de la esshytrella se curvaban al pasar cerca del sol hacieacutendonos creer que su posishy
cioacuten habiacutea variado puesto que nuestro cerebro sigue suponiendo que la luz viashyja en liacutenea recta
3 Pero iquestexisten los agujeros negros
Tendemos a pensar que los agujeros negros son para la astrofiacutesica algo parecido a los unicorshynios en la filosmiddotofiacutea un ser que teoacutericamente podeshymos definir pero del que es imposible demostrar su existencia Y no es cierto hay evidencias bastante rishy
gurosas de que los agujeros negros existen aunque demostrarlo reshyquiere un proceso de observacioacuten y anaacutelisis de datos bastante complejO (no se trata de apuntar con un teshylescopio y decir mirad iencontreacute un agUjero negro )
Los agujeros negros confirmashydos hasta ahora son de dos tipos los que forman parte de un sistema estelar binario y los agujeros supershymasivos en el centro de las galaxias Veamos coacutemo se detectan en el prishymer caso (u na exposicioacuten muy deshytallada de la evolucioacuten estelar y la deteccioacuten de agujeros negros puede encontrarse en un excelente curso online de astronomiacuteaS) En estos sisshytemas binarios el agujero negro se ha formado tras una explosioacuten de supernova de una de las estrellas Para que esto ocurra la estrella tuvo que ser inicialmente muy masiva (de unas 25 masas solares) y su remashynente de masa tras la explosioacuten del orden de 3 veces la masa del sol La otra estrella sigue orbitando entorno al agujero negro pero la atraccioacuten de eacuteste hace que poco a poco su masa caiga en el agujero Esa masa son partiacuteculas (electroshynes neutrones protones) que van cayendo en espiral cada vez maacutes raacutepido Tan raacutepido que se calientan hasta los millones de grados yemshypiezan a emitir grandes cantidades de rayos X (ver una representacioacuten graacutefica en la figura 2 de la paacutegina siguiente)
Son estos rayos X los que llegan hasta la Tierra y al detectarlos nos dan una pista de que ahiacute puede haber un agujero negro Pero no es concluyente porque un proceso similar ocurririacutea si la estrella muerta fuese una estrella de neutrones en vez de un agujero negro Para esshytar seguros hay que conseguir meshydir la masa y el tamantildeo del mismo comprobando que es menor que el radio de Schwarzchild que le corresshyponderiacutea
Esto se consigue combinando varias teacutecnicas astrofiacutesicas con la tershycera ley de Kepler El primer agujeshyro negro detectado de esta manera
Nuacutecleo galaacutectico Masa de Planck
2 10deg antildeos 1 I 1OH7 antildeos 9 10-40 segundos
Figura 2
fue Cygnus X-1 en la constelacioacuten del Cisne y actualmente hay unos 20 confirmados6
4 Los agujeros negros no son tan negros
Aunque todaviacutea sigue sin exisshytir una teoriacutea cuaacutentica de la graveshydad en los antildeos 70 Stephen Hawshyking relacionoacute principios baacutesicos de ambas teoriacuteas y concluyoacute que los agujeros negros deberiacutean de emitir radiacioacuteniquestEn queacute se basoacute para afirshymar tal cosa si acabamos de decir que de un agujero negro no puede escapar nada El truco cuaacutentico es el siguiente seguacuten la teoriacutea cuaacutenshytica el vaciacuteo no es tal vaciacuteo si no un mar de partiacuteculas virtuales Estas partiacuteculas se crean por parejas y se aniquilan en muy poco tiempo tanshyto como les permite el principio de incertidumbre de Heisemberg seshyguacuten el cual y dicho asiacute un poco a la ligera se puede sacar energiacutea de la nada siempre que se la devolshyvamos a la nada suficientemente raacutepido Si un par de fotones se crea cerca del horizonte de sucesos del agujero negro puede ocurrir que uno de ellos caiga en el agujero y el otro logre escapar Pareceraacute enshytonces que este segundo fotoacuten estaacute siendo emitido por el agujero aunshyque no sea exactamente asiacute esto es lo que se conoce como radiacioacuten de Hawking Pero no puede ser que el Universo haya aumentado su energiacutea sacaacutendola de la nada En alguacuten otro sitio la energiacutea tiene que disminuir Y ese otro sitio es el agujero negro el fotoacuten tragado pasa a tener energiacutea negativa una vez que atraviesa el horizonte de
sucesos con lo que la energiacutea (o masa) total del agujero en vez de aumentar disminuye Hawking dedujo que al igual que cualquier otro cuerpo que emite radiacioacuten el agujero negro tendraacute una cierta temshyperatura Esta temperatura es inversamente proporcional a la masa del agujero Tambieacuten dedujo el tiempo que tardariacutea un agujero negro en evaposhyrarse es decir perder toda su masa con este mecanismo
En la siguiente tabla vemos los valores de temperatura y tiempo de evaporacioacuten para agujeros negros de distintas masas Noacutetese que para agujeros negros astrofiacutesicos es decir del tamantildeo de una estrella o un nuacutecleo galaacutectico la temperashytura es muy pequentildea lo que en la praacutectica significa que la radiacioacuten de Hawking es indetectable Adeshymaacutes su tiempo de desintegracioacuten es mucho mayor que la edad del universo (estimada actualmente en unos 13000 millones de antildeos) Sin embargo para agujeros negros mishycroscoacutepicos del orden de la masa de Planck ocurre lo contrario su temshyperatura seriacutea muy alta y su tiempo de desintegracioacuten muy corto
5 iquestSe produciraacuten agujeros neshygros en el LHe
Cuando se habla de si las colisioshynes de partiacuteculas en el LHe producishyraacuten agujeros negros nos referimos a agujeros de tamantildeo microscoacutepico por supuesto iquestCoacutemo seriacutean estos objetos 7
Lo primero que tenemos que teshyner en cuenta es que la gravedad es una fuerza mucho maacutes deacutebil que las fuerzas nucleares Para conseshyguir vencerlas y empezar a notar los efectos gravitatorios tenemos que acercar las iexclJartiacuteculas a una distanshycia tan pequentildea como 7O 3~m (iexclun trilloacuten de veces menor que el tamashyntildeo de un protoacuten l) Y para formarse
un agujero negro tendriacuteamos que concentrar en una esfera de ese rashydio una masa del orden de la masa de Planck es decir unos 10-Skg (iexclaproximadamente el peso de un trilloacuten de protones 1) Para que una colisioacuten de partiacuteculas pudiese crear un agujero negro de esas caracteshyriacutesticas la energiacutea necesaria seriacutea del orden de 10 79 GeV Recordemos que en el LHC las colisiones entre protoshynes alcanzaraacuten una energiacutea maacutexima de 14000GeV es decir un valor muchiacutesimo menor Por tanto con estos nuacutemeros pareceriacutea del todo imposible que el LHC vaya a formar mini agujeros negros iquestA queacute viene entonces tanta poleacutemica 7 La resshypuesta es que esos valores pueden modificarse a la baja si
A las distancias tan pequentildeas y las energiacuteas tan altas mencionashydas en el paacuterrafo anterior la teoriacutea actualmente aceptada en fiacutesica de partiacuteculas el Modelo Estaacutendar deja de hacer predicciones entramos en las arenas movedizas de la tan busshycada teoriacutea de la gravedad cuaacutentica Entre las posibles candidatas estaacuten las famosas teoriacuteas de cuerdas Una de las hipoacutetesis de estas teoriacuteas es que para que gravedad y cuaacutentica
puedan convivir sin contradicciones el espacio a las distancias subatoacuteshymicas deberiacutea tener no tres sino nueve dimensiones El problemiJ es que para demostrar esta y otra mushychas predicciones de las teoriacuteas de cuerdas necesitariacuteamos un experishymento que alcanzara esos 70 79 GeV lo que por ahora estaacute muy por enshycima de nuestras posibilidades tecshynoloacutegicas
Esta brecha pareciacutea insalvable hasta que en 1998 a un grupo de teoacutericos7 se les oculmiddotrioacute una posible solucioacuten La modificacioacuten se basa en suponer que las se is dimensioshynes espaciales adicionales soacutelo afecshytan a la gravedad y no a las otras fuerzas
--------
En lo que afecta a los mini agushyjeros negros esta hipoacutetesis predice que si las dimensiones espaciales extra tienen un tamantildeo del orshyden de lO-14m la energiacutea necesaria para la formacioacuten de un mini agushyJero negro descenderiacutea a 1000GeV un valor perfectamente alcanzable por LHe Ademaacutes no tendriacutea que ser tan pequentildeo su tamantildeo seriacutea de lO 9m su masa de 1810-23kg (unos 10000 protones) y su tiempo de evaporacioacuten mucho maacutes largo del orden de 10 l segundos Asiacute que hemos llegado (iexclpor fiacutenl) a la afirmacioacuten que motivaba este arshytiacuteculo efectivamente seguacuten algushynas teoriacuteas el LHe podriacutea producir agujeros negros Noacutetese que estas teoriacuteas no tienen absolutamente ninguna comprobacioacuten previa Maacutes bien encontrar alguacuten indicio de agujero negro en las colisiones del LHC seriacutea su primera comprobacioacuten experimental (y por eso los teoacutericos de partiacuteculas o de cuerdas estariacutean encantados de que asiacute fuese)
6 iquestSeraacuten peligrosos esos posishybles mini agujeros negros del LHO
Seguacuten algunos caacutelculos aproxishymados8 el LHC podriacutea producir unos diez millones de agujeros negros al antildeo una vez funcionando a pleno rendimiento iquestCoacutemo se detectashyriacutean En 70-27 segundos el agujero se desintegrariacutea transformando en radiacioacuten de Hawking toda su masa Esa radiacioacuten consistiriacutea en una gran
Referencias
cantidad de partiacuteculas de todo tipo emitidas en un uacutenico suceso lo que lo diferenciariacutea claramente de la mashyyoriacutea de los sucesos de LHC donde se espera un nuacutemero de partiacuteculas relativamente baJO
Por tanto para que el mini agushyjero negro fuese peligroso debeda de absorber la materia circundante maacutes raacutepidamente de lo que la emishyte Eso significa estar rodeado de un medio maacutes caliente que eacutel mismo Como su temperatura de Hawking se calcula entorno a los 100 billones de grados iexcl necesitariacuteamos un meshydio unas mil millones de veces maacutes caliente que el interior del 501 1 cosa que por supuesto no es el caso de la Tierra
Pero los buscadores de cataacutestroshyfes no se conforman con este argushymento y aducen que soacutelo se basa en que los caacutelculos de Hawking sean ciertos y hasta ahora nadie ha comprobado que la radiacioacuten de Hawking exista Asiacute que iquestqueacute pasariacutea si el mini agujero negro no se desintegrara o lo hiciese mushycho maacutes lentamente La respuesta de los cientiacuteficos del CERN recurre entonces al argumento de los rayos coacutesmicos los rayos coacutesmicos son partiacuteculas elementales (protones muones ) de mucha enel-giacutea lleshyvan tanto tiempo como el Univershyso colisionando con la Tierra y el resto de astros Una colisioacuten de un protoacuten de un rayo coacutesmico con un protoacuten de la Tierra tiene una enershygiacutea al menos 10 veces mayor que las que se produciraacuten en el LHC Por
tanto esas colisiones ya tendriacutean que haber producido mini agujeros negros como los que produciriacutea el LHe La uacutenica diferencia es que esos agujeros viajariacutean maacutes raacutepido y poshydriacutean atravesar faacutecilmente un astro poco denso Pero no uno tan denshyso como una estrella de neutrones Si uno de estos agujeros negros se hubiese frenado dentro de una de estas estrellas y la hubiese consumishydo habriacutea provocado una explosioacuten gigantesca maacutes intensa que la de cualquier supernova El hecho de que nunca hayamos observado exshyplosiones de este tipo (y hay que pensar que el nuacutemero de estrellas de neutrones en nuestra galaxia es muy alto se estima en unos cienshytos de millones) implica por tanto que los mini agujeros negros no son estables es decir se desintegran antes de tener tiempo de absorber materia en grandes cantidades y provocar cataacutestrofes de dimensioshynes astronoacutemicas
Mala suerte para los visionarios de apocalipsis varias la Tierra seguishyraacute aquiacute unos cuantos antildeos maacutes
1- btmJsolreka comblog20 12lbc-end-of-the-world httparxivorgPS cachearxivpdf08080808 1 415v1 pdf
2 - http cosmiclogmsn bc msncomarchive20080902132 6534asox 3 - The safety af the LHC httppubl icwebcern chpubliclenLHCSafety-enhtm l 4- Review af the safety af LHC collisians J Elli s M L Mangano et al httparxiv orgpdf08063414
Exclusioacuten af 81ack Hales disaster scenarias at the LHC B Koch M Bleicher H Stoacutecker bnJl larxivorgpdf08073349v2 Astraphisical implications af hypothetical stable Tev-scale black hales S8 Giddings M L Mangano httpjla rxi vorgpdf0806 338 1
5 - hilpwww iexclte educacion esw 3easMateriexcla lesEdu cat ivosmema Jl taresobservator io 6 - httpmintakasdsu edufacultyoroszlweb 7- New Dimensions at a Millimeter to a Fermi and Superstrings at a TeV N Arkani-Hamad S Dimopou los GR Dvali
Phys Lett B436 Large extra dimensions M Sh if mano httparxivargPS cachearxivpdf0907 09073 07 4yl pdf
8- 81ack Holes at the LHC S Dimopoulas G Landasberg httpes arxivorgPS cachehep-phpdfQ l060 106295v1pdf
AMERICA LATINA ENERGIA
I
Y CAMBIO CLIMATICO Emilio Meneacutendez Peacuterez
Departamento de Ecologiacutea - Universidad Autoacutenoma de Madrid
El calentamiento global y otros problemas
La percepcioacuten de que el calenshytamiento global es un problema serio va tomando fuerza maacutes en las sociedades ricas que en las menos desarrolladas econoacutemicashymente aunque en cualquier caso queda tapado por otras cuestiones maacutes inmediatas Un anaacutelisis reashylizado por la Universidad de Sanshytiago muestra que los espantildeoles consideran que el cambio climaacutetishyco ocupa el quinto lugar despueacutes de otros temas de preocupacioacuten anteponiendo a eacutel un conjunto de otros problemas ambientales (Figura 1)
Parece oportuno asumir esto pues el cambio climaacutetico se enmarshyca en un contexto de crisis global en el cual sus efectos seraacuten tanto maacutes criacuteticos en la medida que los demaacutes problemas globales sean
maacutes intensos en particular los coshynexos con la pobreza social y el deshyterioro ambiental Esta liacutenea argushymental es con la que nos vamos a aproximar a Ameacuterica Latina
Una situacioacuten de temperaturas maacutes elevadas que las actuales dos o cuatro grados centiacutegrados pueshyde ser muy problemaacutetica para alshygunas regiones por ejemplo Meacutexishyco y Ameacuterica Central Constituyen un entorno en el cual hay zonas densamente pobladas en las cuashyles la frontera agriacutecola y de aproshyvechamiento de lentildeas avan za deshyforestando aacutereas de montantildea las lluvias torrenciales que se esperan con maacutes frecuencia en los periodos de huracanes y ciclones que alliacute se dan incidiraacuten negativamente en la conservacioacuten del suelo ademaacutes de traer consigo desastres con peacuterdishydas de vidas humanas
Esto ya ha ocurrido en Guateshymala y otros paiacuteses de la zona alliacute
Porcentaje total de citas en primero y segundo lugar de una encuesta en Espantildea
J
- iexcl Guerras y I
Hambre
- - - Probremas ambienta
1 Cambio climaacutetico
Problel
Problemas econoacutemicos eza y crisis
s violentos
ue afectan 1 Terrorismo al Mundo
p Crisis energeacutetica carestiacutea de combustibles
10 20 30
Figura 7
40
Fuente Pablo Meira use
la visioacuten de la situacioacuten del terreshyno es preocupante no soacutelo por la peacuterdida de esa masa forestal que todaviacutea controla la accioacuten de las llushyvias y favorece la pervivencia de los manantiales sino tambieacuten por la sishytuacioacuten de los terrenos despueacutes de la cosecha del maiacutez la milpa (Fishygura 2 paacutegina siguiente) La sequiacutea actual en la franja oriental de este paiacutes con la secuela de 500 persoshynas muertas por la hambruna no es maacutes que una entre otras llamashydas de atencioacuten
Hemos de recordar que en el Periodo Caacutelido Medieval a finashyles del primer milenio de nuestra Era se prodUjO el hundimiento de la Cultura Maya Claacutesica las conshyfrontaciones sociales fueron la caushysa final pero previsiblemente hubo uno o varios detonantes previos para ello las elevadas temperaturas de ese periodo con poblacioacuten que habiacutea crecido fuertemente y deshymandaba maacutes alimentos maiacutez pushydieron dibujar un entorno no sosshytenible ambientalmente si ademaacutes hubo fuertes lluvias la situacioacuten debioacute ser muy complicada Por algo para los mayas el agua y sus ciclos teniacutean un alto simbolismo
En Ameacuterica del Sur el fenoacutemeshyno del Nintildeo - Nintildea distorsiona los regiacutemenes de lluvia no sabeshymos cuaacutel seraacute su evolucioacuten y como se veraacute afectada por el ca mbio climaacutetico pero siacute percibimos que los antildeos de fuertes lluvias o de sequiacuteas prolongadas afectan a las poblaciones del subcontinente o a la agricultura Respecto a esto seshygundo las noticias relativas a proshyblemas relacionados con las fu ershytes lluvias o los periodos de sequiacutea en Argentina o en Brasil se repiten con frecuencia
Fiexcl(Jura 2
Desde los entornos mediaacuteticos I Emisiones de gases de efecto que nos muestran los efectos del invernadero cambio climaacutetico quizaacutes haya poshycas noticias relativas a la peacuterdida Las emisiones de gases de de hielos y glaciares de Ameacuterica del efecto invernadero contienen dos Sur siacute nos hablan de la Antaacutertida partidas relevantes las de origen aunque menos de lo que ocupan energeacutetico y las debidas a los usos las preocupantes noticias del oceacuteashy de la tierra En la mayor parte de no Aacutertico y su placa de hielo flotanshy las regiones mundiales son senshyte El hecho de que el hemisferio siblemente mayores las primeras sur sea en mayor medida oceaacutenico que las segundas pero no es asiacute en puede atenuar los cambios de temshy Aacutefrica y en Ameacuterica del Sur Resshyperatu ra en las aacutereas terrestres en
pecto a las de este subcontinenteparticular las del cono sur donde
se sentildealanlos glaciares siguen siendo un gran espectaacuteculo (Figura 3)
Cuando se viaja por Ameacuterica Latina e incluso se participa en foshyros universitarios la percepcioacuten del nivel de preocupacioacuten por los proshyblemas derivados del cambio clishymaacutetica es baja queda sobrepasada por muchos otros de tipo social y algunos de caraacutecter ambiental Por ejemplo en este segundo rengloacuten preocupan los efectos que se pueshydan derivar de la construccioacuten de Hidroviacutea del Paranaacute que incidiraacute negativamente en la conservacioacuten del Pantanal boliviano palaguayo brasilentildeo se quiere disponer de una gran viacutea de comunicaciones para exportar materias primas y tambieacuten crear actividad econoacutemica y laboral
Guatemala el campo en abril - 2008
bull Los campos de milpa maiacutez cuando se ha realizado la recoleccioacuten presenlan este aspeclo Faacuteciles de perder su tierra de labor cuando las lluvias son torrenciales bull En la aclualidad las fuertes lluvias se producen cuando la milpa estaacute crecida a partir de junio iquestQueacute pasaraacute en el futuro bull iquestCoacutemo se defenderaacute la tierra si la deforestacioacuten llega hasla la cumbre de las colinas
bull Las emisiones de origen enershygeacutetico se estiman en 23 t de CO
2
por persona y antildeo mientras que la media mundial estaacute en 43 1 que por otro lado es el valor corresponshydiente a Meacutexico cuya estructura geograacutefica y econoacutemica es muy distinta de la media de Ameacuterica Latina Las razones para esa baja emisioacuten en Ameacuterica del Sur se relashycionan con el moderado peso de la industria baacutesica el no muy elevado uso del automoacutevil y el hecho de que casi las dos terceras partes de la generacioacuten de electricidad proshyvenga de la energiacutea hidraacuteulica
bull Las debidas a los usos de la tieshyrra son sensiblemente mayores se estima que incluso pudieran doshyblar a las de origen energeacutetico el caacutelculo final de ellas es complejo y en cierta medida discutible Heshymos de asumir que una parte del resto del mundo nos abastecemos de productos agriacutecolas forestales y ganaderos desde Ameacuterica del Sur tambieacuten desde Aacutefrica Los medios de comunicacioacuten nos muestran la deforestacioacuten en amplias zonas de la Amazoniacutea aunque se hace menos incidencia en el cultivo de soja o en la ganaderiacutea de vacuno que son el motivo para esa tala de aacuterboles
Es previsible que estas emisiones derivadas de los usos de la tierra sigan creciendo Por un lado la propia dinaacutemica de crecimiento de la poblacioacuten demandaraacute mayores producciones agriacutecolas y ganadeshyras pero ademaacutes la viabilidad ecoshynoacutemica de la mayoriacutea de los paiacuteses se une al incremento de las exporshytaciones de algunas de esas proshyducciones esto demandaraacute una mayor superficie agriacutecola y ganashydera y conllevaraacute peacuterdidas de masa forestal
En esa linea hay que pensar en las propuestas en el subcontinente de produccioacuten de biocombustibles liacuteshyquidos bien para su consumo proshypio pero en mayor medida previshysiblemente para la exportacioacuten La Hidroviacutea del Paranaacute antes citada se une en cierta medida al desarrollo de los cultivos de soja para usos vashyrios entre ellos los de biocombusshytibies Estos cultivos energeacuteticos o mejor dicho los biocombustibles liacutequidos aparecen como opciones de reduccioacuten de las emisiones gloshybales de CO2 Ello es cierto pero no en gran proporcioacuten y esa dismishynucioacuten se la asignaraacuten maacutes bien los paiacuteses que los consumen no a los que producen la soja u otras mateshyrias primas
Botadero de residuos Ciudad de Guatemala Agosto 2007
El uso masivo de abonos nitroshygenados o la extensioacuten de cultivos que fijan nitroacutegeno en el suelo es un problema en el ciclo de dicho elemento pues finalmente eacuteste pasa a las aguas y camina hacia el mar Es importante sentildealar que hay plmiddoteocupacioacuten por que ya hashyyamos sobrepasado el equilibrio en el ciclo global del nitroacutegeno o estemos cerca de hacerlo
En estas paacuteginas se va a hacer una referencia maacutes extensa resshypecto a los usos energeacuteticos y sus expectativas de evolucioacuten en las emisiones de COr Antes de ello hay que sentildealar otro foco emisor tal es los vertederos de residuos urshybanos que aparte de un problema y una fotografiacutea social muy poco alentadora suponen una contribushycioacuten nada desdentildeable de CH
4 (Fishy
gura 4)
Esquemas energeacuteticos en Ameacuterica Latina
En el lado del consumo en Ameacuterica Latina hemos de hablar de los siguientes tres apartados Lo haremos tanto en relacioacuten al moshymento actual como en sus expecshytativas de evolucioacuten que como se va a exponer son de un crecimienshyto significativo
bull Los vertederos de residuos son un lugar insano Se desprenden gases procedentes de la descomposicioacuten de dichos residuos las aguas que circulan por ellos suelen ser aacutecidas y arrastran metales disueltos maacutes otros compuestos Debieran construirse sobre superficies estancas y lejos de las viviendas bull Pero en muchas ciudades incluida Madrid alliacute trabajan de manera maacutes o menos informal personas que se ganan la viacuteda con las cosas que recuperan de esos vertidos
Figura 4
bull Usos industriales El desarrollo industrial en el subcontinente ha sido muy asimeacutetrico Chile cuenta con una importante produccioacuten de cobre la cual supone consushymos significativos de electricidad Venezuela tambieacuten desarrolloacute su industria sideruacutergica metaluacutergica y quiacutemica Brasil cuenta con una industria baacutesica diversificada lo mismo que Colombia y Argentina aunque en menor medida Otros paiacuteses soacutelo cuentan con industrias manufactureras de bajo consumo energeacutetico
La demanda de bienes para la construccioacuten cemento y acero haraacuten crecer estas industrias y la demanda de energiacutea En la misma linea aunque por razones distintas aumentaraacute la demanda de cobre y consiguientemente el consumo de electricidad esa apetencia por el cobre viene de muacuteltiples usos enshytre ellos los equipos para las enershygiacuteas renovables aerogeneradores o placas solares
bull Movilidad y transporte En algunos paiacuteses supone ratios muy elevados entre un tercio y la mitad del consumo final de energiacutea no asiacute en los paiacuteses con mayor peso de la industria baacutesica Brasil Coshylombia Chile o Venezuela El transshyporte de mercanciacuteas se hace por carretera y entre los grandes proshyyectos de nuevas infraestructuras se proponen autoviacuteas de conexioacuten internacional en buena medida comunicando puertos que miran al Paciacutefico o al Atlaacutentico aunque el traacutefico por riacuteos tiene tambieacuten su importancia
Pero el aspecto maacutes preocupante se une al crecimiento de la movilidad que por otra parte es necesario por razones estructurales sociales y econoacutemicas En la actualidad el nuacutemero de automoacuteviles por 1000 habitantes estaacute en torno a los 150 algo menos de la tercera parte del ratio espantildeol
La poblacioacuten en Ameacuterica Latina es el 7 de la mundial mientras que si miramos un desglose de la poblacioacuten urbana del mundo nos encontraremos que las ciudades latinoamericanas suponen el doble de ese va lor sentildea l como otras vashyrias del ritmo de crecimiento urbashyno en este subcontinente_Las ciushydades reclaman entre otras cosas respuestas a la mov ilidad obligada esa que conecta las zonas de reshysidencia con las de ocio y las de trabajo En todas las ciudades en la medida que aumenta el nivel de vida el automoacutevil es la respuesta maacutes si el desarrollo de los medios de transporte colectivo es defishyciente
El crecimiento de la movilidad y el transporte demandaraacute progresivashymente maacutes derivados del petroacuteleo a los cuales acompantildearaacuten por un lado el gas natural como ya sucede en Argentina o Brasil con el gas licuado veh icular o los biocomshybustibles liacutequidos tal como se ha sugerido anteriormente
bull Residencial y servicios Es una demanda que creceraacute tambieacuten en la medida que se incremente el nishyvel de vida En buena medida se dishyrigiraacute hacia el consumo de electrishycidad con una cierta participacioacuten del gas en las ciudades
El consumo de electricidad en el conjunto de Ameacuterica Latina es moderado con relacioacuten al de los paiacuteses maacutes ricos tal como muestra la figura 5 aunque el del paiacutes proshyductor de cobre Chile es el maacutes elevado del subcontinente Las reflexiones anteriores nos llevan a pensar en aumentos signif icativos en la demanda eleacutectrica la cual en la actualidad proviene en algo maacutes de la mitad de la generacioacuten eleacutecshytrica el resto se obti ene del gas nashytural y de derivados del petroacuteleo y en menor medida del carboacuten
Del lado de la energiacutea primaria hay que sentildealar que Ameacuterica del
Consumo de elctricidad per caacutepita kWhlpersona y antildeo
9000
8000
7000 6000
5000
4000
3000 Datos del
antildeo 2006 2000
1000
Media OCDE Espantildea
bull Al antildeo 2008 el consumo mundial de electricidad alcanzoacute 20000 TWh lo cual significa 3000 kWh por persona y antildeo de media bull Es previsible que en Ameacuterica del Sur la demanda de electricidad se doble en los proacuteximos 25 oacute 30 antildeos bull iquestCoacutemo seraacute en Ameacuterica del Sur el esquema de generacioacuten y cual seraacute el grado de integracioacuten regional
Chile Brasil Media Ameacuterica del Sur
Figura 5
Sur tiene reservas de combustishybles foacutesiles para ser autosuficiente en su conjunto durante todo este siglo Ahora bien el reparto geoshygraacutefico de yacimientos tambieacuten es asimeacutetrico_ Las reservas de petroacuteshyleo son una deacutecima parte de las mundiales las de gas natural una veinteava parte y las de carboacuten una proporcioacuten algo menor
Venezuela es con diferencia el paiacutes con mayores reservas de peshytroacuteleo seguido a distancia por Brashysil En ambos casos la participacioacuten de los crudos pesados en el total de ellas es muy elevada lo que cuestiona como seraacuten los procesos de refino en el futuro y que calidashydes se obtendraacuten de eacutel Brasil no seraacute suministrador para el resto de Ameacuterica Latina ya que sus reservas soacutelo cubren razonablemente sus demandas El gas natural se enshycuentra en primer lugar en Veneshyzuela y en segundo en Bolivia las disponibilidades de Argentina son escasas soacutelo vaacutelidas para su propio consumo
Las fJosiciones polrlicdS de Veshynezuela y Bolivia no crean un enshytorno de faacutecil diaacutelogo con determishynados paiacuteses tambieacuten hay dudas sobre la capacidad financiera y tecshynoloacutegica de ambos paiacuteses para una
raacutepida expansioacuten de las industrias petrolera y gasista de forma indeshypendiente Asiacute los dos paiacuteses dan entrada a compantildeiacuteas foraacuteneas que en cierta medida vuelven a repetir los esquemas de explotacioacuten de los recursos naturales frente a los cuashyles se han manifestados los liacutederes de Venezuela y Bolivia Todo ello conforma una situacioacuten compleja y que trae incertidumbres en el sushyministro energeacutetico futuro
Este esquema de anaacutelisis puede favorecer el avance energeacutetico en cuatro liacuteneas que introducen a su vez cuestiones
bull Retorno al carboacuten Previsibleshymente de forma moderada dirigido hacia la genelacioacuten de electriCidad ya algunas industrias baacutesicas como la fabricacioacuten de cemento Ya se construye una central teacutermica de carboacuten en el sur de Argentina y se dibujan proyectos en otros paiacuteses Esto supondriacutea un incremento de las emisiones de C02
bull Energiacutea nuclear Francia se mueve por dife rentes paiacuteses proshyponiendo centrales no parece faacutecil que los proyectos cuajen al menos a corto plazo Las suspicacias poshyliacuteticas entre paiacuteses de la regioacuten se agravariacutean
~
bull Fomento de los biocombustishybies liacutequidos Esta liacutenea que proshypone en primer lugar Brasil ya se estaacute extendiendo por otros pciexcliacuteses Como se ha sugerido anteriorshymente no haraacute maacutes que trasladar el problema de las emisiones de gases de efecto invernadero del entorno de los hidrocarburos a la agricultura
bull Desarrollo de las energiacuteas renovables Es la opcioacuten maacutes apeshytecible tanto en relacioacuten a las inshycertidumbres en disponibilidad de hidrocarburos para todos y a fin de frenar el crecimionto de las emisioshynes de gases de efecto invernadeshyro Veamos brevemente cual es la situacioacuten
Energiacuteas renovables en el sisteshyma eleacutectrico
La hidraacuteulica es la primera fuenshyte de generacioacuten eleacutectlica su desashyrrollo en los uacuteltimos antildeos estaacute sienshydo socialmente muy cuestionado desde las grandes represas brasileishyras a la de Ralco en Chile esto no favorece la construccioacuten de nuevas instalaciones de generacioacuten
La eoacutelica es el gran recurso enershygeacutetico en varios paiacuteses de Ameacuterica
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EOacuteLICA DEL CHOCOacuteN
Latina desde el istmo de Tehuanshytepec en Meacutexico a la Guajira en Colombia y Venezuela Pero sobre todo en la Pat agonia C hilena y Arshygentina aquiacute hay disponibilidades de viento como para generar una cantidad de electricidad similar al actual consumo de toda Ameacuterica Latina un milloacuten de GWh anuales
iquestPor queacute no se ha desarrollado aun la eoacutelica) Va rias respuestas nos aparecen desde la no consciencia del problema global del cambio climaacutetico a razones de inmediatez econoacutemica que se une a ese marco de economiacutea ultra liberal que se ha extendido en muchos paiacuteses y las empresas energeacuteticas propias o foraacuteneas
Ahora bien ag ua pasada no mueve molino La cuestioacuten es coacutemo conseguir avanzar en ese propoacutesito Parece necesario estushydiar viacuteas significativas de financiashycioacuten a las cuales no podemos ser ajenos tal y como se veraacute maacutes adelante Pero antes que ello es preciso recuperar el diaacutelogo social para que la eoacutelica y la hidraacuteulica puedan caminar Juntas
La hidraacuteulica ya existente puede soportar un gran desarrollo de la
~
bull En una meseta proacutexima a esta presa cuya potencia n 25 Km hidraacuteulica es de 1200 MW Con 3000 horas anuales equivalentes a plena carga Parque eoacutelico de ~ 1000 aerogeneradOfes de 3 MW ~ _3000 MW de potencia totalnstalada Como este parque eoltco caben - 3 500 horas equivalentes a plena carga I muchos en la Patagonia - InverSII)n - 4000 Millones de Euros - Generacioacuten - 10000 GWhantildeo
energiacutea eoacutelica bien en implantashyciones proacuteximas a presas en operashycioacuten como sugiere la figura 6 bien con interconexiones entre hidreacuteIacuteumiddotmiddot lieas de zonas poco ventosas por ejemplo las del Paranaacute con aacutereas de alto potencial de viento Esto obliga a un diaacutelogo entre paiacuteses lo cual no es faacutecil pero ademaacutes reshyqUiere inversiones en infraestrucshytu ras
Conclusiones a modo de reflexioshynes para seguir trabajando
Tanto lo que se ha expuesto en relacioacuten con Ameacuterica Latina como lo que acontece en otros lugares del mundo nos hacen pensar en lo inevitable del avance del cambio climaacutetico y sus consecuencias Es preciso comenzar las acciones de adaptacioacuten tanto en paiacuteses ricos como en los maacutes pobres a los cuashyles estamos obligados a ayudar de forma sign ificativa
Evidentemente todas las accioshynes que fomenten el ahorro y uso eficiente de la energiacutea deberaacuten ser promovidas Aquiacute y en cualquier otro paiacutes en especial en el transshyporte y la movilidad pero sin olvishydar actuar en relacioacuten a cualquier otro tipo de consumo energeacutetico
Finalmente parece imprescindishyble dibujar un esquema de desarroshyllo de la energiacutea eoacutelica en Ameacuterica Latina en particular en Patagonia Ello requiere en primer lugar asushymir el dibujo que los ciudadanos de los distintos paiacuteses desarrollen buscando en primer lugar diaacutelogo y consenso social posiblemente las Universidades pudieran tener un papel significativo en recomposhyner ese diaacutelogo que tan necesario se hace y que no olvidemos estaacute deteriorado
Espantildea debiera sentirse invoshylucrada en este propoacutesito Las deshynominadas empresas energeacuteticas espantildeolas se extienden por los distintos paiacuteses de Ameacuterica Latishyna fueron para ampliar sus actishyvidades pero hoy entre ell as debe aparecer la lucha contra el cambio
Figura 6 climaacutetico
- -- -- -
LA OBSERVACION PLANETARIA
y EL DIOS DE LA GUERRA
Cuando algunos miembros de
la Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas
Baixas me propusieron la idea de colaborar con alguacuten artiacuteculo en esta interesante revista accediacute gustoso y agradezco su deferencia
de darme la oportunidad de colashy
borar con los temas que maacutes me apasionan La astronomiacutea
La astronomiacutea amateur puede
tener dos apartados El cielo proshy
fundo y la observacioacuten planetaria o en su extensioacuten digamos la obshyservacioacuten del Sistema Solar Desde siempre me quedeacute maravillado por la observacioacuten de los planetas y los
misterios que encierran
Tambieacuten los dos apartados obshyservacionales se pueden dividir en dos La observacioacuten visual y la obshyservacioacuten fotograacutefica sentildealando
esta uacuteltima un tanto mas difiacutecil y complicada especialmente en la fotografiacutea planeta ria
Este invierno y proacutexima primashy
vera tendremos dos planetas en
muy buenas condiciones de obsershyvacioacuten Marte por tener su oposishy
cioacuten en enero y Saturno un poco mas tarde
Marte siempre fue mi planeshy
ta preferido por sus detalles tan
dinaacutemicos y cambiantes sus mushychos puntos en comuacuten con nuesshytra Tierra y al ser sus oposiciones un poco mas frecuentes que las de los demaacutes planetas exteriores
es obligado hablar en primer lugar del planeta rojo
Como todos sabemos el Marshyte de los latinos era Ares para los
Camilo Fumega Ucha Presidente de la Asociacioacuten para la Divulgacioacuten Cientiacutefica
Ourense Astronomiacutea
griegos dios de la 18 d iciembre 2007 882 Mili Km --------guerra que se hace
acompantildear de sus dos hijos Fobos (Temor) y Deimos (Terror) una
Afelio
vez descubiertos por 28 agosto 2003 556 MilI Kmel astroacutenomo estadoshy
unidense Asaph Hall
EI planeta rOJo poshy8 ltlbri12014
see una oacuterbita muy 924 MilI Km
exceacutentrica y esto hace Tabla Oposiciones de Marte cercanas a las actuales En agosto de 2003 alcanzoacute el perihelio que sus OPOSICIOshy situilndose a su miacutenima distancia a la Tierra con 556 millones de Kmla actual oposlcion del proacuteximo dja 29 de enero seraacute en el afeliocon una distancia cercana a los nes que se dan cada 100 millones de Km
780 diacuteas por teacutermino medio no acontezcan a la misma nes de Km) y es entonces cuaacutendo distancia haciendo variar en conshy brilla con un fulgor rojo-naranja secuencia su diaacutemetro aparente casi escandaloso superando en angular asiacute como su brillo o magshy brillo al planeta Juacutepiter nitud a simple vista En las oposi shyciones afeacutellcas esto es en el punto Precisamente un par de meses mas lejos de la Tierra como la que antes y despueacutes de las oposiciones acontecioacute en el mes de enero pashy debemos observar y fotografiar el sado Marte se situoacute a maacutes de 100 planeta porque despueacutes su brillo y millones de Km pero su brillo sushy diaacutemetro decreceraacuten raacutepidamente pera auacuten la primera magnitud yes muy faacutecil de localizar sin embargo En la tabla I podemos ver las en el periheliO (oposiciones cercashy oposiciones hasta el 2020 con su nas y favorabl es como la del 2003 distancia correspondiente en milloshyy que acontecen cada 15-17 antildeos) nes de Km en su miacutenima aproxishyMarte se situacutea a la miacutenima distanshy macioacuten que suele acontecer con cia de nuestro planeta (556 millo- algunos diacuteas de diferencia a la
Oposiciones de Iarte para el ciclo 2003-2020 I Fecha Asceu Recta Declinacioacuten Distaucia LVKlll lag TA 2S-Ago-2003 15deg -i8 S22h 39m 03 72 556 x 106 251-28
I
30--Iay-2016 15h -15m 2F 2-i S 0503 bull 753 x 106 -20 186I
31-Jul-20 18 20h 27m 25deg 56 S 0385 577 x 106 -2S 2-i3 13-0cl-2020 05deg 22 N 0-119 62 7 x 1050111 22 m -16 22-1
15~ 53 N 07-No-~005 02h 51m 0-i6-1 69-1 x 106 ~01-~3 159-2-1-Dic-2007 26deg-151 06h 12m 0592 S86 x 106 -16
29-Ene-20 1 O 08h 5-1m 22 09 N 066-1 99-1 x 106 -12 141 05-1ar-2012 11h 03m 11351 I 06 7-i 1008 x 106 -12 139
l ) O-l~ 25 S 0618 bull 915 x 1051-1-Abr-201-1 13h 05m -1-1 - shy
Tabla IIOposiciones hasta el antildeo 2020Se dan sus coordenadas as] como su distancia magnitud y tamantildeo aparente en segundos de arce
Marte el diacutea 2 de diciembre del 2007 Al sur (arriba) se divisa el Solis Lacus y sus regiones adyacentes Abajo izquierda se puede ver el Mare Acidalium muy cerca del polo norte El color azul difuso se debe a nieblas que se forman en sus contornos Newton 3l0rnm Powermate 5X F25 Philips SPC900NC
El diacutea 20 de agosto de la gran oposicioacuten de 2003 ha sido posible capturar el sateacutelite De i mos en su maacutexima elongacioacuten oeste a las 2h ut El planeta estaacute saturado para poder resaltar el sateacutelite Se empleoacute el newton de 3 10rnm a focales y exposiciones de FIO y 1 F20 y 2 Y F25 Y 4 de izquierda a derecha y una Toucam Pro modificada para larga exposicioacuten
Muy cerca del maacuteximo acercamiento en la gran oposicioacuten de 2003 Marte nos muestra la gran extensioacuten de su polo sur (arriba) En el centro destaca Solis Lacus y las regiones que le circundan divisando a su izquierda el gran cantildeoacuten de Valles Marineris Newton 310mm Powermate 5X F25 Toucam Pro
oposicioacuten debido a la excentricishydad del planeta
En b tabla II (paacutegino mterior)
tambieacuten veremos sus fechas con las coordenadas del planeta en el
cielo asiacute como su distancia magshynitud y tamantildeo angular aparente
La observacioacuten planetaria no es tarea faacutecil Requiere telescopios de una cierta potencia (lo ideal seraacuten como miacutenimo 20 cm) si queremos divisar los principales detalles adeshymaacutes de una atmoacutesfera muy estable para que el telescopio pueda trashybajar a su maacutexima potencia
Pero los detalles planetarios no se ven al primer golpe de vista requieren muchas horas al telesshycopio con paciencia y en espera de aquellos breves momentos de estabilidad de nuestra atmoacutesfera
para poder ver y captar todos los maravillosos detalles que nos pueshyden mostrar los planetas y en este caso el planeta rojo
A l primer vistazo Marte es un planeta lleno de decepciones Uno espera ver los claros de las meseshytas las zonas altas los canales etc y lo que divisamos es un pequentildeo disco anaranjado sin rastro alguno o quizaacutes alguacuten leve sombreado acompantildeado posiblemente de una manchita intensamente blanca al norte o al sur del disco a modo de un blanco diamante engarzado en el borde de un anillo Es uno de los casquetes polares que seguacuten la oposicioacuten nos puede mostrar el
norte o el sur (esta vez nos mosshytraraacute el polo norte)
Pero si tenemos la paciencia de esperar a los momentos estables de nuestra atmoacutesfera entonces los detalles de Marte se nos preshysentaraacuten a nuestros ojos destellanshydo maravillosamente hacieacutendose visibles la Syrtis Major Sinus Merishydiani Hellas Solis Lacus Coacuteprates etc y si nuestro telescopio es lo bastante potente podemos divishy
sar incluso los grandes volcanes de
Toma en blanco y negro a traveacutes de filtros infrarrojo y violeta el diacutea 27 de julio de 2003 El polo sur muestra grietas debido a su deshielo causado por el comienzo del verano marciano En el centro destaca Sinus Meridiani con dos zonas claras a ambos lados que pueden ser debidas a fenoacutemenos meteoroloacutegicos estacionales Newton 310mm Powermate 5x F25 Toucam Pro
la regioacuten de Tharsis como la gran
cima de Olympus Mons Es muy recomendable acostumshy
brarse a observar con los dos ojos abiertos y la visioacuten ladeada donde nuestra retina estaacute menos cansashy
da Si ponemos una rnano delante del aja abierto que no observa y nos alejamos ligeramente del ocushylar nos acostumbraremos a la senshysacioacuten de que observamos con los dos ojos y nuestra observacioacuten se haraacute mas coacutemoda y sensible
Los detalles se muestran bien en luz visible pero filtros naranja amarillos o azules nos ayudaraacuten a contrastar e identificar mejor ciershytos detalles
Para la observacioacuten visua l basshytaraacute un aumento entre 150 y 250 veces pero para la fotografiacutea la cosa cambia si queremos destashycar los detalles en primer teacutermin o tenemos que ampliar la focal del telescopio hasta algunos metros esto es de 4 a 6 en el caso de Marte que podemos conseguir aplicando al telescopio una lente negativa adiciona l como puede ser una lente barlow de ca lidad o mejor auacuten una powermate
Para semejante ampliacioacuten neshycesi tam os una montura fuerte que
permita un buen seguimiento asiacute
como una atmoacutesfel-a estable (muy
importante) si no los detalles se
mostraraacuten oscilantes y borrosos
no siendo posible la captura fotoshy
graacutefica
Hoy diacutea las caacutemaras maacutes adeshy
cuadas son las ccd ex profeso
o tambieacuten caacutemaras que puedan
grabar viacutedeos (las mas usadas) a
varios fotogramas por segundo
porque bu rlan de alguna for-
El planeta en la oposiclon de
ma las secuencias turbulentas y despueacutes con el programa adecuashydo como Registax se pueden esshycoger los mejores frames alinearshylos optimizarlos y promediarlos en una imagen final de gran calidad Las webcam con chip ccd como alshygunas Philips hoy diacutea son las maacutes adecuadas por su gran rendimienshyto y un coste superasequible
Tambieacuten si el telescopio es lo suficientemente potente podemos intentar ca pturar los sateacutelites Fobos y Deimos sobre todo este uacuteltimo ya que se aparta mas del planeta y es mas brillante Para esto debeshymos esperar a que los sateacutelites se en cuentren en sus maacuteximas elonshygaciones ya que la mayoriacutea de las veces se hallan inmersos en la luz de planeta y necesitamos que la webcam esteacute modifi cada pa ra larshyga exposicioacuten ya que tendremos que exponer varios segundos para panel en evidencia la luz del sateacutelishyte La ampliacioacuten tambieacuten seraacute alta para desdoblar el diminuto sateacuteshylite del disco planetario
En fin si el clima nos acompantildea tendremos de nuevo otra ocasioacuten de observar el planeta rojo a pesar de no ser una oposicioacuten favorable
2007 Ahora nos muestra el polo norte (abajo) En el centro izquierdo se divisa una manchita blanca que sentildeala el Olympus Mons Posiblemente se deba a nubes y nieblas que circundan el gran volcaacuten Nexton de 310mm Powermate 5xF25 y Philips SPC900NC
CLUB DE ISICA
ENRICO FERMI El Club de Fiacutesica Enrico Fermi
se inauguroacute el pasado diacutea 6 de ocshytubre en el Laboratorio de Fiacutesica del lES Santo Tomeacute de Freixeiro Lo dirige el profesor Joseacute MalIacutea Cordobeacutes miembro fundador de la Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas Baixas profesor de Fiacutesica de lES y actualmente trabajando en el Deshypartamento de Fiacutesica Aplicada de la Universidad de Vigo
Preguntamos en primer lugar al profesor Cordobeacutes por el moshytivo que le movioacute a buscar ese nombre para el Club
Con el nombre de Enrico Fershymi se quiere honrar la memoria del ilUStre fiacutesico italiano premio Nobel en 11938 por sus estudios de la radiactividad inducida usanshydo neutrones y el uacuteltimo quizaacutes de los grandes fiacutesicos que fueron teoacutericos y experimentales al misshymo tiempo En el club de Fiacutesica recibimos apoyo en materiales didaacutecticos muy variados de Fermishylab un laboratorio nacional ameshyricano que se encuentra cerca de Chicago y en donde se hace inshyvestigacioacuten en Fiacutesica de altas enershygiacuteas Esta es otra de las razones que me movieron a dedicarle las actividades del Club a este conoshycido fiacutesico
iquestQueacute actividades se realizan en el Fermi
El Club Fermi tiene por objeto promover los estudios de Fiacutesica elTtre los alumnos de Bachillerato Cada antildeo se inscriben en el Club alumnos de muy diversos centros docentes que estaacuten muy interesashydos en el estudio de la Fiacutesica Teshynemos una reunioacuten semanal y las actividades se centran en el estushydio de las estructuras de la materia
(aacutetomo nuacutecleo y partiacutecula) tanto a nivel teoacuterico como expel-imental Para ello hay disentildeadas una serie de charlas-coloquio sobre estos teshymas y otra serie de actividades para simulal-Ios meacutetodos de trabajo que se emplean en esta investigacioacuten Colaboran en las actividades del Club Fermi algunos laboratorios de Fiacutesica de Altas energiacuteas como CERN en Suiza y Fermilab y Jeffershyson lab en USA
Entre los contenidos de las seshysiones figuran El Modelo Estaacutendar de la Partiacuteculas e Interacciones con el que se trabaja en Fiacutesica de Parshytiacuteculas los trabajos sobre Fusioacuten nuclear en el laboratorio y en los sistemas estelares y los desarrollos sobre Cosmologiacutea
iquestEstaacuten previstas otras actividashydes ademaacutes del curso propiashymente dicho
Efectivamente otras actividashydes en las que pueden pal-ticipar aquellos alumnos que lo deseen son la preparacioacuten para la Olimshypiacuteada de la Fiacutesica la participaoi oacuten en concursos sobre Ciencia como Ciencia en accioacuten organizado por la Real Sociedad Espantildeola de Fiacutesica y Sciencia per tutti organizado por el Instituto Nacionale de Fisica Nushycleare en Frascatti asiacute como las sashylidas a observar el cielo nocturno en colaboracioacuten con Ila Asociacioacuten Astronoacutemica Rias Baixas
Usted estuvo en CERN el antildeo pasado en un curso para profeshysores de lES coincidiendo con la puesta en marcha del LHC iquestEstaacute previsto dedicar tiempo al proyecto LHC en las sesiones del Clubiquestqueacute visioacuten tiene de este proyecto en el momento actual
D Joseacute Mariacutea Cordobeacutes Fiacutesico
En este antildeo uno de los temas a los que se dedicaraacute especial atenshycioacuten seraacute al nuevo acelerador de CERN el LHC (Large Hadron Colllshyder) que tiene previsto comenzar a funcionar en el mes de noviembre Su estructura su funcionamiento y los objetivos que tiene planteashydos se trataraacuten a lo largo de las sesiones en las que se conjugaraacuten las clases teoacutericas con el uso de los maacutes variados recursos didaacutecticos
Sobre el LHC lo primero que diriacutea es que es una maacutequina extreshymadamente compleja Se dice que es una maacutequina de maacuteximos es la mayor instalacioacuten superconductoshyra del mundo es la que trabaja a menor temperatura la que permishyte alcanzar la mayor energiacutea la de mayores dimensiones etc
El antildeo pasado coincidiendo con el curso para profesores de lES al que se ha referido en CERN se puso en funcionamiento Fue todo un eacutexito Sin embargo cuando se estaba calibrando a la energiacutea de 5 TeV en uno de los sectores en que estaacute dividido el acelerador hubo una averiacutea debido a defectos en la soldadura de unos imanes y e1 acelerador pasoacute del reacutegimen superconductor al normal produshycieacutendose un escape de helio al tuacuteshynel Esta averiacutea que produjo dantildeos en los imanes adyacentes fue basshytante seria y ha obligado a retrasar un antildeo su funcionamiento con el perjuicio que ello supone para los trabajos de investigacioacuten que esshytaba previsto iniciar Por otra parshyte ha sido necesario revisar miles de soldaduras reparar los imanes dantildeados o sustituirlos por otros nuevos y esto ha encarecido el proshyyecto Evidentemente ha sido un momento difiacutecil para CERN pero tambieacuten hay que tener en cuenta
que la complejidad de la maacutequina el trabajo pionero que alliacute se esta realizando y el nuacutemero elevado de grupos de investigacioacuten que intershyvienen en el proyecto y que hay que coordinar es un desafiacuteo en toda la regla
Sin embargo como dice el Director General de CERN Rolf Heuer ahora se comprende mucho mejor coacutemo funciona la maacutequina y este contratiempo ha suministrado mucha experiencia para el futuro Se han mejorado algunos sistemas de proteccioacuten y se controlaraacuten los haces con nuevos sistemas de seshyguimiento Iniciaraacute su funcionashymiento a una energiacutea menor de la que se ha previsto en el mes de noviembre para ir calibrando el guiado de los haces los detecshytores los sistemas de recogida de datos etc Posteriormente se aushymentaraacute su energiacutea hasta unos 5 TeV en el 2010 para despueacutes des-
conectarla en el invierno del nuevo antildeo y pl-epararla para su funcionashymiento a 7 TeV (energiacutea maacutexima) en el 2011 No obstante a estas energiacuteas por debajo de la energiacutea maacutexima los fiacutesicos esperan enconshytrar resultados que sean relevantes e indicadores quizaacutes de una nueva Fiacutesica
El club de Fiacutesica Enrico Fermi tiene ya una rica tradicioacuten de premios entre sus antiguos miembros iquestNos puede hablar de este tema
En el club venimos preparando a los alumnos para la Olimpiada de Fiacutesica desde sus comienzos Ha hashybido miembros del Fermi que han sido ganadores tanto en la fase local de la Universidad de Vigo como en la fase nacional y han podido asistir a la Olimpiacuteada Intershynacional En el antildeo 2001 fuimos ganadores del concurso Ciencia en
accioacuten y representamos a Espantildea en el eERN junto con otro grupo de un colegio de Madrid Conseshyguimos un diploma en el Concurso Scienza per tutti en el antildeo 2003 por un trabajo sobre el micromunshydo y el macromundo etc
iquest Coacutemo estaacute estructurado el curshyso en el Club Fermi
Las sesiones en el Club Fermi tienen una frecuencia semanal y se extienden a lo largo de un trimestre En la segunda fase las actividades se centran en la preparacioacuten de la Olimpiacuteada de Fiacutesica y en la particishypacioacuten en algunos de los concursos cientiacuteficos que hayan elegido los participantes La clausura del curso en el mes de abril se hace coincishydir con la participacioacuten en el Masshyterclass experimento en Fiacutesica de partiacuteculas a traveacutes de internet que organiza la Universidad de Santiago en colaboracioacuten con CERN
Joseacute Mariacutea Cordobeacutes director del Club de Fiacutesica Enrico Fermi y colaborador de esta revista durante una estancia en el CERN
FISICA
INTRODUCCiOacuteN
La fiacutesica es una rama de la cienshycia La ciencia es la buacutesqueda de un entendimiento racional del mundo en el que vivimos Como tal la ciencia parece haber sido inventada hace unos 3000 antildeos en la antigua Grecia y sus coloshynias por los mares Egeo y Meshyditerraacuteneo Mucho antes de la ciencia la humanidad demostroacute tener grandes capacidades inshyventivas manejando el fuego la agricultura la medida de tierras calendarios los tejidos la metashylurgia y el uso de metales (coshybre bronce y plomo) para la deshycoracioacuten herramientas y armas
CIENCIAS FiacuteSICAS
En tiempos antiguos con el fin de procurar bienestar a la hu shymanidad aquellos fenoacutemenos provocadores de miedo como las tormentas truenos y relaacutempagos
terremotos erupciones volcaacutenicas otros desastres naturales trageshydias personales tales como la enshyfermedad accidentes y similares se atribuiacutean todos a espiacuteritus que veniacutean en una gran variedad de colores y sabores El aplacarlos era una importante industria La mitoshylogiacutea una rica y hermosa literatura emergiacutea de los esfuerzos de la hushymanidad para hacer frente a lo que pareciacutean acontecimientos caoacuteticos y al azar La mitologiacutea se convirshytioacute en el manual del usuario para desenvolverse en un mundo que mezclaba reconfortante regularishydad - diacutea y noche invierno y verashyno las fases de la luna las mareas el movimiento de los planetas y los modelos de estrellas - con desasshytres inexplicables y catastroacuteficos
Entonces allaacute por los antildeos 600 iJC algo nuevo sucedioacute una deshyterminacioacuten por tratar de entender el mundo en toda su complejidad por medio de la loacutegica (lagos) Esto iba a reemplazar la mitologiacutea (mythos) que va con la poesiacutea la cancioacuten y el relato de cuentos El lagos entrantildeaba un firme razonashymiento Como ejemplo de la nueva filosofiacutea la causa de la noche y el diacutea es la rotacioacuten de la tierra sobre su eje una explicacioacuten mucho maacutes econoacutemica que aquella en la que el sol orbita la tierra en 24 horas
Obseacutervese que ambas explicashyciones para el diacutea y la noche hacen
DI Leon M Lederman A Antoliacuten Franco para traducir
para la Revista Ciencia Riacuteas Baixas
uso de la racionalidad - en resshypuesta a porqueacute diacutea y noche Los griegos nuevos a este asunto de la ciencia teniacutean una conviccioacuten filoshysoacutefica de que la razoacuten maacutes sencilla era la preferible Uno puede ver esto en la arquitectura y la escultushyra griegas en donde siempre que era posible se seleccionaba la geoshymetriacutea y la elegancia
Un tema capital de la ciencia griega era la presuncioacuten de que las complejidades del mundo - de los soacutelidos liacutequidos y gases de la roca y del metal del sol y los planetas de lo duro y lo blando - todo era la consecuencia de liJ combinacioacuten de cuatro elementos baacutesicos que ellos llamaron aire tierra fuego y agua Hoy en diacutea los ciacutenicos proclashyman que de aquiacute solo se obtiene un lodo caliente y burbuJeante Pero la buacutesqueda de la simplicidad subyacente a la complejidad era una estrategia fundamental
Una idea mucho maacutes cercana a nuestro actual concepto del munshydo fue inventada por Demoacutecrito (450 aL) Eacutel introdujo la idea de que existe una variedad de partiacutecushylas diminutas e invisibles que viajan raacutepidamente por todo el espacio colisionando y combinaacutendose en distintas formas y acumulaacutendose para hacer la variedad de cosas una gota de agua un grano de coshybre una mota de sal Estas ideas de
El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trabajo en fiacutesica de partiacuteculas en 1988 Actualmente vive en Batavia Illinols (USA)
FUENTES AEinstein El mundo como yo lo veo R Feynman et al Las conferencias de Feynman sobre Fiacutesica GGalileo Diaacutelogos relacionados con dos nuevas ciencias DGriffiths Introduccioacuten a la Mecaacutenica Cuaacutentica J Keats Las Poesiacuteas completas de John Keats EOWilson ConsillienceLa utilidad del Conocimiento
aacutetomos eran una forma de buscar
la simplicidad dentro de las comshyplejidades de la materia pero en los primeros tiempos de Grecia la verificacioacuten de tales ideas no era posible ni siquiera se pensaba que fuera importante En lo que caprishychosamente pod riacutea considerase presciencia los filoacutesofos griegos no a diferencia de algunos fiacutesicos teoacutericos modernos pensaban que la verificacioacuten experimental era abshysolutamente indigna
Demoacutecrito de Abdera
Los griegos no estaban enamoshy
rados de las investigaciones expeshyrimentales disentildeadas para confirshymar lo que ellos consideraban la belleza espiritual y esteacutetica de su visioacuten del mundo Se cuenta una historia acerca de un joven filoacutesoshyfo recieacuten elegido a la distinguida
Academia de Platoacuten Escuchoacute un debate sobre el nuacutemero correcto de dientes que se asignaban a un asno El argumento sentildeala la nushymerologiacutea pitagoacuterica en contra de la jerarquiacutea de la estructura animal ordenada por los dioses El novicio interrumpioacute para sugerir que jusshyto en el exterior de la Academia habiacutea un grupo de carromatos cada uno de los cuales estaba enshyganchado a un asno y que los acashydeacutemicos podiacutean salir a contar los dientes Inmediatamente el desshyafortunado individuo fue asaltado recibioacute una buena paliza por parte
de los enfurecidos veteranos y fue arrojado de la Academia Este incishydente dejoacute claro el modelo de las corteses discusiones acadeacutemicas entre nuestras maacutes prestig iosas facultades de Harvard Stanford Yale y Princeton
LAS PRAacuteCTICAS DE LA FiacuteSICA
Para acercarnos a la fiacutesica es uacutetil describir las disciplinas esenciashyles que definen la actividad geneshyral de la ciencia Hay cuatro de tashyles disciplinas y pueden disponershy
se en la forma jeraacuterquica de una piraacutemide procediendo a partir de una base principal matemaacuteticas hasta fiacutesica quiacutemica y triunfante en complejidad con la moderna biologiacutea con base molecular por encima
Uno puede casi al azar escoger una de las muchas subdivisiones
que se extienden desde la astronoshymiacutea y antropologiacutea hasta la zooloshygiacutea y tropezar con tales subdisciplishynas como geoquiacutemica astrofiacutesica geneacutetica o quiacutemica atmosfeacuterica pero todas ella mezclan trozos de las disciplinas esenciales para consshy
truir el gran monumento a coacutemo funciona el mundo
La fiacutesica tiene el fino enfoque de da rificar la estructu ra de la materia y la energiacutea sobre un escenario que
consiste en espacio y tiempo que empieza con el origen del universo entendiendo la evolucioacuten desde el informe caos de la explosioacuten origishynal hasta la formacioacuten de galaxias cuaacutesares agujeros negros estrellas y sistemas solares La estructura de la materia hasta las moleacuteculas aacutetomos y partiacuteculas subnucleares es tambieacuten una parte esencial del enfoque Desarrollo histoacuterico
La disciplina de la fiacutesica surgioacute en el siglo XVI como una partida cuantitativa de leyes con base mashy
temaacutetica por medio de las cuales los humanos podiacutean comprender el mundo inanimado Los profundos
misterios con que se enfrentaban los antiguos fueron reemplazados por una grupo de principios cada vez maacutes concisos de modo que el movimiento de los objetos - el vueshylo de los proyectiles la caiacuteda de las manzanas la oacuterbita de la luna la trayectoria de los planetas - podiacutea explicarse de forma cuantitativa Las defi n iciones de espacio tiempo materia y energiacutea eran precisas Los fenoacutemenos excesivamente compleshyjos - eclipses cometas mareas las propiedades de la materia (ej soacuteshylidos liacutequidos y gases) la estabilishydad de las estructuras (ej puentes torres barcos ) el comportamiento
de la Iuz los procesos queinduyen las oscilaciones del calor temperashyturas los colores del arco iris y los colores maacutes sutiles que emiten las sustancias calientes las cargas eleacutecshytricas y el magnetismo gravedad y radioactividad - todo esto fue con el paso del tiempo organizado en un nuacutemero relativamente pequentildeo de leyes de la fiacutesica
Las claves de la evolucioacuten de la fiacutesishy
ca moderna surgieron de una nueshyva actitud tipificada por una obsershyvacioacuten cuantitativamente precisa y experimentos controlados acopiashydos con ra zonamiento matemaacutetico Estas nuevas ideas empezaron con
la fiacutesica asociada principalmente con Galileo alrededor de 1600 Con los eacutexitos la estructura conshyceptual se extendioacute lentamente a otras disciplinas cientiacuteficas Los insshytrumentos necesarios para llevar a cabo la experimentacioacuten controlashyda evolucionaron lentamente desshyde remiendos hasta disentildeo basado en el entendimiento cientiacutefico La apl icacioacuten de la ciencia a la socieshydad (tecnologiacutea) animoacute la inversioacuten de la sociedad en la ciencia pero tambieacuten capacitoacute a la ciencia para llevar a cabo una experimentacioacuten auacuten maacutes sofisticada Este proceso
da cuenta del asombroso raacutepido avance de la ciencia y la tecnologiacutea que es caracteriacutestico de nuestros tiempos
El avance moderno
El siglo XX vio una profunda ampliacioacuten de las propiedades del mundo fiacutesico considerado ahora entendido por la fiacutesica El proceshyso de la fiacutesica empieza con el exashymen de un conjunto de fenoacutemenos que parecen estar relacionados (ej el movimiento y la estabilidad de los objetos) y sobre la ba se de cuishydadosas observaciones y medidas conduce a una propuesta de una ley concisa o un conjunto de leshyyes que pueden dar cuenta de las observaciones y la medida Estas nuevas leyes estaacuten sujetas a prueshybas siempre maacutes incisivas Si estas leyes fallan son reemplazadas por leyes maacutes profundas y maacutes vaacutelidas
Puede hacerse una lista de las subdisciplinas de la fiacutesica como (1) estado soacutelido (fiacutesica de materia conshydensada) que trata de estructuras complejas de la materia (ej supershyconductores semiconductores la ciencia de los materiales estructushyras moleculares complejas) (2) fiacutesica atoacutemica que trata de las propiedashydes de los aacutetomos (3) fiacutesica nuclear que trata de los fenoacutemenos de los nuacutecleos de los aacutetomos que ocupan solamente 10-15 del volumen del aacutetomo y (4) partiacuteculas elementales que trata de la buacutesqueda de los lashydrillos maacutes baacutesicos de la materia y de las fuerzas relevantes
Este sencillo resumen no toma en cuenta importantes temas relashycionados como la astrofiacutesica (que trata de la fiacutesica de las estrellas gashylaxias y la historia de la evolucioacuten del universo) la biofiacutesica (que trata de la fiacutesica de moleacutecu las muy granshydes cuyas estructuras definen proshyteiacutenas ceacutelulas y genes) y geofiacutesica y fiacutesica de la quiacutemica ( que trata de
la aplicacioacuten de las leyes de la fiacutesica a las disciplinas cientiacuteficas adyacenshytes)
Albert Einstein
La forma en que fu nciona la fiacuteshysica puede ilustrarse por medio de una de las subdivisiones la fiacutesica de pal-tiacuteculas Esta disciplina identishyfica los objetos maacutes primord iales a partir de los cuales estaacute compuesshyta la materia y busca entencJer las fuerzas que actuacutean entre estas parshytiacuteculas para construilmiddot los nuacutecleos aacutetomos y moleacuteculas Estas entidashydes maacutes complejas son entonces entregadas a la quiacutemica y a la biologiacutea moderna de base moleshycular generalmente acompantildeadas de un manual del usuario que prescribe las leyes relevantes de la fiacutesica El entablado conceptual soshybre el cual danzan estas leyes estaacute hecho de materia energiacutea espacio y tiempo
La fiacutesica de partiacuteculas surgioacute en la deacutecada de 1950 a partir de estudios de los nuacutecleos de los aacutetoshymos y la fiacutesica de rayos coacutesmicos Esta uacuteltima estudiaba partiacuteculas energeacuteticas que bombardeaban la tierra desde el espacio profundo exterior Para penetrar en profunshydidad dentro del nuacutecleo se invenshytaron los aceleradores de partiacutelcushylas para controlar y observar las colisiones entre las partiacuteculas aceshy
leradas (ge neralmente electrones y protones) y los objetivos selecshycionados A medida que aumenshytaba el conocimiento se disentildear-on las leyes generales de la naturaleza y generalmente se manifestaron matemaacuteticamente Estas leyes (ej la teoriacutea cuaacutentica de campos la relatividad general tambieacuten conoshycida como la ley de la gravedad de Einstein la teoriacutea de supercuerdas) fueron entonces sometidas a tests experimentales Nunca se halla que las teoriacuteas sean correctas A menudo se halla que son erroacuteneas o a lo mejor posiblemente correcshytas N uestra experiencia ha de ser respetuosa con nuestra herencia pero esceacuteptica de su l1nivNsalidad Por consiguiente las leyes de Isaac Newton promulgadas alrededor de 1680 fueron verificadas en un elevado nuacutemero de pruebas en un gran nuacutemero de laboratorios Pero solamente alrededor de 1920 se halloacute que no eran vaacute lidas cuando los fiacutesicos aprendieron coacutemo proshybarlas en el microscoacutepico mundo de los aacutetomos nuacutecleos y quarks
Las conexiones de distintas partes de la ciencia son algunos de los tesoros de la actividad Por consiguiente se tornoacute claro en el siglo XX que para entender como funciona el so l necesitamos saber acerca de las reacciones nucleares la existencia de neutrinos y la teoriacutea de la Fuerza Deacutebil El entender la evolucioacuten del universo necesitaba de todo el resumen teoacuterico de las partiacuteculas elementales porque el universo infante era una caliente y densa sopa de pa rtiacuteculas y fuershyzas Los aceleradores de partiacuteculas construidos para ensamblar este conocimiento estaacuten ahora a la esshypera de ver moleacuteculas bioloacutegicas y las briznas de carboacuten que son parte del estudio de la ciencia de los materiales
Como soportes de las disciplinas estaacuten los dos pilares revolucionarios
de la fiacutesica del siglo XX mecaacutenica cuaacutentica y relatividad La primera disciplina se aplica a las leyes que
gobiernan el comportamiento de la materia y energiacutea en los domishynios atoacutemico y subatoacutemico la otra se aplica al dominio cosmoloacutegico de las galaxias cuacutemulos galaacutecticos agujeros negros y las partes exoacutetishy
cas de nuestro universo
La teoriacutea cuaacutentica surgioacute de la creciente habilidad de los fiacutesicos por adquirir datos del micromundo del aacutetomo Invisible aloJo humano incluso con los maacutes avanzados mishy
croscopios a finales del siglo XIX el aacutetomo habiacutea sido un sospechoso componente de la materia duranshyte milenios Unos 10 millones de
aacutetomos caben en el punto al final de esta oracioacuten La materia familiar a Newton y sus seguidores hasta 1900 estaba compuesta incluso en la forma de una diminuta bola
de trillones de aacutetomos actuando de forma coherente Pequentildea mashyravilla entonces que el comportashymiento de objetos individuales del tamantildeo de aacutetomos es totalmente diferente de la experiencia humashyna Tan extrantildeas eran las nuevas reglas finalmente inventadas para explicar el comportamiento de los aacutetomos que muchos de los que habiacutean estado en el origen de la teoriacutea cuaacutentica se revelaron conshy
tra ella Esto incluyoacute a Einstein Sin embargo la teoriacutea tuvo eacutexito y hoy es la teoriacutea con maacutes eacutexito que subshyyace a la fiacutesica explicando toda la quiacutemica y una gran parte de la bioshylogiacutea con base molecular - la bioloshy
giacutea del DNA proteiacutenas y estructura de la ceacutelula
La fiacutesica del siglo XX ha dado lugar a una enorme tecnologiacutea que podemos describir enumeranshydo utensilios tales como laacuteseres teleacutefonos celulares maacutequinas de fax ordenadores (desde el Palm VII a enormes superordenadores) y farms de procesadores que
dirrgen nuestras faacutebricas predicen nuestm tiempo atmosfeacuterico orshyganizan nuestros negocios y jueshy
gan nuevos papeles en las nuevas ciencias de transferencia de inforshymacioacuten roboacutetica automocioacuten microelectroacutenica y nanoestructushyras Probablemente una importanshyte fraccioacuten del producto nacional
bruto de las naciones industriales surge de la fiacutesica del siglo XX Adeshymaacutes las disciplinas maacutes complejas de quiacutemica biologiacutea y ciencias de la tierra y el espacio se basan en la descripcioacuten de los fiacutesicos de la forshyma y funcioacuten de los aacutetomos y moshy
leacuteculas
Nanoestructuras
Efuturo
Asiacute que iquest queacute queda por hacer iquest Cuales son los problemas candenshy
tes a los que han de hacer frente los fiacutesicos del siglo XXI iquestCuales son las constricciones si hay alguna en los avances que posiblemente pudieshyra llevar este tema a una graciosa terminacioacuten iquestQueacute validez tiene la
asercioacuten Todos los temas fundashymentales se entienden iquestsolamente algunos detalles interesantes neceshysitan estudiarse Esta pregunta se ha alzado varias veces en la historia de la fiacute~ica En 1895 alentauds por deacutecadas y siglos de aplicaciones cada vez de mayor eacutexito de la meshycaacutenica newtoniana y del electroshymagnetismo de Faraday y Maxwell se alzaron voces eminentes proclashy
mando que las futuras verdades de la fiacutesica han de hallarse en el lugar del sexto decimal
La deacutecada de 1895 - 1905 sin embargo produjo nuevos datos que dieron un vuelco en esta exushyberancia y convirtioacute a los optimistas en voces de desesperacioacuten rayosshy
X radioactividad el electroacuten los oriacutegenes de la teoriacutea cuaacutentica y la teoriacutea especial de la relatividad esshytuvieron entre los descubrimientos de esa deacutecada Los creadores de la teoriacutea cuaacutentica nunca pudieron imaginarse las vastas consecuenshycias econoacutemicas culturales y de comportamiento de su descubrishymiento
De nuevo en 1990 varios autoshyres proclamaron el final de la fiacutesica En efecto ellos adujeron nosotros ahora entendemos esencialmente todo lo que es razonablemente uacutetil de entender lo que queda son o bien detalles o abstracciones que en esencia son irrelevantes para las aspiraciones humanas El balance de este artiacuteculo es un esfuerzo por disponer algunos de los problemas irresueltos con alguacuten esfuerzo por estimar los recursos que se neceshysitan para dirigir estos problemas Despueacutes de todo el objetivo de la investigacioacuten baacutesica abstracta es simplemente entender como funshy
ciona el mundo La fiacutesica puede
que sea la uacutenica disciplina que se esfuerza por colocarse al margen del negocio
Concentreacutemonos en los domishy
nios donde los fiacutesicos esperan que tengan lugar los mayores avances en las proacuteximas deacutecadas Segurashymente que habraacute un firme progreso en nuestra comprensioacuten y control de fenoacutemenos tan complejos corno la fiacutesica de la materia condensada superconductores de alta temperashytura y propiedades de los cristales materiales polimeacutericos compuesshytos ceraacutemicas y nuevas formas de
moleacuteculas basadas en el carbono (ej ( 60 con nanotubos) Parece seshyguro predecir que estos temas se desarrollaraacuten vigorosamente dushyrante la mayor parte del siglo XXI El control de la complejidad el poshysible surgimiento de nuevos fenoacuteshymenos - incluso nuevos principios fundamentales - ciertamente revishyviraacuten las cosas
Las aplicaciones de la fiacutesica a la quiacutemica y especialmente a la bioloshygiacutea son aquiacute importantes A medishyda que la biologiacutea se convierte en una ciencia cuantitativa y difiacutecil la fiacutesica en su teacutecnica sus invencioshynes de instrumentos de precisioacuten potencia computacional y leyes baacutesicas continuaraacute influyendo en la biologiacutea en su sentido maacutes geneshyral Recientes esfuerzos para entenshy
der la consciencia humana como un elemento de la ciencia cuaacutentica ilustran el poder de la aplicacioacuten de profundos principios ayudados por la tecnologiacutea de los ordenadoshyres simulacioacuten e imagen
Esto nos lleva al futuro de la fiacuteshysica de partiacuteculas y la cosmologiacutea Estas estaacuten ahora iacutentimamente acopladas ya que las leyes de la fiacutesishyca -las partiacuteculas y fuerzas - deben jugar un papel crucial en las maacutes tempranas eacutepocas de la creacioacuten y evolucioacuten
La fiacutesica de partiacuteculas estaacute al borde de alguacuten tipo de estertor emergiendo de un poderoso pero imperfec to sumario de partiacuteculas fundamentales seis quarks (vieshynen en pares arribaabajo encanshytoextrantildeo y encimafondo) y seis leptones (electroacuten muoacuten y tau cada uno de los cuales con su proshypio compantildeero neutrino) cuyo comportamiento social estaacute deshyterminado por tres fuerzas (fuerte deacutebil y eleacutectrica) Mientras que la ciencia cuaacutentica da una espleacutendida relacioacuten de todos los experimentos llevados a cabo en todos los aceshyleradores desde Galileo en Pisa la gravedad (relatividad general) aparece como un dominio que toshydaviacutea debe revelarse Necesitamos una coexistencia paciacutefica entre la relatividad y la teoriacutea cuaacutentica para entender el principio Neceshysitamos un resumen maacutes sencillo y maacutes compacto perspectivas para las cuales nos acogemos en la exshypresioacuten Fenoacutemenos Higgs Esta es una proyeccioacuten para un nuevo campo que hace que la simplicishydad cristalina del universo parezshyca tan complicada Apareceraacute en el nuevo y enorme acelerador en funcionamiento ya en Europa o el que vendraacute despueacutes Higgs simplishyficaraacute y recompensaraacute a sus desshycubridores tal vez en la deacutecada actual (2000-2010)
Despueacutes los cosmoacutelogos y asshytrofiacutesicos tambieacuten tendraacuten que enshytender la expansioacuten acelerada del universo la materia oscura y las constantes cosmoloacutegicas HJy mushycho por hacer Incluso los optimisshytas no son ridiculizados por decir que en buena medida el origen y evolucioacuten del universo basado en las leyes de la fiacutesica quedaraacute moshyderadJmente claro en los proacuteximos 20 a 50 antildeos
Esto podriacutea posiblemente tershyminar con la buacutesqueda de una ley baacutesica - tal vez una versioacuten de la teoriacutea de cuerdas Entonces de nuevo podemos ser como el emshybrioacuten del polluelo picando del alishymento almacenado en el huevo shytodo el universo de este embrioacuten dentro del huevo consumieacutendose eventualmente para dejar el huevo universo totalmente comprendido hasta que la caacutescara se rompe exshyponiendo otro universo
El uacuteltimo papel de la fiacutesica puede representar la agencia unificadora de todo el conocimiento humano EOWilson el sociobioacutelogo escrishybe en su libro Consillience sobre la unidad de todo conocimiento de la eventual unificacioacuten de las cienshycias las ciencias sociales y de las humanidades Por revolucionario que esto pueda parecer uno pueshyde tal vez otear las posibilidades a
traveacutes del puente de la conscienshycia humana Los neurocientiacuteficos estaacuten aprendiendo poco a poco elementos del funcionamiento del cerebro En un sentido real el ceshyrebro funciona seguacuten las leyes de la fiacutesica y eacutestas suavizadas por las bases probabiliacutesticas de la ciencia cuaacutentica y por la complejidad de la teoriacutea del caos puede auacuten con el tiempo ser reconducida a un anaacuteli shysis loacutegico
iquestSeraacute esto un rapto de la emoshycioacuten amor muacutesica poesiacutea arte O por el contrario enriqueceraacute
realmente la unioacuten cientiacutefica las grandes glorias del espiacuteritu humashyniacutestico suministrando una ciencia loacutegica subyacente iquestTememos noshysotros como Keats destejer el arco iris Richard Feynman el gran fiacutesico teoacuterico preguntoacute una vez iquest El entendimiento de los mecanismos de la actividad estelar hacen disminuir de alguacuten modo
nuestra apreciacioacuten de la belleza y esplendor del cielo nocturno
LO S PAPELES DE LA FiacuteSICA
Empleo
Los fiacutesicos encuentran emshypleo en academias en laboratoshyrios nacionales y en laboratorios de investigacioacuten industriales Hay tambieacuten un aacutegil movimiento de fiacutesicos en otros campos en donde son valorados su exclusivo dominio de instrumentos y de anaacutelisis mashytemaacuteticos Se mueven faacutecilmente por la moderna biologiacutea y han conshytribuido grandemente a definir la estructura y funcioacuten tridimensional de complejas moleacuteculas de DNA
Hoy en diacutea las fronteras de la astrofiacutesica y fiacutesica de partiacuteculas nos han dado un cuadro bastante claro y bien verificado del origen del unishyverso en un Big Bang el origen tan caliente y denso que la materia existiacutea en su forma maacutes primordial Los fiacutesicos de partiacuteculas simulando esto en grandes aceleradores sushyministran leyes que siguen la evolushycioacuten del universo hasta el presente Tanto la astrofiacutesica como la fiacutesica de partiacuteculas utilizan grandes y cashyros instrumentos y generalmente entrantildean colaboraciones internashycionales de decenas y centenares de cientiacuteficos y estudiantes graduashydos La mayor parte de la illvegtLishygacioacuten baacutesica en fiacutesica se hace con fondos del gobierno Otra investishy
gacioacuten baacutesica estaacute maacutes proacutexima a su aplicacioacuten y uno puede defenshyder el gasto puacuteblico como esencial
para producir ciencia en apoyo a la tecnologiacutea y contribuir a una ecoshynomiacutea robusta
Temas de Eacutetica y M oral
Los temas de eacutetica y moral surshygen cuando los fiacutesicos trabajan en laboratorios de defensa en armashymentos tales como explosivos nushy
cleares misiles y otras contribucioshynes a la guerra Como estaacuten cienshytiacuteficamente educados los fiacutesicos pueden ser consultados sobre proshyyectos tales como bombas guiadas con precisioacuten misiles defensivos con base en sateacutelites y cualquier fuente especialmente relacionada con impactos medioambientales Como la ciencia supone 150 mil millones de doacutelares anuales de gasshyto el respaldo de la fiacutesica y de los diversos campos es un tema poliacutetishyco y ciertamente aquiacute hay tensioshynes y competencias
Organizaciones profesionales
La fiacutesica estaacute organizada a esshycala nacional en la Sociedad Fiacutesica Americana (APS siglas in ingleacutes) asiacute como tambieacuten en sociedades subdisciplinares para impulsar la investigacioacuten atraer a estudiantes y obtener becas y contratos Orshyganizaciones paraguas tales como la Academia Nacional de Ciencias (NAS) y la Asociacioacuten Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS) son para la cultura para aconsejar al gobierno para hacer avanzar la ciencia generalmente y para orshy
ganizar poderosos Iobbies para defender u oponerse a poliacuteticas medioambientales temas regulatoshyrios seguridad educacioacuten prograshy
mas militares y similares La Unioacuten
Internacional para la Fiacutesica Pura y Aplicada (IUPAP) abarca a todas las naciones con un nuacutemero de fiacutesicos suficientemente grande para dirigir
temas relevantes para la profesioacuten
pero tambieacuten para aplicaciones de
la fiacutesica El compartir la construcshy
cioacuten de grandes telescopios aceshyleradores e instrumentos de fusioacuten es cada vez maacutes crucial La educashycioacuten para el continuo avance de la
ciencia es un problema comuacuten en
donde la experiencia internacional es uacutetil Elevar la captacioacuten popular de la fiacutesica es igualmente importanshyte a medida que la fiacutesica del siglo
XXI continuacutea engendrando nuevas
tecnologiacuteas
CONCLUSiOacuteN
La necesidad de un entendishy
miento puacuteblico de la fiacutesica - no de
la ciencia - nunca ha sido mayor El
conocimiento baacutesico que estamos acumulando sobre coacutemo funciona el mundo no es ni bueno ni malo Las aplicaciones de este conocishy
miento pueden medirse por armashy
mento nuclear o por un incremenshyto en la longevidad mejor salud y los medios econoacutemicos para repashyrar el medioambiente y reducir la pobreza a escala mundiciexcll Aquiacute la
humanidad tiene una eleccioacuten que puede juzgarse
I
EN LA BUSQUEDA
DE NUESTROS ORIGENES 1 los homiacutenidos maacutes antiguos
Desentrantildear la historia de nuesshy
tra especie es una tarea ardua y
compleja en la que la respuesta
a cada pregunta a merludo suele
venir acompantildeada de todo un conshy
junto de nuevas interrogantes que complican nuestro aacuterbol genealoacuteshy
gico Y en la que no siempre geneacuteshy
tica y paleontologiacutea parecen ir de
acuerdo
Seguacuten los datos geneacuteticos pushy
blicados por David Reich (Nature
mayo 2006) la separacioacuten entre
los homiacutenidos y los antepasados
de nuestros parientes maacutes proacutexishy
mos los chimpanceacutes se produjo
muy probablemente hace menos
de 5 millones y medio de antildeos Sin
embargo el descubrimiento por
Michel Brunet (Universidad de Poishy
tiers) en el desierto del ehad de los r-estos foacutesiles de Toulllaf (Sashyhelanthropus tchadensis) datashy
dos en casi 7 millones de antildeos y
que puede representar a nuestro
antepasado homiacutenido maacutes antishy
guo pone un nuevo dilema sobre los oriacutegenes de nuestra especie
y entre los foacutesiles de especies
maacutes antiguas consideradas tamshy
bieacuten como homiacutenidos se encuenshy
tran los de Orrorin tugeniensis (de unos 6 millones de antildeos) desshy
cubiertos en Kenia (Tugen Hills) y
Ardipithecus ram idus (de entre 41 Y55 millones de antildeos) en Etioshy
piacutea todos con rasgos que sugieren
el bipedismo y que son anteriores a
los Australopithecus
Precisamente el teacutermino hoshy
miacutenido se corresponde con prishy
mates cuyo desplazamiento es
biacutepedo en esto parece haber un
acuerdo generalizado entre anshy
tropoacutelogos o paleoantropoacutelogos
El bipedismo acarrea una serie de
caracteriacutesticas en la anatomiacutea que
sirven de referencia a la hora de
distinguir los foacutesiles en los craacuteneos
la posicioacuten del hueco de insercioacuten
de la columna vertebral foramen
magnum es central en la base
para proporcionar el equilibrio neshy
cesario de la cabeza en un indivishy
duo erguido La longitud del cuello
femoral y el surco de insercioacuten del
muacutesculo en dicho cuello del feacutemur
la estructura de la pelvis o la disshy
posicioacuten paralela y maacutes adelantashy
da de los pulgares en los pies son
otras de esas caracteriacutesticas que
van ligadas al desplazamiento biacuteshy
pedo
Francisco Novoa Cid Bioacutelogo y profesor de lE S
2 los Australopithecus
Pruebas indudables de bipedisshy
mo las encontramos entre los Ausshy
tralopithecus (simios del Sur) que vivieron en Aacutefrica hace entre 4 y 2
millones de antildeos y de los que hay bastantes representantes corresshy
pondientes a varias especies A africanus A robustus A anashymensis
Pero sin duda los maacutes famosos son los restos de Lucy una Ausshytralopithecus afarensis descushy
biertos en 1974 por Donald Johanshy
son en la regioacuten de Afar (Etiopiacutea)
correspondientes a una adolescente que data de 32 millones de antildeos Un esqueleto casi completo que
proporcionoacute una enorme informashy
cioacuten y que se vioacute luego aumentada por los restos de trece individuos (4
nintildeos y 9 adultos de ambos sexos) en el mismo yacimiento
Huellas de Laetali
y otro de los descubrimienshy
tos maacutes emblemaacuteticos fueron las
Huellas de Laetoli en Tanzania
en 1976 por Mary Leakey del rasshy
tro de 36 millones de antildeos dejado
por las pisadas de probablemente
una familia de tres homiacutenidos soshy
bre arcilla y ceniza volcaacutenica huacutemeshy
da y que constituye la prueba maacutes
irrefutable del cam inar biacutepedo de
estos homiacutenidos
El craacuteneo y el aspecto sin emshy
bargo de los Australopithecus era
maacutes proacuteximo a los chimpanceacutes que
Comparacioacuten entre los esqueletos de un H erectus (izda) un Australapithecus
(centro) y un H sapiens
a los humanos actuales Su estatushy
ra era inferior (135 en machos y
105 en hembras) su volumen crashy
neal en general entre 400 y 500 cc era aproximadamente un tercio
del nuestro sin frente y sus brazos
eran proporcionalmente largos
con relacioacuten a sus piernas Su denshy
tadura revela una dieta vegetariana
de hojas y frutos
Una de las implicaciones que
suelen deducirse de la posicioacuten ershy
guida es que permitioacute liberar las
manos que pudieron adquirir una
mayor destreza y dar lugar con el
tiempo al desarrollo de una tecnoshy
logiacutea
3 El geacutenero Horno
Fue el uso de tecnologiacutea y la
aparicioacuten de una industria liacutetica
Junto a un cambio significativo en
la dieta en la que el uso de herrashy
mientas permite descarnar animashy
les muertos lo que marca la aparishy
cioacuten del geacutenero Homo hace unos
25 millones de antildeos Una dieta carshy
niacutevora maacutes rica en proteiacutenas favoreshy
cioacute ademaacutes el desarrollo cerebral
El volumen craneal iraacute aumenshy
tando desde los 650 cc en Homo
ha bilis hasta los 1500 en los neanshy
dertales (algo mayor que nuestros
1400 cc)
Hasta hace poco se consideshy
raba como representantes maacutes
antiguos del geacutenero a los Horno habilis que ya fabricaban lascas
pero el descubrimiento en la deacuteshy
cada de los 90 en el lago Malawi
(Rift africano) de una mandiacutebula inferior datJdJ en unos 25 milloshy
nes de antildeos correspondiente a una nueva especie Horno rudolfenshysis y de la que parece partir seguacuten
el equipo descubridor (FSchrenk y
T Bromage) la liacutenea evolutiva que
conduce hacia nuestra especie ha
generado la controversia
Fue un periacuteodo del Plioceno en
el que se produjo un notable camshy
bio climaacutetico con descenso de tem shy
peratura media y humedad yen el
que coexistieron diversas especies
de homiacutenidos
Sin embargo uno de los hallazshy
gos maacutes significados ocurrioacute en
1984 cuando el equipo de Richard
Leakey desenterroacute el esqueleto
casi completo del nintildeo de Turkashyna (lago Turkana Kenia) de 16
millones de antildeos Para eacutel y otros
foacutesiles de sus caracteriacutesticas se
creoacute la especie Horno ergaster homiacutenidos de 850 cc de capacidad
craneal con proporciones corpora shy
les un patroacuten de crecimiento muy
parecidos a los nuestros y con una
industria liacutetica maacutes elaborada (cul shy
tura achelense) Se le supone preshy
cursor del Homo erectus y tal vez
del H antecesor de Atapuerca
Craacuteneo de Hamo ergaster
De por medio una importante
interrogante la de los foacutesiles de
Horno georgicus en el Caacuteucaso
(Georg ia) con una antiguumledad feshy
chada en 185 millones de antildeos
y unos rasgos anatoacutemicos y una industr ia liacutetica maacutes primitiva de lo
esperado pero que ponen de mashynifiesto que los homiacutenidos salieron
de Aacutefrica mucho antes de lo que se
habiacutea supuesto
Homo erectus
Con una antiguumledad de 18 mishy
llones de antildeos el Horno erectus teniacutea unas caracteriacutesticas anatoacutemishy
cas muy parecidas a las nuestras su
capacidad craneal era de 1000 cc
y con una cultura bastante desashy
rrollada se desconoce si utilizaron
lenguaje hablado complejo pero
siacute alguacuten sistema de comunicacioacuten
capaz de transmitir aprendizaje Ha
sido el homiacutenido que migroacute a Asia
Hace un milloacuten de antildeos estaba
perfectamente asentado en China
y Java y su presencia se extendioacute
hasta hace tan soacutelo 30000 antildeos en
que se extinguioacute Por tanto llegoacute
a coexistir tanto con neandertales
como con nuestra especie
En el sur de Europa en cambio
el homiacutenido maacutes antiguo con la
excepcioacuten del Caacuteucaso corresponshy
de a Horno antecesor (Atapuerca
Burgos) en la Peniacutensula ibeacuterica los
primeros hallazgos fueron fechashydos en 800000 antildeos de antiguumleshy
dad pero maacutes recientemente la
aparicioacuten de nuevos foacutesiles en los
yacimientos de Atapuerca ya han
retrasado la aparicioacuten de los homiacuteshynidos en el Viejo Continente a 12
millones de antildeos en el Pleistoceno
inferior
Con el mismo volumen craneal
que H erectus presentan en camshy
bio unos arcos supraorbitales meshy
nos pronunciados Los huesos de
Gran Dolina de ind ividuos joacutevenes
presentan marcas de descarnashy
miento claros signos de canibashylismo
Para los paleoanshy
tropoacutelogos J L Arsuashy
ga E Carbonell y J
Bermuacutedez de Castro directores de las excashy
vaciones de Atapuershy
ca pueden constituir
probablemente un anshy
tepasado comuacuten que
conduce por un lado a
la liacutenea evolutiva hasta
los neandertales con sus
precursores los Homo
heidelbergensis y por otra liacutenea diferente hasshy
ta nuestra especie
De los Horno heidelbergensis (preshy
neandertales) la mayor acumulacioacuten de foacutesiles
se ha encontrado tamshy
bieacuten en Atapuerca en el
Yeacutelcimiento Sima de los huesos
y corresponde a los restos de 33 inshy
dividuos de ambos sexos de entre 13 y 30 antildeos datados en 300000
antildeos producto probablemente de
un enterramiento lo que revelariacutea
la existencia de un fuerte sentido
social y mente simboacutelica Indivishy
duos de complexioacuten fuerte hueshy
sos de notable grosor capacidad
craneal algo menor a la nuestra y
mandiacutebula sin mentoacuten
El Horno neanderthalensis debe su nombre al valle de Neanshy
der (Alemania) donde en el siglo
XIX se halloacute el primer esqueleto
parcial de estos homiacutenidos Apashy
recieron hace unos 230000 antildeos
y poblaron Europa y Asia occidenshy
tal adaptaacutendose al clima extremo
de las glaciaciones hasta que se
extinguieron hace unos 30000
antildeos o tal vez menos en su proshy
bablemente uacuteltimo reducto que
parece pudo ser la Peniacutensula Ibeacuteshy
rica Sus caracteriacutesticas fiacutesicas son
una evolucioacuten de los heidelbergenshy
sis con la diferencia de una mayor
capacidad craneal que llega a los
1500 cc (mayor que la nuestra)
por lo demaacutes huesos maacutes gruesos
y pesados que los nuestros fuertes
pero no muy altos (160-170) Y
en su rostro notable prognatismo
sin mentoacuten frente huidiza yarshy
cos supraorbitales resaltados
--
Coexistieron con el Hamo sashy
piens durante miles de antildeos y las
causas de su desaparicioacuten no aclashy
radas son objeto de discusioacuten al
igual que la posibilidad de cruces
(hibr idaciones) entre ambas espeshy
cies hipoacutetesis de la que hay parshy
tidarios como M Wolpoff o Fred
H Smith o detractores como Ch
B Stringer Lo que es indudable
es que los neandertales poseiacutean
una avanzada industria liacutetica usashy
ban el fuego el cuero y la madera
para producir herramientas armas
y adornos cuidaban a sus enfershy
mos y ancianos enterraban a sus
muertos y probablemente desarroshy
lla ron alguacuten tipo de lenguaje para
comunicarse Muy leJOS de la idea
que inicialmente se teniacutea de besshy
tias primitivas sin inteligencia algushy
na Hay pruebas de que algunos
grupos practicaron el canibalismo
pero eso tambieacuten ocurrioacute en nuesshy
tra especie
4 El Horno Sapiens
El Hamo saplens aparece en
Aacutefrica hace 200000 antildeos el arcaishy
co seguacuten algunos investigadores
y hace 120000 el moderno y con
relativa rapidez se va extendiendo
y sustituye a las otras poblaciones
de homiacutenidos en todo el mundo
Desde hace al menos unos 25000
antildeos ninguna otra especie de hoshy
miacutenidos le disputa su espacio en los
ecosistemas que coloniza del plashy
neta Tierra
Dotado de un esqueleto maacutes lishy
gero que el de los neandertales lo
que aumenta la agilidad y proba-
Bibliografiacutea
blemente la habilidad sobre todo
en las manos el craacuteneo evoluciona
adquiriendo una frente maacutes vertica l
desaparece el prognatismo y apareshy
ce el mentoacuten las mandibulas menos
robustas el desarrollo de dietas maacutes
vari adas con la utilizacioacuten del fuego
que le permite un mayor aprovechashy
miento de nutrientes con menor
gasto energeacutetico en su digestioacuten
el desarrollo de un cerebro y de un
leng uaje maacutes complejos que pershy
IIliten el anaacutelisis la planificacioacuten de
estrategias y la transmisioacuten de coshy
nocimientos y aprendizajes el mashy
yor desarrollo tecnoloacutegico gracias a
una mente maacutes creativa emprendeshy
dora dominada por la curiosidad y
en ocasiones el deseo de aventura
y probablemente un mayor sentido
social y de pertenencia a un grupo
lo que lleva a inevitables disputas y
conflictos entre grupos Todo ello
ha llevado a nuestra especie a coshy
lonizar en la praacutectica todos los meshy
dios del planeta fundamentalmenshy
te a base de modificar esos medios
para adaptarlos a nosotros En una
palabra para independizarnos del
medio
Pero sin duda el motor de la evolucioacuten son las mutaciones y reshy
combinaciones geneacuteticas que orishy
ginan la variabilidad y que permishy
ten la aparicioacuten y diversificacioacuten de
rasgos nuevos que no existiacutean en
los ancestros En nuestro caso que
compartimos aproximadamente un
99 del genoma con los chimpanshy
ceacutes son determinadas secuencias
en ese 1 restante del ADN claves
en el proceso de hominizacioacuten y de
nuestras diferencias con ellos
yvwwportalciencianet Art iacuteculos de antropologiacutea y paleontologiacutea Registros foacutesiles sobre la evolucioacuten humana en el Plioceno Emiliano Agu irre Enriacutequez Homiacutenidos contemporaacuteneos Investigacioacuten y Ciencia lan Tatersa ll iquestQuieacutenes fueron los neandertales InvestigaCioacuten y Ciencia Kate Wong Mutaciones pioneras Investigacioacuten y Ciencia Dennos Drayna iquestQueacute nos hace humanos Investigacioacuten y Ciencia Katherine S Pollard
El trabajO de genetistas como
Dennis Drayna o de bioestad iacutestishy
cosas como Katherine Pollard ha
revelado unas cuantas secuencias
de ADN importantes en la evolushy
cioacuten humana Mencionareacute soacutelo alshy
gunas de ellas
La secuencia HAR 1 (118 bases
de ADN del genoma humano que
codifican ARN) que se activa en
el cerebro y parece resultar esenshy
cial en el desarrollo de la corteza
cerebral La secuencia FOXP2 un
gen de evolucioacuten raacutepida y que tieshy
ne una importante implicacioacuten en
el habla Secuencias que tienen
relacioacuten con la dieta como el gen
LCT que permite la toleranCia a la
lactosa en adultos lo que permite
utilizar la leche de animales domeacutesshy
ticos En la lista de secuencias geshy
neacuteticas significativas estaacuten las que
tienen que ver con nuestro sistema
inmunitario Nuestros genes llevan
cicatrices de la lucha contra enshy
fermedades infecciosas especialshy
mente en el caso de retrovirus Tal
es el caso del gen TRIMS que nos
pelmite defendernos mejor que
otros primates frente al ret rovirus
PtEVR1 pero que a cambio nos
hace maacutes vulnerables al VIH (virus
del SIDA)
Somos una joven especie a ve shy
ces un tanto inconsciente que debe
aprender a usar correctamente su
tecnologiacutea y controlar su capacidad
de modificar el medio para evitar
la destruccioacuten de su propia casa el
planeta antes de tiempo y de si
misma
SUPERNOVA 1987 En este antildeo de 1987 alcanshy
zoacute la tierra despueacutes de 168 mil antildeos de viaje por el espacio la luz procedente de una explosioacuten de supernova que tuvo lugar en la vecina galaxia conocida como Gran Nube de ~lagallanes visible desde el hemisferio sur Esto puesshyto en kiloacutemetros supone la friolera de 1589414400 000000 000 Como se observa son distancias inimaginables para nuestros estaacutenshydares de aquiacute en la tierra A decir verdad esta estrella que explotoacute convirtieacutendose asiacute en supernova ya estaba alliacute mucho antes y hashybiacutea fotografiacuteas tomadas con anshyterioridad a la explosioacuten lo cual la convertiacutea asiacute en un magniacutefico e inigualable laboratorio de investishygacioacuten Esto no se podiacutea hacer en tiempos antiguos anteriores a la invencioacuten de la caacutemara fotograacutefishyca la cual ha sido uno maacutes entre los muchos avances de los uacuteltimos cien o doscientos antildeos y de gran importancia en su aplicacioacuten a la astronomiacutea Aunque los estallidos de supernovas en nuestra galaxia son muy poco frec uentes tal vez
Supernova 1987 tomada por el Hubble en 1994
uno cada 100 antildeos o maacutes en el universo entero dada la cantidad de galaxias que existen son muy abundantes De la que estamos hablando aunque no fue en la Viacutea Lactea siacute fue en nuestra vecindad a unos 168 mil antildeos luz como deshyciacuteamos que no es tanto si consi middot deramos su procedencia de otra galaxia la maacutes proacutexima a nosotros_ Esto ha dado margen por primera vez a un estudio concienzudo de lo que estas portentosas explosioshynes dan de siacute y a comprobar si las teoriacuteas elaboradas por los cientiacutefishycos coincidiacutean con la observacioacuten y el estudio de los hechos
Puesto que habiacutea fotografiacuteas anshyteriores que determinaban cual era la estrella que se habiacutea convertido en supernova puacutedose contrastar con los posteriores acontecimientos y fue el momento de comprobar si las teoriacuteas existentes se corresponshydiacutean con las observaciones y con los modelos computacionales que se habiacutean hecho sobre los casos de supernovas Los detalles observashydos encajaban sorprendentemente con las previsiones El resultado de ambas cosas teoriacutea y observacioacuten indicaba que la estrella conteniacutea unas 18 masas solares y tan solo 11 millones de afios de vida en el momento de la explosioacuten Como es habitual en estos casos su composhysicioacuten era principalmente hidroacutegeshyno y helio y su brillo el equivalente a 40 mil veces el de nuestro sol de ahiacute que su consumo de energiacutea fuera mucho mayOl y por tanto su duracioacuten mucho maacutes corta
Cuando la estrella colapsoacute al descender el calor interno que la manteniacutea estable se produjo casi instantaacuteneamente un espectacushylar encogimiento hasta alcanzar un
Antolin Franco Ex-presidente de la Agrupacioacuten
diaacutemetro de tan solo unas pocas decenas de kiloacutemetros
El telescopio espacial Hubble no fue lanzado al espacio hasta abril de 1990 y una vez que hubo estashydo operativo se volcoacute en obtener el maacuteximo de informacioacuten fotograacutefica y espectrograacutefica de lo que quedashyba de la supernova No obstante como se sabe este telescopio en principio resultoacute estar defectuoso por lo tanto las fotografiacuteas obtenishydas no eran las mejores posibles y hubo que esperar a que se corrishygieran los defectos para que estas alcanza ran inigualables cotas de nitidez En 1994 se tomoacute una fotoshygrafiacutea muy detallada de los restos de la explosioacuten y aparecieron unos inesperados anillos que todaviacutea hoy siguen siendo objeto de estushydio pa ra determinar su procedencia (veacutease fotografiacutea adjunta)
Esta explosioacuten de supernova ha sido la maacutes brillante nunca vista desde 1604 antildeo en que Johannes Kepler pudo observar la ya fashymosiacutesima SN 1604 a la que se ha denominado estrella de Kepler La que dio origen a la de 1987 como dijimos antes ya se habiacutea observashydo y se la conociacutea como SK-69202 Era una supergigante azul de unas 18 o 20 masas solares y unas 40 veces el diaacutemetro del sol y su luz llegoacute a nosotros el 23 de febrero de 1987 despueacutes de un viaje de 168 mil antildeos aproximadamente En el hemisferio sur se pudo ver con gran nitidez y se la considera una supemova de tipo 11 de las que crean elementos maacutes pesados que el hieno Su proximidad (en teacutermishynos relativos) y su pronta deteccioacuten la han convertido en la supernova maacutes y mejor estudiada de la histoshyria
Estrella que explota al terminar su vida
Como deciacuteamos todo esto tuvo lugar hace 168 mil antildeos cuando el hombre actual el Homo sapiens todaviacutea no habiacutea entrado en esta fase de desarrollo y su antecesor de aquella eacutepoca seguramente ni siquiera estaba en posesioacuten del lenshyguaje Si la deteccioacuten hubiera sido instantaacutenea si la ve locidad de la luz no tuviera liacutemites no estariacuteamos ahora hablando de esta supernoshyva pues no existiriacutea ninguacuten registro histoacuterico de la misma Tal vez aquel hombre primitivo la habriacutea visto y la habriacutea interpretado seguramenshyte como un augurio de los dioses si para aquel entonces el cerebro humano en sus albores estuviera ya lo suficientemente desarrollado para llegar a estas conclusiones No lo sabemos o al menos el que esto escribe no lo sabe
Pasados esos 168 mil antildeos que la luz necesitoacute para hacer la traveshysiacutea hasta nosotros fue descubierta desde el Observatorio de Las Camshypanas en Chile el 24 de febrero de 1987 por lan Shelton e indepenshydientemente desde Nueva Zelanshyda Fue la uacutenica supernova visible a
simple vista desde la invencioacuten del telescopio
Pero antes de detectarla suceshydioacute algo curioso algo que entraba dentro de lo que es una prediccioacuten cientiacutefica y que veniacutea ni maacutes ni meshynos a confirmar el buen hacer de los investigadores Tres horas antes y precediendo a la llegada de la luz se detectoacute en varios lugares la lleshygada de un paquete de neutrinos iquestCoacutemo era posible que estos neushytrinos se adelantaran a la luz emishytida por la supernova teniendo en cuenta que nada puede ir maacutes deshyprisa que la luz7 Otra vez la teoriacutea daba una explicacioacuten a este extrashyntildeo proceder la emisioacuten de neutrishynos precede a la emisioacuten de la luz
por eso los neutrinos llegan como una avanzada que anuncia alguacuten acontecimiento Se detectaron en total 24 de ellos 11 en Japoacuten en una mina bajo tierra destinada a la caza de neutrinos 8 los captoacute IBM Irvine-Michigan-Brookhaven en Estados Unidos y 5 maacutes en el Laboratorio de neutrinos Baksan en el Caacuteucaso Rusia Por primera vez neutrinos procedentes de una
Obseacutervese la supernova 7987 en el centro con sus anillos
alguacuten tiempo despueacutes de la explosioacuten
supernova habiacutean sido observados directamente y las observaciones coincidiacutean en gran medida con los modelos teoacutericos Se estimaba que despueacutes de la explosioacuten de la supernova el resultado habriacutea de ser la formacioacuten de una estrella de neutrones pero a pesar de la insistencia del telescopio espacial Hubble por dar con ella a pesar de las numerosas fotografiacuteas tomashydas desde su puesta en oacuterbita en 1990 relacionadas con este aconshytecimiento la estrella de neutrones no se ha dejado ver Tal vez esteacute oculta por alguna nube de gas y polvo o tal vez se haya convertido en un agujero negro e incluso hay quienes estiman que podriacutea habershyse formado una estrella de quarks que en teoriacutea pueden formarse dentro de estrellas de neutrones particularmente masivas Todo esto se estaacute investigando y alguacuten diacutea muy posiblemente tengamos la respuesta
Aunque el nuacutemero de neutrinos detectado fue muy pequentildeo se coshyrresponde con lo que se esperaba si bien en ese momento no fuera ese el cometido de los dispositivos cazaneutrinos existentes aquiacute en la Tierra pues nada se sabiacutea entonshyces de la explosioacuten que habiacutea tenido lugar en la vecina galaxia La verdad es que debemos estar muy agradeshycidos de que coincidiendo con la explosioacuten o poco antes se hubieshyran establecido sobre la tierra esos detectores de neutrinos Fue una afortunada coincidencia De haber sucedido la explosioacuten de la supershynova unos antildeos antes no se hubieshyran detectado y ciertas predicciones de la ciencia no se habriacutean podido confinnar por el momento
De todos modos la investigashycion sigue adelante a pesar de los antildeos transcurridos y tal vez se produzca alguna sorpresa que nos abra un poco maacutes el camino hacia el conocimiento de este tipo de exshyplosiones celestes
La nanociencia y la nanotecshynologiacutea son dos aacutereas del conocishymiento emergentes con un elevado caraacute cter multidisciplinar Hablar de ellas es sinoacutenimo de innovacioacuten desarrollo y de relevanc ia cientiacutefica y social Tal es asiacute que ambas discishyplinas han sido incorporadas como una de las Acciones Estrateacutegicas del Plan Nacional de I+D+ i 2008-2011 o lo que es lo mismo el Gobierno espantildeol reconoce el papel de estas disciplinas para mejoror nuestra competitividad industrial Dicho reshyconocimiento estaacute fundamentado en avances innovadores obtenidos que van desde la s aplicaciones en medicina (fabricacioacuten de ligamenshytos o tendones artificiales) o en aplicaciones energeacuteticas dedicadas
BlIClen
ANOCIENCIA y NANOTECNOLOGIA
UN VIAJE FASCINANTE AL NANOCOSMOS
Jorge Lobo Checa Centre dlnvestigacioacute en Nanocieacutencia i Nanotecnologia CIN2 (CSIC -leN) Esfera UAB 08193-Bel laterra Espantildea
a la construccioacuten (edificios que se puedan autoabastecer energeacuteticashymente) hasta su implementacioacuten en dispositivos electroacutenicos cada vez maacutes diminutos y potentes
En nuestra sociedad es cada vez maacutes probable toparse con las palashybras nanociencia y nanotecnoloshygiacutea y consecuentemente es loacutegico preguntarse cuaacutel es el significado y la diferencia entre ambos vocashyblos Las dos palabras comparten el prefijo nano que proviene del voshycablo griego del mismo nombre y que significa diminuto enano peshyquentildeo yes usado en el sistema inshyternacional (SI) de unidades para indicar un factor de 10-9 (es decir la mil milloneacutesima parte de algo) Un
NClIIon Un iexclMIniO BlllIgtn
Figura 1 Tamantildeos caracteriacutesticos y escala de los diferentes objetos nanomeacutetricos comshyprendidos entre O 1y 100 nm con los que se trabaja habitualmente en la nanotecnoshylogiacutea (Imagen tomada de la referencia [1])
nanoacutemetro (n m) es una longitud diez veces superior al tamantildeo tiacutepishyco de un aacutetomo (O 1 nm) o lo que es lo mismo unas 80000 veces maacutes pequentildeo que el diaacutemetro de un cabello humano De este modo la diferencia entre estas dos palabras surge de la propia diversidad en la definicioacuten de ciencia y tecnologiacutea Ciencia es la necesidad de saber un reflejo de la curiosidad del ser humano planteada de forma obJeshytiva y utilizando el meacutetodo cientiacutefishyco (es decir el trabajo realizado en un laboratorio de investigacioacuten en el que se busca o prueba una proshypiedad o una ley de la naturaleza) mientras que tecnologiacutea parte de los conocimientos baacutesicos estableshycidos por la ciencia para construir un dispositivo o aparato que tenga una utilidad o aplicacioacuten determishynada De esta forma la nanociencia y la nanotecnologiacutea estaacuten ligadas y son las dos caras de una misma moneda la tecnologiacutea se desarroshylla a partir de los conocimientos cientiacuteficos existentes y a su vez eacutesta proporciona nuevas herramientas a los cientiacuteficos con las que estudiar nuevos conceptos y avanzar en la ciencia que una vez maacutes generashyraacute tecnologiacutea nueva creando un sistema retroalimentado conocido como ciacutercu lo virtuoso
Ni la nanociencia ni la nanot ecshynologiacutea nacieron como disciplinas cerradas sino que ambas son camshypos del conocimiento que se han
ido construyendo paralelamente con la generacioacuten de nuevos conoshycimientos e innovaciones De maneshyra general se podriacutea definir nanoshytecnologiacutea como la fabricacioacuten de materiales estructu ras dispositivos y sistemas funcionales a traveacutes del control y ensamblado de la materia a la escala del nanoacutemetro (de O 1 a 100 nanoacutemetros del aacutetomo hasta por debajo de la ceacutelula tal y como se muestra en la figura 1) asiacute como la aplicacioacuten de nuevos conceptos y propiedades (fiacutesicas quiacutemicas bioloacutegicas mecaacutenicas eleacutectricas) que surgen como consecuencia de esa escala tan reducida Esta escala de tamantildeos es un tanto arbitraria el liacutemite inferior (una deacutecima de nanoacutemetro) parece claro ya que por debajo del aacutetomo no hay obshyjetos manipulables Sin embargo el liacutemite superior (una centena de nanoacutemetro) es una referencia para indicar que los objetos deben de estar por debajo de la micra Hoy en diacutea tenemos el conocimiento necesario para mover manipular y construir objetos de estos tamantildeos (nanociencia) que seraacuten utilizados en un futuro cercano para realizar una funcioacuten especiacutefica dentro de un determinado dispositivo (nanoshytecnologiacutea)
El origen de la Nanotecnologiacutea es un tanto difusa pero concepshytualmente se atribuye al Premio Nobel Richa l-d Feynman durante su famoso discurso There is plenty of Room at the Bottom (Hay mucho espacio al fondo) En esta miacutetica conferencia pronunciada en 1959 en el Instituto de Tecnologiacutea de California en Pasadena Feynman tratoacute sobre el problema de manishypular controlar y fabricar objetos de muy pequentildeas dimensiones abordaacutendolo desde una perspectishyva absolutamente distinta a como se habiacutea hecho hasta el momento y abriendo todo un nuevo mundo de posibilidades cientiacuteficas y tecnoloacuteshygicas En aquel momento su discurshyso no tuvo una gran repercusioacuten tal vez por la carencia de teacutecnicas experimentales que permitiesen
visualizar las unidades atoacutemicas y moleculares a manipular Es maacutes la palabra nanotecnologiacutea no apashyrece en su discurso y fue acuntildeashyda posteriormente en 1974 por el profesor N Taniguchi de la Univershysidad de Ciencia de Tokio cuando la mencionoacute en un artiacuteculo titulado On the Basic Concept of Nanoteshychnology (sobre el concepto baacutesishyco de la nanotecnologiacutea) En dicho artiacuteculo se hablaba de como esta tecnologiacutea nos permitiriacutea separar consolidar y deformar materiales aacutetomo a aacutetomo o moleacutecula a moshyleacutecula Posteriormente en el antildeo 1986 E Drexler publicoacute su libro Engines of Creation (maacutequinas de creacioacuten) en el que se descrishybe coacutemo las nanomaacutequinas seraacuten capaces de construir desde ordeshynadores hasta maquinaria pesada mediante procesos de ensamblaje de moleacuteculas y aacutetomos Los encarshygados de realizar tan tedioso proshyceso seriacutean nanorobots ensamblashydores capaces de auto- repararse y constituirse a siacute mismos
La idea de usar nanorobots creados a nuestro antojo para reashylizar funciones determinadas nos recuerdan al funcionamiento de los ribosomas y otros agregados moshyleculares en las ceacutelulas de nuestro cuerpo De hecho la biologiacutea viene usando la manipulacioacuten molecular desde hace casi 4000 millones de
antildeos sobre la Tierra Concretamenshyte las maacutequinas auto-repllcantes a nivel atoacutemico son guiadas por el ADN replicadas por el ARN moshyleacuteculas especiacuteficas son ensamblashydas mediante encimas y las ceacutelulas estaacuten llenas de motores a escala molecular Cadenas de iones que permiten o bloquean el paso de otros iones al interior de la ceacutelula a traveacutes de la pared de liacutepidos estaacuten exquisitamente disentildeadas a escala atoacutemica_ Hay por tanto una coshynexioacuten importante de los concepshytos finales de la nanotecnologiacutea con la biologiacutea Las formas de vida maacutes pequentildeas bacterias virus y los componentes activos de las ceacutelulas tienen tamantildeos tiacutepicos en el rango del nanoacutemetro
De este modo otro de los obshyjetivos de la nanociencia y la nashynotecnologiacutea es aprender de los mecanismos fundamentales que la vida ha desarrollado durante su evolucioacuten para intentar reproducirshylos e incluso adaptarlos buscando la resolucioacuten de otros problemas que poco tienen que ver en prinshycipio con la biologiacutea Se podriacutea decir que la evolucioacuten darwiniana ha alcanzado la maestriacutea de las leshyyes de mecaacutenica cuaacutentica que son probabiliacutesticas en su naturaleza como meacutetodo para la supervivenshycia La comprensioacuten de fenoacutemeshynos cuaacutenticos presentes a escala
Figura 2 Basados en la mecaacutenica cuaacutentica han surgido nuevos tipos de microscopios llamados eJe campo cercano (SPM) que nos permiten ver y manipular la materia a escala atoacutemica Estos microscopios basados en la interaccioacuten eJe una punta metaacutelica afilada con el substrato a estudiar (imagen izquierda) han sido una verdadera revolushycioacuten cientiacutefica ya que nos permiten visualizar directamente los aacutetomos de la materia tal y como se observa en la imagen de la derecha (caeJa una de las bolas es un aacutetomo de siliCio) (Imaacutegenes tomadas de la referencia [1])
nanomeacutetrica necesitan por tanto de investigacioacuten fun damental para que puedan ser aplicables en disshypositivos tilles como nanosensores nanomotores y en muchas otras aplicaciones como en medicina y farmacologiacutea
A pesar de que el concepto de aacutetomos ya se habiacutea postulado en la ant igua Grecia eacutestos no se llegaron a visua lizar hasta finales del sig lo XX El ser humano siempre ha senshytido la necesidad de ver maacutes allaacute de lo que le permiten sus limitaciones naturales El mundo invisible es tan infinito y fascinante como el univershyso y aunque nos cueste imaginar y comprender el pequentildeo tamantildeo el enorme nuacutemero o la naturaleza de los objetos diminutos es un reto acercarnos a la grandeza de lo peshyquentildeo El desarrollo de nuevos meacuteshytodos microscoacutepicos para la visuashylizacioacuten del nanomundo marcoacute un hito en el conocimiento cientiacutefico El microscopio oacuteptico tuvo que ser reemplazado por nuevas teacutecnicas como el microscopio electroacutenico o el microscopio de efecto tuacutenel puesto que los liacutemites en resolushycioacuten vienen determinados por la longitud de onda de la luz usada que para el espectro visib le se situacutea entre 400 y 700 nm De este modo soacutelo so podiacutean resolver estructuras en el rango del sub-microacutemetro lo que corresponde a tamantildeos 1000 veces mayor quo la longitud caracshyteriacutestica de un aacutetomo y por tanto no permitiacutean su manipulacioacuten
El trabajo con objetos tan peshyquentildeos inherente a la nanotecnoshylogiacutea entrantildea una gran dificultad y de hecho fue algo praacutecticamente imposible hasta que se desarrollashyron los microscopios de campo cershycano (SPMs) mostrado en la Figura 2 Estas novedosas herramientas permiten no soacutelo la visualizacioacuten sino tambieacuten la manipulacioacuten de objetos de dimensiones nanomeacuteshytricas de muy distinta naturaleza Estos microscopios son tan potenshytes que con ellos es posible llegar a ver aacutetomos sob re una superficie
y moverlos a nuestro antojo La necesidad de esta compleja insshytrumentacioacuten implica otra de las carltJctoriacutesticas fundamentales que acompantildean a la nanociencia y nashynotecnologiacutea su interdisciplinarieshydad Asiacute pues el desarrollo de esta nueva ciencia requiere no soacutelo la utilizacioacuten de teacutecnicas de fabricashycioacuten visualizacioacuten y caracterizacioacuten muy precisas sino tambieacuten una aproximacioacuten multidisciplinar que reuacutena a fiacutesicos quiacutemicos bioacutelogos tecnoacutelogos y teoacutericos trabajando juntos y utilizando el mismo lenshyguaje
Una vez que los meacutetodos de vishysualizacioacuten fueron accesib les para los cientiacuteficos dos enfoques baacutesishycos surgieron para la creacioacuten de estructuras nanomeacutetricas de mashynera reproducible (veacutease la figura 3) El primer meacutetodo llamado topshydown (de arriba hacia abajo) imshypone esencialmente una estructura o patroacuten sobre el substrato que se
mm
Jlm
nm
Top clown
Bottom up
procesa Esta teacutecn ica estaacute basada en una adecuacioacuten y extensioacuten de las teacutecnicas ya existentes como por ejemplo la litografiacutea para crear dichas nanoestructuras Con estas teacutecnicas se obtienen muy alta reshysolucioacuten espacial (cercana a los 50 nm) a costes razonables pero que aumentan alarmantemente cuanto menor es el tamantildeo de la estrucshytura final debido a la dificultad en su produccioacuten Por el contrario el segundo meacutetodo denominado bottom-up(de abajo hacia arriba) estaacute basado en teacutecnicas que utilizan una filosofiacutea totalmente contraria esto es van desde las estructuras fundamentales (aacutetomos moleacuteculas especiacuteficas o nanopartiacuteculas) para crear los dispositivos por auto-enshysamblado El auto-ensamblado es un proceso en el que unos composhynentes inicialmente desordenados dan lugar a estructuras organizashydas como consecuencia de interacshyciones especiacuteficas o locales entre sus componentes Las estructu ras
Figura 3 Los dos meacutetodos usados para el control de la materia a escala nanomeacutetrica La imagen muestra (en sentido horario desde arriba) una imagen de microscoacutepio elecshytroacutenico de un electroacutemetro nanomecaacutenico una estructura de nano tubos de carbono un nanotubo (azul) conectando dos electrodos una red auto-ensamblada compuesta por moleacuteculas y aacutetomos de hierro y finalmente siete moleacuteculas de monoacutexido de carshybono formando la letra C obtenida por manipulacioacuten con una punta de un microsshycopio de campo cercano (Imagen tomada de la referencia [2)
crecidas son el resultado de la comshypeticioacuten ente procesos cineacuteticos y termodinaacutemicos
En la actualidad la microelecshytroacutenica uno de nuestros pilares tecnoloacutegicos estaacute basada en el meacutetodo top down La microelecshytroacutenica ha revolucionado y cambiashydo nuestra forma de vida en forma de ordenadores teleacutefonos moacuteviles televisores y un sinfiacuten de aparatos electroacutenicos Esta revolucioacuten estaacute basada en el transistor inventado en 1947 que hizo posible la apashyricioacuten del circuito integrado y el microprocesador El reto tecnoloacuteshygico es conseguir almacenar maacutes informacioacuten en un menor espacio de forma maacutes raacutepida y todo ello por menos dinero Hasta la fecha esto ha sido posible y ha seguido la llamada ley de Moore que estableshyce que la densidad de transistores en un dispositivo de estado soacutelido se doblariacutea cada 18 meses Asiacute un procesador Penti um IV obtenido mediante teacutecnicas litografiacutecas tieshyne en su interior aproximadamente 6 millones de transistorescm2 vashylor que cuadruplica a los del Penshytium 1 creado soacutelo 4 antildeos antes La separacioacuten miacutenima entre liacuteneas en el antildeo 2000 era de 180 nm y en el antildeo 2008 es de 45 nm como anuncioacute 18M Extrapolando estos nuacutemeros en el antildeo 20161a separashycioacuten entre liacuteneas deberiacutea ser de 10 nm es decir inferior a 100 aacutetomos De seguir cumplieacutendose esta ley y al mismo ritmo podriacuteamos aventurar que a mediados del siglo XXI Ilegashyriacuteamos a un limite absoluto un bit = un aacutetomo Sin embargo antes de alcanzar este liacutemite nos encontrashyriacuteamos con varios problemas
- El primero de ellos tiene que
Referencias
ver con el hecho de que a medishyda que se reduce el tamantildeo de un objeto su superficie crece respecto a su volumen Una consecuencia importante de este aumento es que las propiedades del material cambiaraacuten al reducir el tamantildeo del objeto puesto que las propiedades fiacutesicas de una superficie son muy distintas a las del volumen Estas modificaciones en las propiedades se conocen como efectos de tamashyntildeo finito
- El segundo problema reside en que para tamantildeos del orden o inferiores al nm aparecen efectos cuaacutenticos En nuestro mundo (mashycroscoacutepico) las leyes conocidas por ejemplo las que definen el movishymiento de los cuerpos (ecuaciones de Newton) o la conductividad eleacutectrica (ley de Ohm) dejan simshyplemente de ser vaacutelidas cuando tratamos con objetos cercanos al tamantildeo nanomeacutetrico La existencia de estos efectos lejos de tomarse como inconvenientes o inoportushynos se plantean hoy diacutea como imshyportantes alternativas para la creashycioacuten de futuros dispositivos fundashymentado en propiedades ni siquieshyra existentes en la naturaleza
- El uacuteltimo problema fundashymental que aparece al intentar seguir disminuyendo el tamantildeo de un objeto es que cada vez resulta maacutes difiacutecil mejorar las herramientas que permiten su manipulacioacuten Por tanto aunque la ley de Moore se ha cumplido inexorablemente dushyrante maacutes de 30 antildeos vemos que llegado un momento aparecen una serie de limitaciones intriacutensecas que son irresolubles con el tipo de planteamiento en el que se basa la tecnologiacutea actual Asiacute se imposhyne la necesidad de desarrollar una
nueva tecnologiacutea que nos permita asumir los desafiacuteos planteados en nuestra carrera hacia la miniaturishyzacioacuten Ese es el papel de la nanoshytecnologiacutea
A pesar de que en la actualidad existen pocos productos basados en la nanotecnologiacutea ya existe una gran repercusioacuten mediaacutetica en la sociedad a traveacutes de reportajes y programas en prensa radio teleshyvisioacuten cine ciencia-ficcioacuten e intershynet La nanotecnologiacutea produce el mismo tipo de fascinacioacuten preocushypacioacuten y miedo que los estudios sobre el cosmos aunque ambos son extremos opuestos lo diminushyto frente a lo gigantesco Sin emshybargo siacute hay una gran diferencia entre ambos mundos El universo es gigantesco inalcanzable soacutelo observable mediante telescopios o radiotelescopios y en el que estashymos realizando intreacutepidas explorashyciones limitadas por ahora a los planetas de nuestro entorno Por el contrario podemos movernos en la nanoescala con gran familiashyridad y podemos jugar con los aacutetomos y moleacuteculas para producir nuevas estructuras y nuevos mateshyriales El dominio de la materia en la nanoescala nos permite disentildear y fabricar nuevos materiales hasta ahora inexistentes descubrir proshypiedades nunca observadas inven shytar dispositivos que nos permitan construir otros maacutes y maacutes compleshyjos con comportamientos similares a entidades bioloacutegicas etceacutetera Todo ello nos lleva a hacernos una pregunta casi existencial iquestHasta doacutende podremos llegar con la nashynotecnologiacutea 7 No se conoce la resshypuesta el limite final podriacutea residir en nuestra propia imag inacioacuten
[1) e Briones Lloren te ECasero Junquera J A Martiacuten Gago PA Ame lio Serena Domingo J M Goacutemez Olleta P Moltoacute Moltoacute Nanociencia y ilanotecnologiacutea Entre la ciencia ficcioacuten del presente y la tecnologiacutea del futuro Fundacioacuten Espantildeola para la Ciencia y la Tecnologiacutea httpowwwfecvtes [2J J V Barth G Constantini K Kern Engineering atomic and molecular nanostructures at surfaces Nature 437 671 (2005) [3J E L Wolf Nanophysics and Nanotechnology An Introduction to Modern Concepts in Nanoscience (Segunda Edicioacuten) W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2006) [4J B Brushhan Springer Handbook of Nanotechnology Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2004) [5J M Koacuteh ler W Fritzsche Nanotechnology An Introduction to Nanostructuring techniques W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2004)
Hace casi veintitreacutes siglos exacshytamente el antildeo 287 aC naciacutea en Siracusa entonces una colonia de la Magna Grecia el gran Arquiacutemeshydes uno de los mayores genios de la antiguumledad de cuyos inventos y descubrimientos seguimos benefishyciaacutendonos ahora
De su vida es poco lo que sabeshymos porque la biografiacutea que escrishybioacute un coetaacuteneo suyo llamado Heshyraacuteclides no llegoacute hasta nosotros La mayor pa rte de la informacioacuten que poseemos se la debemos a Plutarco (46-120 de nuestra era) en su fashymosa obra Vidas Paralelas quien a su vez extrajo los datos del hisshytoriador romano Pollbio autor de una Historia universal
Se considera probable aunque no probado que viajoacute a Egipto y mantuvo estrecha relacioacuten con Erashytoacutestenes de Cirene director de la ceacutelebre biblioteca alejandrina y se da por cierto que contactoacute con la escuela cientiacutefica de dicha ciudad cuyos matemaacuteticos leyeron y citashyron sus obras No obstante hubo que esperar hasta el antildeo 530 de para que se hiciera la primera comshypilacioacuten de sus escritos por Isidoro de Mileto Pocas copias de los trashybajos del sabio siracusano sobrevishyvieron y no fue hasta 1906 cuando Johann Ludw ig Heiberg descubrioacute en Constantinopla un palimpsesto (papiro sobre el que se ha escrito un texto sobre otro anterior borrashydo) que permitioacute conocer los razoshynamientos matemaacuteticos de que se habiacutea va lido Arquiacutemedes para sus descubrimientos
Fue un genio de las matemaacuteshyticas con especial dedicacioacuten a la geometriacutea Sus hallazgos le garanshytizan un puesto de honor en 105
anales de la ciencia Ideoacute un meacutetoshydo para medir la circunferencia coshynociendo el diaacutemetro y determinoacute con aproximacioacuten de menos de dos mileacutesimas el valor del pi griego Elaboroacute tambieacuten las foacutermulas que
ARQUIMEDES permiten calcular el aacuterea del ciacutercushylo partiendo del radio y calculo el aacuterea de un segmento de paraacutebola entre otros hallazgos geomeacutetricos
Si bien no descubrioacute la palanca estudioacute las leyes que explican el principio que entra en juego al accionarla y al darse cuenta de la importancia que teniacutea dijo Si me dan un punto de apoyo movereacute el mundo
Arquiacutemedes no solo cultivoacute con eacutexito las matemaacuteticas sino que hizo incursiones fructiacuteferas en la fiacutesishyca Inventoacute el tornillo que lleva su nombre consistente en un mecashynismo con una hoja en forma de tornillo dentro de un cilindro para transferir agua desde un nivel bajo a canales de irrigacioacuten Este tornishyllo sigue usaacutendose para bombear liacutequidos
Se dice que mientras tomaba un bantildeo observoacute que el agua de la tina subiacutea cuando eacutel entraba y este efecto le llevoacute a descubrir el prinshycipio hrdrostaacutetico conocido como principio de Arquiacutemedes que en su versioacuten actualizada se enuncia diciendo que un soacutelido sumergido en un liquido recibe un empuje ha-
Piacuteo Moa Ban ga Escritor
cia arriba igual al peso del vo lumen del liacutequido que desaloja Al descushybrir este principio exclamoacute Eureshyka (Lo he encontrado) que ha pasado al cataacute logo de expresiones populares
Su mente prodigiosa no solo elucubraba teoriacuteas innovadoras tambieacuten dedicoacute su talento a inshyventa r armas nuevas que pudieran servir para la defensa de su ciudad Una de ellas fue un artefacto esshypecie de garra capaz de hund ir un naviacuteo enemigo
Pero el arma maacutes sorprendente seriacutean los espejos ustorios conocishyda por un relato de Luciano de Sashymosata (12 1-161 de) con la cual consiguioacute incendiar una escuadra enemiga Este invento nunca ha sido reproducido por lo que se pone en duda su existencia
La muerte de Arquiacutemedes se produjo el antildeo 212 aC a los 75 antildeos una edad considerada lonshygeva para la eacutepoca asesinado por un soldado romano de los que conquistaron Siracusa seguacuten la leshyyenda al negarse a acompantildearle pretextando que teniacutea que resolver antes un problema
Estatua de bronce de Arquiacutemedes en el observatorio Archenhold en Berl iacuten esculpida por Gerhard Thieme e inaugurada en 1972
Jack W Szostack
PREMIOS NOBEL Piacuteo Moa Banga DE CIENCIA 2009
Escritor
Charles K Kao George E Smith Wi llard S Boyle
2009 fue un antildeo en el que la concesioacuten de los premios Nobel de ciencia revistioacute ciertas peculiashyridades que conviene resaltar En primer lugar la adjudicacioacuten a tres investigadores en cada uno excepshyto en el de Economiacutea que fue comshypartido por dos ganadores Todos ellos destacaron en investigacioacuten baacutesica cuyos resultados propiciaron muacuteltiples aplicaciones praacutecticas lo que muestra claramente la imshyportancia que la ciencia pura tiene para el progreso
Otra caracteriacutestica es la alta parshyticipacioacuten de la mujer que acaparoacute cinco nominaciones el 44 de los agraciados proporcioacuten nunca alshycanzada antes Una de ellas la de Economiacutea es la primera mujer en ser distinguida con el galardoacuten en dicha disciplina en los 60 antildeos en que se adjudicoacute
MEDICINA
Recayoacute en tres cientiacuteficos (dos mUjeres y un varoacuten) que seguacuten destacoacute el jurado del Instituto Kashyrolinska han antildeadido una nueva dimensioacuten para la comprensioacuten de la ceacutelula han arrojado luz sobre los mecan ismos de enfermedades y han estimulado el desarrollo de nuevas terapias potenciales Se trata de Elisabeth H Blackburn Carol W Greider y Jack W Szostak
Los tres destacaron en la investishygacioacuten baacutesica sobre los teloacutemeshyros una estructura que se une a los extremos de los cromosomas humanos y los protege del enveshyjecimiento A la piexclimera se debe el descubrimiento de la enzima telomerasa que es un mecanismo baacutesico para la vida Cuando la teloshymerasa aumenta anormalmente se produce caacutencer O sea que en su justa medida rejuvenece la ceacutelula pero en exceso provoca un tumor Los conocimientos adquiridos proshymeten aplicaciones futuras en la lucha contra el caacutencer y el enveJeshycimiento celular
Blackburn nacioacute en Tasmania (Australia) en 1948 y junto con su disciacutepula Greider descubrieron la telomerasa en 1984
Grelder natural de California nacioacute en 1961 y fue quien demosshytroacute que los teloacutemeros previenen
el dantildeo en los cromosomas y por uacuteltimo Szostak de 57 antildeos Ion dishynense identificoacute ceacutelulas que por estar mutadas provocan un enveJeshycimiento celular prematuro
FiacuteSICA
La Academia sueca concedioacute el preciado galardoacuten a tres investigashydores que han ayudado a sentar las bases de las actuales redes de comunicaciones al decir del JUshyrado Son Charles Kao Kuen WishylIiaard S Boyle y George E Smith El tema comuacuten de investigacioacuten fue el descubrimiento del siacutelice un mashyterial abundante en la naturaleza como transmisor de la luz y a traveacutes de ella de las comunicaciones por fibra oacuteptica
El proceso lo inicioacute Kao en 1966 con la publicacioacuten de un artiacuteculo firmado conjuntamente con G O Gackam en el que anunciaba la capacidad de la luz para transmitir informacioacuten De ahiacute arranca la utishylizacioacuten industrial de la fibra oacuteptica desde 1970 transformada hoy en una red de maacutes de 1000 millones de kiloacutemetros por la que circulan textos muacutesica e imaacutegenes utilizashydas en Internet medicina etc
Kao que nacioacute en 1933 en Shanghai fue el precursor y visionashyrio del horizonte que se abriacutea con el empleo de la fibra oacuteptica Vive
Venkatraman Ramakrishnan Ada E Yonath Thomas A Stei tz
en Hong Kong donde sigue ded ishycado a la docencia
Boyle nacido en Canadaacute en 1924 junto con Smith que nacioacute en Nueva York en 1930 siguiendo la teoriacutea sobre el efecto fotoeleacutectrishyco de Einstein que le valioacute el Nobel crearon un sensor digital llamado CCD (Charged Coupled Device) cashypaz de reunir y leer las sentildeales de un gran nuacutemero de elementos de las imaacutegenes el ojo electroacutenico de las caacutemaras digitales que se utiliza tambieacuten en numerosas aplicaciones teacutecnicas como en la observacioacuten del interior del cuerpo humano y ha proporcionado fotos de lejanos lugares (como por ejemplo de Marshyte) o de los oceacuteanos profundos en palabras de la Academia
QUiacuteMICA
Tambieacuten este antildeo fueron tres investigadores de esta ciencia los laureados con el preciado galarshydoacuten cuyos nombres son Benkatrashyman Ramakrishnan Ada Yonath y Thomas Steitz que coincidieron en sus estudios sobre la estructura y funciones de los ribosomas unas partiacuteculas del citoplasma que desshycodifican la informacioacuten del ADN transmitida por el ARN mensajero para fabricar las proteiacutenas selecshycionando los amin oaacutecidos uno a uno
Los equipos liderados por los tres ganadores consiguieron por medio de la cristalografiacutea de rayos X el coshynocimiento en tres dimensiones de la estructura atoacutemica de los ribososhymas en el antildeo 2000 Este logro de bioquiacutemica baacutesica permitioacute saber como actuacutean los antibioacuteticos en las ceacutelulas de las bacterias lo que haraacute
posible disentildear nueshyvos antibioacuteticos que mejoren Ia actividad de 10$ actualmente en uso evitando asiacute la aparicioacuten de resistenshycia que se da en algushynos casos
La israeliacute Yonath de 70 antildeos trabaja en el Instituto Weismann de Jerusaleacuten y fue la pionera en obtener los primeros cristales Ellnor Ostrom OIIver E Willlamson de ribosomeacutels el norteamericano Steitz nacido en 1940 es profesor de la Universidad de Yale y publicoacute en 1998 el primer mapa incomshypleto del ribosoma y por uacuteltimo Ramakrishnan el maacutes Joven de los tres nacioacute en la India en 1952 y trabaja en la Universidad de Camshybridge (R~lIlo Unido) Tuvo una partlclpaClon relevante en la resoshylucioacuten de la estructura ribosoacutemica En dicha Universidad fue donde James Watson y Francis Crick desshycubrieron en 1953 la estructura en doble heacutelice del ADN
ECONuumlMiacuteA
La Academia de Ciencias de Suecia otorgoacute el premio de Ecoshynomiacutea a dos profesores estadounishydenses (como manda la tradici oacuten) por sus investigaciones en torno a las organizaciones sociales y la imshyportancia que en ellas tiene la orshyganizacioacuten econoacutemica (economic gobernance) que ha sido tladucishyda al espantildeol por un raro palabro gobernanza que bien podriacutea haber sido sustituido por gobierno o gobernabilidad Los plemiados son Elinor Ostrom y Oliver WiJliamshy
son Aunque ambos partieron de oacutepticas distintas coinciden en sus conclusiones
Ostrom nacida en 1933 es proshyfesora de la Universidad de Indiana y centroacute su trabajo en el estudio de la gestioacuten de la propiedad comuacuterl y en su libro El gobierno de los meshydios comunes describe numeroshy
sos casos eXitosos de comunidades locales entre las que incluyoacute el Trishybunal de las Aguas de Valencia un jurado centenario de regantes que dirime los conflictos derivados del uso del agua como ejemplos que muestran mayor eficiencia que la de otras forma puacuteblicas o privadas de gestioacuten Llega a la conclusioacuten de que ni la plivatizacioacuten ni la gesshytioacuten puacuteblica son siempre la mejor
opcioacuten Por su parte Williamson de 77
antildeos (uno maacutes que su pareja ganashydora) es docente de la Universidad de Berkeley California y autor de la obra Las instituciones econoacuteshymicas del capitalismo en la que estudia la teoriacutea y desarrollo de los costes de transaccioacuten que son los derivados de la operacioacuten aunque no formen parte del precio y su aplicacioacuten al funcionamiento intershyno de las empresas Analizoacute como influyen las relaciones jeraacuterquicas de las grandes sociedades en la reshysolucioacuten de los conflictos internos Tambieacuten estudioacute las situaciones en las que la organizacioacuten empresashyrial se vuelven tan complejas que aconseja externalizar determi nadas actividades operacioacuten que recibe el nombre de outsourci ng
ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
bull Los diacuteas 18 19 Y20 de septiemshybre tuvo luga r en el municipio ourenshysano de Maceda la celebracioacuten de Asshyt roga licia 09 evento del que nuestra agrupacioacuten form a parte como colaboshyradora organizadora del mismo y que en los uacuteltimos dos antildeos se estaacute convirshytiendo en la referencia del panorama astronoacutemico gallego gracias a la gran calidad de las conferencias y talleres que durante estos diacuteas se desarrollan wwwastroga liciaorg
- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
bull El diacutea 16 de octubre t uvo lugar una observacioacuten con el colectivo ponteshyvedreacutes Va ipolorio en el nacimiento del Riacuteo Gafos muy cerquita de Pontevedra A esta observacioacuten acudieron muchos miembros de dicho colectivo y un buen nuacutemero de miembros de la AARB
bull Los diacuteas 13 y 24 de noviembre Julio Pereira impartioacute sendas charlas de Iniciacioacuten a la Astronomiacutea y sesiones de Planetario para los alumnos del Coleshygio Mariano de Vigo Tambieacuten t uvieron lugar estas charlas de iniciacioacuten a la Asshytronomiacutea en el Colegio Las Acacias
voa nos acercoacute todas las novedades acerca de la investigacioacuten sobre exoshyplanetas con una charla-coloquio titushylada Planetas Extrasol ares que tuvo lugar en la Libreriacutea Casa eJel Libro cuya gerencia una vez mas nos cedioacute su sashyloacuten de actos para nuestras actividades
bull El 17 de noviembre Pablo Martiacuteshynez Javier Navidad Sebastiaacuten Hernaacutenshydez y Ricardo Lago se desplazaron al Alto de Fontefriacutea con intencioacuten de obshyservar el maacuteximo de las Leoacutenidas (lluvia de estrellas)
bull El 23 de noviembre Ricardo Lago impartioacute una charla-coloquio titu lada Exploracioacuten Espac ia l en el sa loacuten de actos de la libreriacutea Casa del Libro
bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
bull Durante este antildeo 2009 se han enviado reportes sobre contaminacioacuten lumiacutenica al Proyecto IACO en el ma rco del AIA-IYA2009
bull Se ha puesto en marcha el Proshyyecto CMON (Collaborative Meteor Observatory Network) entre varios afishycionados gallegos para montar una red gallega de registro y estudio de boacutelidos y meteoros que pueda colaborar con otras redes profesionales que ya estaacuten en pleno funcionamiento
Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
-
Eridanu~--
[) 225 0
Columba -lt
E w
Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
Diacutea 20shy
Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
Diacutea 4shy
Diacutea 22shy
Diacutea 17shy
MAYO
Diacutea 6shy
Diacutea 16shy
Diacutea 26shy
JUNIO
Diacutea 8shy
Diacutea 21shy
Diacutea 28shy
Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
Toda a informacioacuten de
Vi O
Alcaldiacutea Concello de Vigo
ALCALDiacuteA
Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
Cal eacute o seu horario Luns a venres de 8 da mantildeaacute aacutes 8 da tarde e saacutebados de 10 da mantildeaacute aacutes 2 da tarde
Outros servizos de Atencioacuten Cidadaacute Se vostede quere obter informacioacuten a traveacutes do seu moacutebil ou do seu enderezo electroacutenico sobre ofertas de emprego munlClpals subvencioacutens e prazos de pagamento dos impostos municipais noacutes informaacutemoloa sen custo alguacuten Poacutedese dar de alta a traveacutes do 010 ou no enderezo 010vigoorg
Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
bullWWW vigO org
cemos la masa M del agujero sabeshymos la distancia desde la que para escapar a su gravedad tendriacuteam os que alcanzar la velocidad de la luz Es lo que se conoce como radio de Schwarzchild u horizonte de sucesos del agujero negro En la sishyguiente tabla podemos ver el valor de ese radio para hipoteacuteticos agushyjeros negros de distintas masas Es de destacar la altiacutesima densidad de estos objetos
Objeto middot Masa(kg)
Sol 2 10Jd
IVuacutecleo galaacutectico 74 1 036
Pelota 1 Masa de Plal1ck 22 1O-~
Puesto que hemos obtenido estos datos usando soacutelo la gravedad de Newton uno podriacutea preguntarshyse para queacute hace falta la teoriacutea de Einstein Pero siacute que hace falta y al menos por dos razones
1a) En la teoriacutea de Newton la veshylocidad de la luz no es ninguacuten liacutemite Es decir hipoteacuteticamente podriacuteamos construir una nave con velocidad superior a la de la luz por tanto poshydriacuteamos escapar del agujero negro lo que implica que en realidad no habriacutea ninguna diferencia entre un agujero negro y cualquier estrella Es Einstein el que nos ensentildeoacute que la velocid ad de la luz es una constante del universo que no puede ser supeshyrada por ninguacuten objeto fiacutesico
2a) Antes que a Einstein a nadie
se le oculmiddotrioacute que la luz (en realidad todas las ondas electromagneacuteticas) pudiera ser atraiacuteda por la gravedad iquestCoacutemo podriacutea serlo si no pesa es decir si no tiene masa Pero indushydablemente siacute tiene energiacutea (que usamos para calentarnos o desde que tenemos paneles solares para convertir en electricidad) Y la enershygiacutea y la masa (otra vez Einstein dixit) son dos manifestaciones diferentes
Radio middotde S (m) Dellsidad (kgm )
3000 18 10 11 10 10 13 106
15 I 0-27 731079
331035 151095
del mismo concepto Es decir la luz puede caer hacia un objeto de gran masa y de hecho los rayos de luz deberiacutean de curvarse en vez de ser rectiliacuteneos al pasar cerca de un astro Esta prediccioacuten de la teoriacutea de Einstein fue comprobada ya en 1919 cuando el fiacutesico ingleacutes Lord Eddington viajoacute hasta Isla Priacutencipe durante la fase total de un eclipse solar Y lo que observoacute es que estreshyllas situadas cerca de la posicioacuten del sol (que se haciacutean visibles en pleno diacutea gracias a la oscuridad del eclipshyse) no estaban donde deberiacutean de estar Como se aprecia en la figura 1 los rayos procedentes de la esshytrella se curvaban al pasar cerca del sol hacieacutendonos creer que su posishy
cioacuten habiacutea variado puesto que nuestro cerebro sigue suponiendo que la luz viashyja en liacutenea recta
3 Pero iquestexisten los agujeros negros
Tendemos a pensar que los agujeros negros son para la astrofiacutesica algo parecido a los unicorshynios en la filosmiddotofiacutea un ser que teoacutericamente podeshymos definir pero del que es imposible demostrar su existencia Y no es cierto hay evidencias bastante rishy
gurosas de que los agujeros negros existen aunque demostrarlo reshyquiere un proceso de observacioacuten y anaacutelisis de datos bastante complejO (no se trata de apuntar con un teshylescopio y decir mirad iencontreacute un agUjero negro )
Los agujeros negros confirmashydos hasta ahora son de dos tipos los que forman parte de un sistema estelar binario y los agujeros supershymasivos en el centro de las galaxias Veamos coacutemo se detectan en el prishymer caso (u na exposicioacuten muy deshytallada de la evolucioacuten estelar y la deteccioacuten de agujeros negros puede encontrarse en un excelente curso online de astronomiacuteaS) En estos sisshytemas binarios el agujero negro se ha formado tras una explosioacuten de supernova de una de las estrellas Para que esto ocurra la estrella tuvo que ser inicialmente muy masiva (de unas 25 masas solares) y su remashynente de masa tras la explosioacuten del orden de 3 veces la masa del sol La otra estrella sigue orbitando entorno al agujero negro pero la atraccioacuten de eacuteste hace que poco a poco su masa caiga en el agujero Esa masa son partiacuteculas (electroshynes neutrones protones) que van cayendo en espiral cada vez maacutes raacutepido Tan raacutepido que se calientan hasta los millones de grados yemshypiezan a emitir grandes cantidades de rayos X (ver una representacioacuten graacutefica en la figura 2 de la paacutegina siguiente)
Son estos rayos X los que llegan hasta la Tierra y al detectarlos nos dan una pista de que ahiacute puede haber un agujero negro Pero no es concluyente porque un proceso similar ocurririacutea si la estrella muerta fuese una estrella de neutrones en vez de un agujero negro Para esshytar seguros hay que conseguir meshydir la masa y el tamantildeo del mismo comprobando que es menor que el radio de Schwarzchild que le corresshyponderiacutea
Esto se consigue combinando varias teacutecnicas astrofiacutesicas con la tershycera ley de Kepler El primer agujeshyro negro detectado de esta manera
Nuacutecleo galaacutectico Masa de Planck
2 10deg antildeos 1 I 1OH7 antildeos 9 10-40 segundos
Figura 2
fue Cygnus X-1 en la constelacioacuten del Cisne y actualmente hay unos 20 confirmados6
4 Los agujeros negros no son tan negros
Aunque todaviacutea sigue sin exisshytir una teoriacutea cuaacutentica de la graveshydad en los antildeos 70 Stephen Hawshyking relacionoacute principios baacutesicos de ambas teoriacuteas y concluyoacute que los agujeros negros deberiacutean de emitir radiacioacuteniquestEn queacute se basoacute para afirshymar tal cosa si acabamos de decir que de un agujero negro no puede escapar nada El truco cuaacutentico es el siguiente seguacuten la teoriacutea cuaacutenshytica el vaciacuteo no es tal vaciacuteo si no un mar de partiacuteculas virtuales Estas partiacuteculas se crean por parejas y se aniquilan en muy poco tiempo tanshyto como les permite el principio de incertidumbre de Heisemberg seshyguacuten el cual y dicho asiacute un poco a la ligera se puede sacar energiacutea de la nada siempre que se la devolshyvamos a la nada suficientemente raacutepido Si un par de fotones se crea cerca del horizonte de sucesos del agujero negro puede ocurrir que uno de ellos caiga en el agujero y el otro logre escapar Pareceraacute enshytonces que este segundo fotoacuten estaacute siendo emitido por el agujero aunshyque no sea exactamente asiacute esto es lo que se conoce como radiacioacuten de Hawking Pero no puede ser que el Universo haya aumentado su energiacutea sacaacutendola de la nada En alguacuten otro sitio la energiacutea tiene que disminuir Y ese otro sitio es el agujero negro el fotoacuten tragado pasa a tener energiacutea negativa una vez que atraviesa el horizonte de
sucesos con lo que la energiacutea (o masa) total del agujero en vez de aumentar disminuye Hawking dedujo que al igual que cualquier otro cuerpo que emite radiacioacuten el agujero negro tendraacute una cierta temshyperatura Esta temperatura es inversamente proporcional a la masa del agujero Tambieacuten dedujo el tiempo que tardariacutea un agujero negro en evaposhyrarse es decir perder toda su masa con este mecanismo
En la siguiente tabla vemos los valores de temperatura y tiempo de evaporacioacuten para agujeros negros de distintas masas Noacutetese que para agujeros negros astrofiacutesicos es decir del tamantildeo de una estrella o un nuacutecleo galaacutectico la temperashytura es muy pequentildea lo que en la praacutectica significa que la radiacioacuten de Hawking es indetectable Adeshymaacutes su tiempo de desintegracioacuten es mucho mayor que la edad del universo (estimada actualmente en unos 13000 millones de antildeos) Sin embargo para agujeros negros mishycroscoacutepicos del orden de la masa de Planck ocurre lo contrario su temshyperatura seriacutea muy alta y su tiempo de desintegracioacuten muy corto
5 iquestSe produciraacuten agujeros neshygros en el LHe
Cuando se habla de si las colisioshynes de partiacuteculas en el LHe producishyraacuten agujeros negros nos referimos a agujeros de tamantildeo microscoacutepico por supuesto iquestCoacutemo seriacutean estos objetos 7
Lo primero que tenemos que teshyner en cuenta es que la gravedad es una fuerza mucho maacutes deacutebil que las fuerzas nucleares Para conseshyguir vencerlas y empezar a notar los efectos gravitatorios tenemos que acercar las iexclJartiacuteculas a una distanshycia tan pequentildea como 7O 3~m (iexclun trilloacuten de veces menor que el tamashyntildeo de un protoacuten l) Y para formarse
un agujero negro tendriacuteamos que concentrar en una esfera de ese rashydio una masa del orden de la masa de Planck es decir unos 10-Skg (iexclaproximadamente el peso de un trilloacuten de protones 1) Para que una colisioacuten de partiacuteculas pudiese crear un agujero negro de esas caracteshyriacutesticas la energiacutea necesaria seriacutea del orden de 10 79 GeV Recordemos que en el LHC las colisiones entre protoshynes alcanzaraacuten una energiacutea maacutexima de 14000GeV es decir un valor muchiacutesimo menor Por tanto con estos nuacutemeros pareceriacutea del todo imposible que el LHC vaya a formar mini agujeros negros iquestA queacute viene entonces tanta poleacutemica 7 La resshypuesta es que esos valores pueden modificarse a la baja si
A las distancias tan pequentildeas y las energiacuteas tan altas mencionashydas en el paacuterrafo anterior la teoriacutea actualmente aceptada en fiacutesica de partiacuteculas el Modelo Estaacutendar deja de hacer predicciones entramos en las arenas movedizas de la tan busshycada teoriacutea de la gravedad cuaacutentica Entre las posibles candidatas estaacuten las famosas teoriacuteas de cuerdas Una de las hipoacutetesis de estas teoriacuteas es que para que gravedad y cuaacutentica
puedan convivir sin contradicciones el espacio a las distancias subatoacuteshymicas deberiacutea tener no tres sino nueve dimensiones El problemiJ es que para demostrar esta y otra mushychas predicciones de las teoriacuteas de cuerdas necesitariacuteamos un experishymento que alcanzara esos 70 79 GeV lo que por ahora estaacute muy por enshycima de nuestras posibilidades tecshynoloacutegicas
Esta brecha pareciacutea insalvable hasta que en 1998 a un grupo de teoacutericos7 se les oculmiddotrioacute una posible solucioacuten La modificacioacuten se basa en suponer que las se is dimensioshynes espaciales adicionales soacutelo afecshytan a la gravedad y no a las otras fuerzas
--------
En lo que afecta a los mini agushyjeros negros esta hipoacutetesis predice que si las dimensiones espaciales extra tienen un tamantildeo del orshyden de lO-14m la energiacutea necesaria para la formacioacuten de un mini agushyJero negro descenderiacutea a 1000GeV un valor perfectamente alcanzable por LHe Ademaacutes no tendriacutea que ser tan pequentildeo su tamantildeo seriacutea de lO 9m su masa de 1810-23kg (unos 10000 protones) y su tiempo de evaporacioacuten mucho maacutes largo del orden de 10 l segundos Asiacute que hemos llegado (iexclpor fiacutenl) a la afirmacioacuten que motivaba este arshytiacuteculo efectivamente seguacuten algushynas teoriacuteas el LHe podriacutea producir agujeros negros Noacutetese que estas teoriacuteas no tienen absolutamente ninguna comprobacioacuten previa Maacutes bien encontrar alguacuten indicio de agujero negro en las colisiones del LHC seriacutea su primera comprobacioacuten experimental (y por eso los teoacutericos de partiacuteculas o de cuerdas estariacutean encantados de que asiacute fuese)
6 iquestSeraacuten peligrosos esos posishybles mini agujeros negros del LHO
Seguacuten algunos caacutelculos aproxishymados8 el LHC podriacutea producir unos diez millones de agujeros negros al antildeo una vez funcionando a pleno rendimiento iquestCoacutemo se detectashyriacutean En 70-27 segundos el agujero se desintegrariacutea transformando en radiacioacuten de Hawking toda su masa Esa radiacioacuten consistiriacutea en una gran
Referencias
cantidad de partiacuteculas de todo tipo emitidas en un uacutenico suceso lo que lo diferenciariacutea claramente de la mashyyoriacutea de los sucesos de LHC donde se espera un nuacutemero de partiacuteculas relativamente baJO
Por tanto para que el mini agushyjero negro fuese peligroso debeda de absorber la materia circundante maacutes raacutepidamente de lo que la emishyte Eso significa estar rodeado de un medio maacutes caliente que eacutel mismo Como su temperatura de Hawking se calcula entorno a los 100 billones de grados iexcl necesitariacuteamos un meshydio unas mil millones de veces maacutes caliente que el interior del 501 1 cosa que por supuesto no es el caso de la Tierra
Pero los buscadores de cataacutestroshyfes no se conforman con este argushymento y aducen que soacutelo se basa en que los caacutelculos de Hawking sean ciertos y hasta ahora nadie ha comprobado que la radiacioacuten de Hawking exista Asiacute que iquestqueacute pasariacutea si el mini agujero negro no se desintegrara o lo hiciese mushycho maacutes lentamente La respuesta de los cientiacuteficos del CERN recurre entonces al argumento de los rayos coacutesmicos los rayos coacutesmicos son partiacuteculas elementales (protones muones ) de mucha enel-giacutea lleshyvan tanto tiempo como el Univershyso colisionando con la Tierra y el resto de astros Una colisioacuten de un protoacuten de un rayo coacutesmico con un protoacuten de la Tierra tiene una enershygiacutea al menos 10 veces mayor que las que se produciraacuten en el LHC Por
tanto esas colisiones ya tendriacutean que haber producido mini agujeros negros como los que produciriacutea el LHe La uacutenica diferencia es que esos agujeros viajariacutean maacutes raacutepido y poshydriacutean atravesar faacutecilmente un astro poco denso Pero no uno tan denshyso como una estrella de neutrones Si uno de estos agujeros negros se hubiese frenado dentro de una de estas estrellas y la hubiese consumishydo habriacutea provocado una explosioacuten gigantesca maacutes intensa que la de cualquier supernova El hecho de que nunca hayamos observado exshyplosiones de este tipo (y hay que pensar que el nuacutemero de estrellas de neutrones en nuestra galaxia es muy alto se estima en unos cienshytos de millones) implica por tanto que los mini agujeros negros no son estables es decir se desintegran antes de tener tiempo de absorber materia en grandes cantidades y provocar cataacutestrofes de dimensioshynes astronoacutemicas
Mala suerte para los visionarios de apocalipsis varias la Tierra seguishyraacute aquiacute unos cuantos antildeos maacutes
1- btmJsolreka comblog20 12lbc-end-of-the-world httparxivorgPS cachearxivpdf08080808 1 415v1 pdf
2 - http cosmiclogmsn bc msncomarchive20080902132 6534asox 3 - The safety af the LHC httppubl icwebcern chpubliclenLHCSafety-enhtm l 4- Review af the safety af LHC collisians J Elli s M L Mangano et al httparxiv orgpdf08063414
Exclusioacuten af 81ack Hales disaster scenarias at the LHC B Koch M Bleicher H Stoacutecker bnJl larxivorgpdf08073349v2 Astraphisical implications af hypothetical stable Tev-scale black hales S8 Giddings M L Mangano httpjla rxi vorgpdf0806 338 1
5 - hilpwww iexclte educacion esw 3easMateriexcla lesEdu cat ivosmema Jl taresobservator io 6 - httpmintakasdsu edufacultyoroszlweb 7- New Dimensions at a Millimeter to a Fermi and Superstrings at a TeV N Arkani-Hamad S Dimopou los GR Dvali
Phys Lett B436 Large extra dimensions M Sh if mano httparxivargPS cachearxivpdf0907 09073 07 4yl pdf
8- 81ack Holes at the LHC S Dimopoulas G Landasberg httpes arxivorgPS cachehep-phpdfQ l060 106295v1pdf
AMERICA LATINA ENERGIA
I
Y CAMBIO CLIMATICO Emilio Meneacutendez Peacuterez
Departamento de Ecologiacutea - Universidad Autoacutenoma de Madrid
El calentamiento global y otros problemas
La percepcioacuten de que el calenshytamiento global es un problema serio va tomando fuerza maacutes en las sociedades ricas que en las menos desarrolladas econoacutemicashymente aunque en cualquier caso queda tapado por otras cuestiones maacutes inmediatas Un anaacutelisis reashylizado por la Universidad de Sanshytiago muestra que los espantildeoles consideran que el cambio climaacutetishyco ocupa el quinto lugar despueacutes de otros temas de preocupacioacuten anteponiendo a eacutel un conjunto de otros problemas ambientales (Figura 1)
Parece oportuno asumir esto pues el cambio climaacutetico se enmarshyca en un contexto de crisis global en el cual sus efectos seraacuten tanto maacutes criacuteticos en la medida que los demaacutes problemas globales sean
maacutes intensos en particular los coshynexos con la pobreza social y el deshyterioro ambiental Esta liacutenea argushymental es con la que nos vamos a aproximar a Ameacuterica Latina
Una situacioacuten de temperaturas maacutes elevadas que las actuales dos o cuatro grados centiacutegrados pueshyde ser muy problemaacutetica para alshygunas regiones por ejemplo Meacutexishyco y Ameacuterica Central Constituyen un entorno en el cual hay zonas densamente pobladas en las cuashyles la frontera agriacutecola y de aproshyvechamiento de lentildeas avan za deshyforestando aacutereas de montantildea las lluvias torrenciales que se esperan con maacutes frecuencia en los periodos de huracanes y ciclones que alliacute se dan incidiraacuten negativamente en la conservacioacuten del suelo ademaacutes de traer consigo desastres con peacuterdishydas de vidas humanas
Esto ya ha ocurrido en Guateshymala y otros paiacuteses de la zona alliacute
Porcentaje total de citas en primero y segundo lugar de una encuesta en Espantildea
J
- iexcl Guerras y I
Hambre
- - - Probremas ambienta
1 Cambio climaacutetico
Problel
Problemas econoacutemicos eza y crisis
s violentos
ue afectan 1 Terrorismo al Mundo
p Crisis energeacutetica carestiacutea de combustibles
10 20 30
Figura 7
40
Fuente Pablo Meira use
la visioacuten de la situacioacuten del terreshyno es preocupante no soacutelo por la peacuterdida de esa masa forestal que todaviacutea controla la accioacuten de las llushyvias y favorece la pervivencia de los manantiales sino tambieacuten por la sishytuacioacuten de los terrenos despueacutes de la cosecha del maiacutez la milpa (Fishygura 2 paacutegina siguiente) La sequiacutea actual en la franja oriental de este paiacutes con la secuela de 500 persoshynas muertas por la hambruna no es maacutes que una entre otras llamashydas de atencioacuten
Hemos de recordar que en el Periodo Caacutelido Medieval a finashyles del primer milenio de nuestra Era se prodUjO el hundimiento de la Cultura Maya Claacutesica las conshyfrontaciones sociales fueron la caushysa final pero previsiblemente hubo uno o varios detonantes previos para ello las elevadas temperaturas de ese periodo con poblacioacuten que habiacutea crecido fuertemente y deshymandaba maacutes alimentos maiacutez pushydieron dibujar un entorno no sosshytenible ambientalmente si ademaacutes hubo fuertes lluvias la situacioacuten debioacute ser muy complicada Por algo para los mayas el agua y sus ciclos teniacutean un alto simbolismo
En Ameacuterica del Sur el fenoacutemeshyno del Nintildeo - Nintildea distorsiona los regiacutemenes de lluvia no sabeshymos cuaacutel seraacute su evolucioacuten y como se veraacute afectada por el ca mbio climaacutetico pero siacute percibimos que los antildeos de fuertes lluvias o de sequiacuteas prolongadas afectan a las poblaciones del subcontinente o a la agricultura Respecto a esto seshygundo las noticias relativas a proshyblemas relacionados con las fu ershytes lluvias o los periodos de sequiacutea en Argentina o en Brasil se repiten con frecuencia
Fiexcl(Jura 2
Desde los entornos mediaacuteticos I Emisiones de gases de efecto que nos muestran los efectos del invernadero cambio climaacutetico quizaacutes haya poshycas noticias relativas a la peacuterdida Las emisiones de gases de de hielos y glaciares de Ameacuterica del efecto invernadero contienen dos Sur siacute nos hablan de la Antaacutertida partidas relevantes las de origen aunque menos de lo que ocupan energeacutetico y las debidas a los usos las preocupantes noticias del oceacuteashy de la tierra En la mayor parte de no Aacutertico y su placa de hielo flotanshy las regiones mundiales son senshyte El hecho de que el hemisferio siblemente mayores las primeras sur sea en mayor medida oceaacutenico que las segundas pero no es asiacute en puede atenuar los cambios de temshy Aacutefrica y en Ameacuterica del Sur Resshyperatu ra en las aacutereas terrestres en
pecto a las de este subcontinenteparticular las del cono sur donde
se sentildealanlos glaciares siguen siendo un gran espectaacuteculo (Figura 3)
Cuando se viaja por Ameacuterica Latina e incluso se participa en foshyros universitarios la percepcioacuten del nivel de preocupacioacuten por los proshyblemas derivados del cambio clishymaacutetica es baja queda sobrepasada por muchos otros de tipo social y algunos de caraacutecter ambiental Por ejemplo en este segundo rengloacuten preocupan los efectos que se pueshydan derivar de la construccioacuten de Hidroviacutea del Paranaacute que incidiraacute negativamente en la conservacioacuten del Pantanal boliviano palaguayo brasilentildeo se quiere disponer de una gran viacutea de comunicaciones para exportar materias primas y tambieacuten crear actividad econoacutemica y laboral
Guatemala el campo en abril - 2008
bull Los campos de milpa maiacutez cuando se ha realizado la recoleccioacuten presenlan este aspeclo Faacuteciles de perder su tierra de labor cuando las lluvias son torrenciales bull En la aclualidad las fuertes lluvias se producen cuando la milpa estaacute crecida a partir de junio iquestQueacute pasaraacute en el futuro bull iquestCoacutemo se defenderaacute la tierra si la deforestacioacuten llega hasla la cumbre de las colinas
bull Las emisiones de origen enershygeacutetico se estiman en 23 t de CO
2
por persona y antildeo mientras que la media mundial estaacute en 43 1 que por otro lado es el valor corresponshydiente a Meacutexico cuya estructura geograacutefica y econoacutemica es muy distinta de la media de Ameacuterica Latina Las razones para esa baja emisioacuten en Ameacuterica del Sur se relashycionan con el moderado peso de la industria baacutesica el no muy elevado uso del automoacutevil y el hecho de que casi las dos terceras partes de la generacioacuten de electricidad proshyvenga de la energiacutea hidraacuteulica
bull Las debidas a los usos de la tieshyrra son sensiblemente mayores se estima que incluso pudieran doshyblar a las de origen energeacutetico el caacutelculo final de ellas es complejo y en cierta medida discutible Heshymos de asumir que una parte del resto del mundo nos abastecemos de productos agriacutecolas forestales y ganaderos desde Ameacuterica del Sur tambieacuten desde Aacutefrica Los medios de comunicacioacuten nos muestran la deforestacioacuten en amplias zonas de la Amazoniacutea aunque se hace menos incidencia en el cultivo de soja o en la ganaderiacutea de vacuno que son el motivo para esa tala de aacuterboles
Es previsible que estas emisiones derivadas de los usos de la tierra sigan creciendo Por un lado la propia dinaacutemica de crecimiento de la poblacioacuten demandaraacute mayores producciones agriacutecolas y ganadeshyras pero ademaacutes la viabilidad ecoshynoacutemica de la mayoriacutea de los paiacuteses se une al incremento de las exporshytaciones de algunas de esas proshyducciones esto demandaraacute una mayor superficie agriacutecola y ganashydera y conllevaraacute peacuterdidas de masa forestal
En esa linea hay que pensar en las propuestas en el subcontinente de produccioacuten de biocombustibles liacuteshyquidos bien para su consumo proshypio pero en mayor medida previshysiblemente para la exportacioacuten La Hidroviacutea del Paranaacute antes citada se une en cierta medida al desarrollo de los cultivos de soja para usos vashyrios entre ellos los de biocombusshytibies Estos cultivos energeacuteticos o mejor dicho los biocombustibles liacutequidos aparecen como opciones de reduccioacuten de las emisiones gloshybales de CO2 Ello es cierto pero no en gran proporcioacuten y esa dismishynucioacuten se la asignaraacuten maacutes bien los paiacuteses que los consumen no a los que producen la soja u otras mateshyrias primas
Botadero de residuos Ciudad de Guatemala Agosto 2007
El uso masivo de abonos nitroshygenados o la extensioacuten de cultivos que fijan nitroacutegeno en el suelo es un problema en el ciclo de dicho elemento pues finalmente eacuteste pasa a las aguas y camina hacia el mar Es importante sentildealar que hay plmiddoteocupacioacuten por que ya hashyyamos sobrepasado el equilibrio en el ciclo global del nitroacutegeno o estemos cerca de hacerlo
En estas paacuteginas se va a hacer una referencia maacutes extensa resshypecto a los usos energeacuteticos y sus expectativas de evolucioacuten en las emisiones de COr Antes de ello hay que sentildealar otro foco emisor tal es los vertederos de residuos urshybanos que aparte de un problema y una fotografiacutea social muy poco alentadora suponen una contribushycioacuten nada desdentildeable de CH
4 (Fishy
gura 4)
Esquemas energeacuteticos en Ameacuterica Latina
En el lado del consumo en Ameacuterica Latina hemos de hablar de los siguientes tres apartados Lo haremos tanto en relacioacuten al moshymento actual como en sus expecshytativas de evolucioacuten que como se va a exponer son de un crecimienshyto significativo
bull Los vertederos de residuos son un lugar insano Se desprenden gases procedentes de la descomposicioacuten de dichos residuos las aguas que circulan por ellos suelen ser aacutecidas y arrastran metales disueltos maacutes otros compuestos Debieran construirse sobre superficies estancas y lejos de las viviendas bull Pero en muchas ciudades incluida Madrid alliacute trabajan de manera maacutes o menos informal personas que se ganan la viacuteda con las cosas que recuperan de esos vertidos
Figura 4
bull Usos industriales El desarrollo industrial en el subcontinente ha sido muy asimeacutetrico Chile cuenta con una importante produccioacuten de cobre la cual supone consushymos significativos de electricidad Venezuela tambieacuten desarrolloacute su industria sideruacutergica metaluacutergica y quiacutemica Brasil cuenta con una industria baacutesica diversificada lo mismo que Colombia y Argentina aunque en menor medida Otros paiacuteses soacutelo cuentan con industrias manufactureras de bajo consumo energeacutetico
La demanda de bienes para la construccioacuten cemento y acero haraacuten crecer estas industrias y la demanda de energiacutea En la misma linea aunque por razones distintas aumentaraacute la demanda de cobre y consiguientemente el consumo de electricidad esa apetencia por el cobre viene de muacuteltiples usos enshytre ellos los equipos para las enershygiacuteas renovables aerogeneradores o placas solares
bull Movilidad y transporte En algunos paiacuteses supone ratios muy elevados entre un tercio y la mitad del consumo final de energiacutea no asiacute en los paiacuteses con mayor peso de la industria baacutesica Brasil Coshylombia Chile o Venezuela El transshyporte de mercanciacuteas se hace por carretera y entre los grandes proshyyectos de nuevas infraestructuras se proponen autoviacuteas de conexioacuten internacional en buena medida comunicando puertos que miran al Paciacutefico o al Atlaacutentico aunque el traacutefico por riacuteos tiene tambieacuten su importancia
Pero el aspecto maacutes preocupante se une al crecimiento de la movilidad que por otra parte es necesario por razones estructurales sociales y econoacutemicas En la actualidad el nuacutemero de automoacuteviles por 1000 habitantes estaacute en torno a los 150 algo menos de la tercera parte del ratio espantildeol
La poblacioacuten en Ameacuterica Latina es el 7 de la mundial mientras que si miramos un desglose de la poblacioacuten urbana del mundo nos encontraremos que las ciudades latinoamericanas suponen el doble de ese va lor sentildea l como otras vashyrias del ritmo de crecimiento urbashyno en este subcontinente_Las ciushydades reclaman entre otras cosas respuestas a la mov ilidad obligada esa que conecta las zonas de reshysidencia con las de ocio y las de trabajo En todas las ciudades en la medida que aumenta el nivel de vida el automoacutevil es la respuesta maacutes si el desarrollo de los medios de transporte colectivo es defishyciente
El crecimiento de la movilidad y el transporte demandaraacute progresivashymente maacutes derivados del petroacuteleo a los cuales acompantildearaacuten por un lado el gas natural como ya sucede en Argentina o Brasil con el gas licuado veh icular o los biocomshybustibles liacutequidos tal como se ha sugerido anteriormente
bull Residencial y servicios Es una demanda que creceraacute tambieacuten en la medida que se incremente el nishyvel de vida En buena medida se dishyrigiraacute hacia el consumo de electrishycidad con una cierta participacioacuten del gas en las ciudades
El consumo de electricidad en el conjunto de Ameacuterica Latina es moderado con relacioacuten al de los paiacuteses maacutes ricos tal como muestra la figura 5 aunque el del paiacutes proshyductor de cobre Chile es el maacutes elevado del subcontinente Las reflexiones anteriores nos llevan a pensar en aumentos signif icativos en la demanda eleacutectrica la cual en la actualidad proviene en algo maacutes de la mitad de la generacioacuten eleacutecshytrica el resto se obti ene del gas nashytural y de derivados del petroacuteleo y en menor medida del carboacuten
Del lado de la energiacutea primaria hay que sentildealar que Ameacuterica del
Consumo de elctricidad per caacutepita kWhlpersona y antildeo
9000
8000
7000 6000
5000
4000
3000 Datos del
antildeo 2006 2000
1000
Media OCDE Espantildea
bull Al antildeo 2008 el consumo mundial de electricidad alcanzoacute 20000 TWh lo cual significa 3000 kWh por persona y antildeo de media bull Es previsible que en Ameacuterica del Sur la demanda de electricidad se doble en los proacuteximos 25 oacute 30 antildeos bull iquestCoacutemo seraacute en Ameacuterica del Sur el esquema de generacioacuten y cual seraacute el grado de integracioacuten regional
Chile Brasil Media Ameacuterica del Sur
Figura 5
Sur tiene reservas de combustishybles foacutesiles para ser autosuficiente en su conjunto durante todo este siglo Ahora bien el reparto geoshygraacutefico de yacimientos tambieacuten es asimeacutetrico_ Las reservas de petroacuteshyleo son una deacutecima parte de las mundiales las de gas natural una veinteava parte y las de carboacuten una proporcioacuten algo menor
Venezuela es con diferencia el paiacutes con mayores reservas de peshytroacuteleo seguido a distancia por Brashysil En ambos casos la participacioacuten de los crudos pesados en el total de ellas es muy elevada lo que cuestiona como seraacuten los procesos de refino en el futuro y que calidashydes se obtendraacuten de eacutel Brasil no seraacute suministrador para el resto de Ameacuterica Latina ya que sus reservas soacutelo cubren razonablemente sus demandas El gas natural se enshycuentra en primer lugar en Veneshyzuela y en segundo en Bolivia las disponibilidades de Argentina son escasas soacutelo vaacutelidas para su propio consumo
Las fJosiciones polrlicdS de Veshynezuela y Bolivia no crean un enshytorno de faacutecil diaacutelogo con determishynados paiacuteses tambieacuten hay dudas sobre la capacidad financiera y tecshynoloacutegica de ambos paiacuteses para una
raacutepida expansioacuten de las industrias petrolera y gasista de forma indeshypendiente Asiacute los dos paiacuteses dan entrada a compantildeiacuteas foraacuteneas que en cierta medida vuelven a repetir los esquemas de explotacioacuten de los recursos naturales frente a los cuashyles se han manifestados los liacutederes de Venezuela y Bolivia Todo ello conforma una situacioacuten compleja y que trae incertidumbres en el sushyministro energeacutetico futuro
Este esquema de anaacutelisis puede favorecer el avance energeacutetico en cuatro liacuteneas que introducen a su vez cuestiones
bull Retorno al carboacuten Previsibleshymente de forma moderada dirigido hacia la genelacioacuten de electriCidad ya algunas industrias baacutesicas como la fabricacioacuten de cemento Ya se construye una central teacutermica de carboacuten en el sur de Argentina y se dibujan proyectos en otros paiacuteses Esto supondriacutea un incremento de las emisiones de C02
bull Energiacutea nuclear Francia se mueve por dife rentes paiacuteses proshyponiendo centrales no parece faacutecil que los proyectos cuajen al menos a corto plazo Las suspicacias poshyliacuteticas entre paiacuteses de la regioacuten se agravariacutean
~
bull Fomento de los biocombustishybies liacutequidos Esta liacutenea que proshypone en primer lugar Brasil ya se estaacute extendiendo por otros pciexcliacuteses Como se ha sugerido anteriorshymente no haraacute maacutes que trasladar el problema de las emisiones de gases de efecto invernadero del entorno de los hidrocarburos a la agricultura
bull Desarrollo de las energiacuteas renovables Es la opcioacuten maacutes apeshytecible tanto en relacioacuten a las inshycertidumbres en disponibilidad de hidrocarburos para todos y a fin de frenar el crecimionto de las emisioshynes de gases de efecto invernadeshyro Veamos brevemente cual es la situacioacuten
Energiacuteas renovables en el sisteshyma eleacutectrico
La hidraacuteulica es la primera fuenshyte de generacioacuten eleacutectlica su desashyrrollo en los uacuteltimos antildeos estaacute sienshydo socialmente muy cuestionado desde las grandes represas brasileishyras a la de Ralco en Chile esto no favorece la construccioacuten de nuevas instalaciones de generacioacuten
La eoacutelica es el gran recurso enershygeacutetico en varios paiacuteses de Ameacuterica
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EOacuteLICA DEL CHOCOacuteN
Latina desde el istmo de Tehuanshytepec en Meacutexico a la Guajira en Colombia y Venezuela Pero sobre todo en la Pat agonia C hilena y Arshygentina aquiacute hay disponibilidades de viento como para generar una cantidad de electricidad similar al actual consumo de toda Ameacuterica Latina un milloacuten de GWh anuales
iquestPor queacute no se ha desarrollado aun la eoacutelica) Va rias respuestas nos aparecen desde la no consciencia del problema global del cambio climaacutetico a razones de inmediatez econoacutemica que se une a ese marco de economiacutea ultra liberal que se ha extendido en muchos paiacuteses y las empresas energeacuteticas propias o foraacuteneas
Ahora bien ag ua pasada no mueve molino La cuestioacuten es coacutemo conseguir avanzar en ese propoacutesito Parece necesario estushydiar viacuteas significativas de financiashycioacuten a las cuales no podemos ser ajenos tal y como se veraacute maacutes adelante Pero antes que ello es preciso recuperar el diaacutelogo social para que la eoacutelica y la hidraacuteulica puedan caminar Juntas
La hidraacuteulica ya existente puede soportar un gran desarrollo de la
~
bull En una meseta proacutexima a esta presa cuya potencia n 25 Km hidraacuteulica es de 1200 MW Con 3000 horas anuales equivalentes a plena carga Parque eoacutelico de ~ 1000 aerogeneradOfes de 3 MW ~ _3000 MW de potencia totalnstalada Como este parque eoltco caben - 3 500 horas equivalentes a plena carga I muchos en la Patagonia - InverSII)n - 4000 Millones de Euros - Generacioacuten - 10000 GWhantildeo
energiacutea eoacutelica bien en implantashyciones proacuteximas a presas en operashycioacuten como sugiere la figura 6 bien con interconexiones entre hidreacuteIacuteumiddotmiddot lieas de zonas poco ventosas por ejemplo las del Paranaacute con aacutereas de alto potencial de viento Esto obliga a un diaacutelogo entre paiacuteses lo cual no es faacutecil pero ademaacutes reshyqUiere inversiones en infraestrucshytu ras
Conclusiones a modo de reflexioshynes para seguir trabajando
Tanto lo que se ha expuesto en relacioacuten con Ameacuterica Latina como lo que acontece en otros lugares del mundo nos hacen pensar en lo inevitable del avance del cambio climaacutetico y sus consecuencias Es preciso comenzar las acciones de adaptacioacuten tanto en paiacuteses ricos como en los maacutes pobres a los cuashyles estamos obligados a ayudar de forma sign ificativa
Evidentemente todas las accioshynes que fomenten el ahorro y uso eficiente de la energiacutea deberaacuten ser promovidas Aquiacute y en cualquier otro paiacutes en especial en el transshyporte y la movilidad pero sin olvishydar actuar en relacioacuten a cualquier otro tipo de consumo energeacutetico
Finalmente parece imprescindishyble dibujar un esquema de desarroshyllo de la energiacutea eoacutelica en Ameacuterica Latina en particular en Patagonia Ello requiere en primer lugar asushymir el dibujo que los ciudadanos de los distintos paiacuteses desarrollen buscando en primer lugar diaacutelogo y consenso social posiblemente las Universidades pudieran tener un papel significativo en recomposhyner ese diaacutelogo que tan necesario se hace y que no olvidemos estaacute deteriorado
Espantildea debiera sentirse invoshylucrada en este propoacutesito Las deshynominadas empresas energeacuteticas espantildeolas se extienden por los distintos paiacuteses de Ameacuterica Latishyna fueron para ampliar sus actishyvidades pero hoy entre ell as debe aparecer la lucha contra el cambio
Figura 6 climaacutetico
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LA OBSERVACION PLANETARIA
y EL DIOS DE LA GUERRA
Cuando algunos miembros de
la Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas
Baixas me propusieron la idea de colaborar con alguacuten artiacuteculo en esta interesante revista accediacute gustoso y agradezco su deferencia
de darme la oportunidad de colashy
borar con los temas que maacutes me apasionan La astronomiacutea
La astronomiacutea amateur puede
tener dos apartados El cielo proshy
fundo y la observacioacuten planetaria o en su extensioacuten digamos la obshyservacioacuten del Sistema Solar Desde siempre me quedeacute maravillado por la observacioacuten de los planetas y los
misterios que encierran
Tambieacuten los dos apartados obshyservacionales se pueden dividir en dos La observacioacuten visual y la obshyservacioacuten fotograacutefica sentildealando
esta uacuteltima un tanto mas difiacutecil y complicada especialmente en la fotografiacutea planeta ria
Este invierno y proacutexima primashy
vera tendremos dos planetas en
muy buenas condiciones de obsershyvacioacuten Marte por tener su oposishy
cioacuten en enero y Saturno un poco mas tarde
Marte siempre fue mi planeshy
ta preferido por sus detalles tan
dinaacutemicos y cambiantes sus mushychos puntos en comuacuten con nuesshytra Tierra y al ser sus oposiciones un poco mas frecuentes que las de los demaacutes planetas exteriores
es obligado hablar en primer lugar del planeta rojo
Como todos sabemos el Marshyte de los latinos era Ares para los
Camilo Fumega Ucha Presidente de la Asociacioacuten para la Divulgacioacuten Cientiacutefica
Ourense Astronomiacutea
griegos dios de la 18 d iciembre 2007 882 Mili Km --------guerra que se hace
acompantildear de sus dos hijos Fobos (Temor) y Deimos (Terror) una
Afelio
vez descubiertos por 28 agosto 2003 556 MilI Kmel astroacutenomo estadoshy
unidense Asaph Hall
EI planeta rOJo poshy8 ltlbri12014
see una oacuterbita muy 924 MilI Km
exceacutentrica y esto hace Tabla Oposiciones de Marte cercanas a las actuales En agosto de 2003 alcanzoacute el perihelio que sus OPOSICIOshy situilndose a su miacutenima distancia a la Tierra con 556 millones de Kmla actual oposlcion del proacuteximo dja 29 de enero seraacute en el afeliocon una distancia cercana a los nes que se dan cada 100 millones de Km
780 diacuteas por teacutermino medio no acontezcan a la misma nes de Km) y es entonces cuaacutendo distancia haciendo variar en conshy brilla con un fulgor rojo-naranja secuencia su diaacutemetro aparente casi escandaloso superando en angular asiacute como su brillo o magshy brillo al planeta Juacutepiter nitud a simple vista En las oposi shyciones afeacutellcas esto es en el punto Precisamente un par de meses mas lejos de la Tierra como la que antes y despueacutes de las oposiciones acontecioacute en el mes de enero pashy debemos observar y fotografiar el sado Marte se situoacute a maacutes de 100 planeta porque despueacutes su brillo y millones de Km pero su brillo sushy diaacutemetro decreceraacuten raacutepidamente pera auacuten la primera magnitud yes muy faacutecil de localizar sin embargo En la tabla I podemos ver las en el periheliO (oposiciones cercashy oposiciones hasta el 2020 con su nas y favorabl es como la del 2003 distancia correspondiente en milloshyy que acontecen cada 15-17 antildeos) nes de Km en su miacutenima aproxishyMarte se situacutea a la miacutenima distanshy macioacuten que suele acontecer con cia de nuestro planeta (556 millo- algunos diacuteas de diferencia a la
Oposiciones de Iarte para el ciclo 2003-2020 I Fecha Asceu Recta Declinacioacuten Distaucia LVKlll lag TA 2S-Ago-2003 15deg -i8 S22h 39m 03 72 556 x 106 251-28
I
30--Iay-2016 15h -15m 2F 2-i S 0503 bull 753 x 106 -20 186I
31-Jul-20 18 20h 27m 25deg 56 S 0385 577 x 106 -2S 2-i3 13-0cl-2020 05deg 22 N 0-119 62 7 x 1050111 22 m -16 22-1
15~ 53 N 07-No-~005 02h 51m 0-i6-1 69-1 x 106 ~01-~3 159-2-1-Dic-2007 26deg-151 06h 12m 0592 S86 x 106 -16
29-Ene-20 1 O 08h 5-1m 22 09 N 066-1 99-1 x 106 -12 141 05-1ar-2012 11h 03m 11351 I 06 7-i 1008 x 106 -12 139
l ) O-l~ 25 S 0618 bull 915 x 1051-1-Abr-201-1 13h 05m -1-1 - shy
Tabla IIOposiciones hasta el antildeo 2020Se dan sus coordenadas as] como su distancia magnitud y tamantildeo aparente en segundos de arce
Marte el diacutea 2 de diciembre del 2007 Al sur (arriba) se divisa el Solis Lacus y sus regiones adyacentes Abajo izquierda se puede ver el Mare Acidalium muy cerca del polo norte El color azul difuso se debe a nieblas que se forman en sus contornos Newton 3l0rnm Powermate 5X F25 Philips SPC900NC
El diacutea 20 de agosto de la gran oposicioacuten de 2003 ha sido posible capturar el sateacutelite De i mos en su maacutexima elongacioacuten oeste a las 2h ut El planeta estaacute saturado para poder resaltar el sateacutelite Se empleoacute el newton de 3 10rnm a focales y exposiciones de FIO y 1 F20 y 2 Y F25 Y 4 de izquierda a derecha y una Toucam Pro modificada para larga exposicioacuten
Muy cerca del maacuteximo acercamiento en la gran oposicioacuten de 2003 Marte nos muestra la gran extensioacuten de su polo sur (arriba) En el centro destaca Solis Lacus y las regiones que le circundan divisando a su izquierda el gran cantildeoacuten de Valles Marineris Newton 310mm Powermate 5X F25 Toucam Pro
oposicioacuten debido a la excentricishydad del planeta
En b tabla II (paacutegino mterior)
tambieacuten veremos sus fechas con las coordenadas del planeta en el
cielo asiacute como su distancia magshynitud y tamantildeo angular aparente
La observacioacuten planetaria no es tarea faacutecil Requiere telescopios de una cierta potencia (lo ideal seraacuten como miacutenimo 20 cm) si queremos divisar los principales detalles adeshymaacutes de una atmoacutesfera muy estable para que el telescopio pueda trashybajar a su maacutexima potencia
Pero los detalles planetarios no se ven al primer golpe de vista requieren muchas horas al telesshycopio con paciencia y en espera de aquellos breves momentos de estabilidad de nuestra atmoacutesfera
para poder ver y captar todos los maravillosos detalles que nos pueshyden mostrar los planetas y en este caso el planeta rojo
A l primer vistazo Marte es un planeta lleno de decepciones Uno espera ver los claros de las meseshytas las zonas altas los canales etc y lo que divisamos es un pequentildeo disco anaranjado sin rastro alguno o quizaacutes alguacuten leve sombreado acompantildeado posiblemente de una manchita intensamente blanca al norte o al sur del disco a modo de un blanco diamante engarzado en el borde de un anillo Es uno de los casquetes polares que seguacuten la oposicioacuten nos puede mostrar el
norte o el sur (esta vez nos mosshytraraacute el polo norte)
Pero si tenemos la paciencia de esperar a los momentos estables de nuestra atmoacutesfera entonces los detalles de Marte se nos preshysentaraacuten a nuestros ojos destellanshydo maravillosamente hacieacutendose visibles la Syrtis Major Sinus Merishydiani Hellas Solis Lacus Coacuteprates etc y si nuestro telescopio es lo bastante potente podemos divishy
sar incluso los grandes volcanes de
Toma en blanco y negro a traveacutes de filtros infrarrojo y violeta el diacutea 27 de julio de 2003 El polo sur muestra grietas debido a su deshielo causado por el comienzo del verano marciano En el centro destaca Sinus Meridiani con dos zonas claras a ambos lados que pueden ser debidas a fenoacutemenos meteoroloacutegicos estacionales Newton 310mm Powermate 5x F25 Toucam Pro
la regioacuten de Tharsis como la gran
cima de Olympus Mons Es muy recomendable acostumshy
brarse a observar con los dos ojos abiertos y la visioacuten ladeada donde nuestra retina estaacute menos cansashy
da Si ponemos una rnano delante del aja abierto que no observa y nos alejamos ligeramente del ocushylar nos acostumbraremos a la senshysacioacuten de que observamos con los dos ojos y nuestra observacioacuten se haraacute mas coacutemoda y sensible
Los detalles se muestran bien en luz visible pero filtros naranja amarillos o azules nos ayudaraacuten a contrastar e identificar mejor ciershytos detalles
Para la observacioacuten visua l basshytaraacute un aumento entre 150 y 250 veces pero para la fotografiacutea la cosa cambia si queremos destashycar los detalles en primer teacutermin o tenemos que ampliar la focal del telescopio hasta algunos metros esto es de 4 a 6 en el caso de Marte que podemos conseguir aplicando al telescopio una lente negativa adiciona l como puede ser una lente barlow de ca lidad o mejor auacuten una powermate
Para semejante ampliacioacuten neshycesi tam os una montura fuerte que
permita un buen seguimiento asiacute
como una atmoacutesfel-a estable (muy
importante) si no los detalles se
mostraraacuten oscilantes y borrosos
no siendo posible la captura fotoshy
graacutefica
Hoy diacutea las caacutemaras maacutes adeshy
cuadas son las ccd ex profeso
o tambieacuten caacutemaras que puedan
grabar viacutedeos (las mas usadas) a
varios fotogramas por segundo
porque bu rlan de alguna for-
El planeta en la oposiclon de
ma las secuencias turbulentas y despueacutes con el programa adecuashydo como Registax se pueden esshycoger los mejores frames alinearshylos optimizarlos y promediarlos en una imagen final de gran calidad Las webcam con chip ccd como alshygunas Philips hoy diacutea son las maacutes adecuadas por su gran rendimienshyto y un coste superasequible
Tambieacuten si el telescopio es lo suficientemente potente podemos intentar ca pturar los sateacutelites Fobos y Deimos sobre todo este uacuteltimo ya que se aparta mas del planeta y es mas brillante Para esto debeshymos esperar a que los sateacutelites se en cuentren en sus maacuteximas elonshygaciones ya que la mayoriacutea de las veces se hallan inmersos en la luz de planeta y necesitamos que la webcam esteacute modifi cada pa ra larshyga exposicioacuten ya que tendremos que exponer varios segundos para panel en evidencia la luz del sateacutelishyte La ampliacioacuten tambieacuten seraacute alta para desdoblar el diminuto sateacuteshylite del disco planetario
En fin si el clima nos acompantildea tendremos de nuevo otra ocasioacuten de observar el planeta rojo a pesar de no ser una oposicioacuten favorable
2007 Ahora nos muestra el polo norte (abajo) En el centro izquierdo se divisa una manchita blanca que sentildeala el Olympus Mons Posiblemente se deba a nubes y nieblas que circundan el gran volcaacuten Nexton de 310mm Powermate 5xF25 y Philips SPC900NC
CLUB DE ISICA
ENRICO FERMI El Club de Fiacutesica Enrico Fermi
se inauguroacute el pasado diacutea 6 de ocshytubre en el Laboratorio de Fiacutesica del lES Santo Tomeacute de Freixeiro Lo dirige el profesor Joseacute MalIacutea Cordobeacutes miembro fundador de la Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas Baixas profesor de Fiacutesica de lES y actualmente trabajando en el Deshypartamento de Fiacutesica Aplicada de la Universidad de Vigo
Preguntamos en primer lugar al profesor Cordobeacutes por el moshytivo que le movioacute a buscar ese nombre para el Club
Con el nombre de Enrico Fershymi se quiere honrar la memoria del ilUStre fiacutesico italiano premio Nobel en 11938 por sus estudios de la radiactividad inducida usanshydo neutrones y el uacuteltimo quizaacutes de los grandes fiacutesicos que fueron teoacutericos y experimentales al misshymo tiempo En el club de Fiacutesica recibimos apoyo en materiales didaacutecticos muy variados de Fermishylab un laboratorio nacional ameshyricano que se encuentra cerca de Chicago y en donde se hace inshyvestigacioacuten en Fiacutesica de altas enershygiacuteas Esta es otra de las razones que me movieron a dedicarle las actividades del Club a este conoshycido fiacutesico
iquestQueacute actividades se realizan en el Fermi
El Club Fermi tiene por objeto promover los estudios de Fiacutesica elTtre los alumnos de Bachillerato Cada antildeo se inscriben en el Club alumnos de muy diversos centros docentes que estaacuten muy interesashydos en el estudio de la Fiacutesica Teshynemos una reunioacuten semanal y las actividades se centran en el estushydio de las estructuras de la materia
(aacutetomo nuacutecleo y partiacutecula) tanto a nivel teoacuterico como expel-imental Para ello hay disentildeadas una serie de charlas-coloquio sobre estos teshymas y otra serie de actividades para simulal-Ios meacutetodos de trabajo que se emplean en esta investigacioacuten Colaboran en las actividades del Club Fermi algunos laboratorios de Fiacutesica de Altas energiacuteas como CERN en Suiza y Fermilab y Jeffershyson lab en USA
Entre los contenidos de las seshysiones figuran El Modelo Estaacutendar de la Partiacuteculas e Interacciones con el que se trabaja en Fiacutesica de Parshytiacuteculas los trabajos sobre Fusioacuten nuclear en el laboratorio y en los sistemas estelares y los desarrollos sobre Cosmologiacutea
iquestEstaacuten previstas otras actividashydes ademaacutes del curso propiashymente dicho
Efectivamente otras actividashydes en las que pueden pal-ticipar aquellos alumnos que lo deseen son la preparacioacuten para la Olimshypiacuteada de la Fiacutesica la participaoi oacuten en concursos sobre Ciencia como Ciencia en accioacuten organizado por la Real Sociedad Espantildeola de Fiacutesica y Sciencia per tutti organizado por el Instituto Nacionale de Fisica Nushycleare en Frascatti asiacute como las sashylidas a observar el cielo nocturno en colaboracioacuten con Ila Asociacioacuten Astronoacutemica Rias Baixas
Usted estuvo en CERN el antildeo pasado en un curso para profeshysores de lES coincidiendo con la puesta en marcha del LHC iquestEstaacute previsto dedicar tiempo al proyecto LHC en las sesiones del Clubiquestqueacute visioacuten tiene de este proyecto en el momento actual
D Joseacute Mariacutea Cordobeacutes Fiacutesico
En este antildeo uno de los temas a los que se dedicaraacute especial atenshycioacuten seraacute al nuevo acelerador de CERN el LHC (Large Hadron Colllshyder) que tiene previsto comenzar a funcionar en el mes de noviembre Su estructura su funcionamiento y los objetivos que tiene planteashydos se trataraacuten a lo largo de las sesiones en las que se conjugaraacuten las clases teoacutericas con el uso de los maacutes variados recursos didaacutecticos
Sobre el LHC lo primero que diriacutea es que es una maacutequina extreshymadamente compleja Se dice que es una maacutequina de maacuteximos es la mayor instalacioacuten superconductoshyra del mundo es la que trabaja a menor temperatura la que permishyte alcanzar la mayor energiacutea la de mayores dimensiones etc
El antildeo pasado coincidiendo con el curso para profesores de lES al que se ha referido en CERN se puso en funcionamiento Fue todo un eacutexito Sin embargo cuando se estaba calibrando a la energiacutea de 5 TeV en uno de los sectores en que estaacute dividido el acelerador hubo una averiacutea debido a defectos en la soldadura de unos imanes y e1 acelerador pasoacute del reacutegimen superconductor al normal produshycieacutendose un escape de helio al tuacuteshynel Esta averiacutea que produjo dantildeos en los imanes adyacentes fue basshytante seria y ha obligado a retrasar un antildeo su funcionamiento con el perjuicio que ello supone para los trabajos de investigacioacuten que esshytaba previsto iniciar Por otra parshyte ha sido necesario revisar miles de soldaduras reparar los imanes dantildeados o sustituirlos por otros nuevos y esto ha encarecido el proshyyecto Evidentemente ha sido un momento difiacutecil para CERN pero tambieacuten hay que tener en cuenta
que la complejidad de la maacutequina el trabajo pionero que alliacute se esta realizando y el nuacutemero elevado de grupos de investigacioacuten que intershyvienen en el proyecto y que hay que coordinar es un desafiacuteo en toda la regla
Sin embargo como dice el Director General de CERN Rolf Heuer ahora se comprende mucho mejor coacutemo funciona la maacutequina y este contratiempo ha suministrado mucha experiencia para el futuro Se han mejorado algunos sistemas de proteccioacuten y se controlaraacuten los haces con nuevos sistemas de seshyguimiento Iniciaraacute su funcionashymiento a una energiacutea menor de la que se ha previsto en el mes de noviembre para ir calibrando el guiado de los haces los detecshytores los sistemas de recogida de datos etc Posteriormente se aushymentaraacute su energiacutea hasta unos 5 TeV en el 2010 para despueacutes des-
conectarla en el invierno del nuevo antildeo y pl-epararla para su funcionashymiento a 7 TeV (energiacutea maacutexima) en el 2011 No obstante a estas energiacuteas por debajo de la energiacutea maacutexima los fiacutesicos esperan enconshytrar resultados que sean relevantes e indicadores quizaacutes de una nueva Fiacutesica
El club de Fiacutesica Enrico Fermi tiene ya una rica tradicioacuten de premios entre sus antiguos miembros iquestNos puede hablar de este tema
En el club venimos preparando a los alumnos para la Olimpiada de Fiacutesica desde sus comienzos Ha hashybido miembros del Fermi que han sido ganadores tanto en la fase local de la Universidad de Vigo como en la fase nacional y han podido asistir a la Olimpiacuteada Intershynacional En el antildeo 2001 fuimos ganadores del concurso Ciencia en
accioacuten y representamos a Espantildea en el eERN junto con otro grupo de un colegio de Madrid Conseshyguimos un diploma en el Concurso Scienza per tutti en el antildeo 2003 por un trabajo sobre el micromunshydo y el macromundo etc
iquest Coacutemo estaacute estructurado el curshyso en el Club Fermi
Las sesiones en el Club Fermi tienen una frecuencia semanal y se extienden a lo largo de un trimestre En la segunda fase las actividades se centran en la preparacioacuten de la Olimpiacuteada de Fiacutesica y en la particishypacioacuten en algunos de los concursos cientiacuteficos que hayan elegido los participantes La clausura del curso en el mes de abril se hace coincishydir con la participacioacuten en el Masshyterclass experimento en Fiacutesica de partiacuteculas a traveacutes de internet que organiza la Universidad de Santiago en colaboracioacuten con CERN
Joseacute Mariacutea Cordobeacutes director del Club de Fiacutesica Enrico Fermi y colaborador de esta revista durante una estancia en el CERN
FISICA
INTRODUCCiOacuteN
La fiacutesica es una rama de la cienshycia La ciencia es la buacutesqueda de un entendimiento racional del mundo en el que vivimos Como tal la ciencia parece haber sido inventada hace unos 3000 antildeos en la antigua Grecia y sus coloshynias por los mares Egeo y Meshyditerraacuteneo Mucho antes de la ciencia la humanidad demostroacute tener grandes capacidades inshyventivas manejando el fuego la agricultura la medida de tierras calendarios los tejidos la metashylurgia y el uso de metales (coshybre bronce y plomo) para la deshycoracioacuten herramientas y armas
CIENCIAS FiacuteSICAS
En tiempos antiguos con el fin de procurar bienestar a la hu shymanidad aquellos fenoacutemenos provocadores de miedo como las tormentas truenos y relaacutempagos
terremotos erupciones volcaacutenicas otros desastres naturales trageshydias personales tales como la enshyfermedad accidentes y similares se atribuiacutean todos a espiacuteritus que veniacutean en una gran variedad de colores y sabores El aplacarlos era una importante industria La mitoshylogiacutea una rica y hermosa literatura emergiacutea de los esfuerzos de la hushymanidad para hacer frente a lo que pareciacutean acontecimientos caoacuteticos y al azar La mitologiacutea se convirshytioacute en el manual del usuario para desenvolverse en un mundo que mezclaba reconfortante regularishydad - diacutea y noche invierno y verashyno las fases de la luna las mareas el movimiento de los planetas y los modelos de estrellas - con desasshytres inexplicables y catastroacuteficos
Entonces allaacute por los antildeos 600 iJC algo nuevo sucedioacute una deshyterminacioacuten por tratar de entender el mundo en toda su complejidad por medio de la loacutegica (lagos) Esto iba a reemplazar la mitologiacutea (mythos) que va con la poesiacutea la cancioacuten y el relato de cuentos El lagos entrantildeaba un firme razonashymiento Como ejemplo de la nueva filosofiacutea la causa de la noche y el diacutea es la rotacioacuten de la tierra sobre su eje una explicacioacuten mucho maacutes econoacutemica que aquella en la que el sol orbita la tierra en 24 horas
Obseacutervese que ambas explicashyciones para el diacutea y la noche hacen
DI Leon M Lederman A Antoliacuten Franco para traducir
para la Revista Ciencia Riacuteas Baixas
uso de la racionalidad - en resshypuesta a porqueacute diacutea y noche Los griegos nuevos a este asunto de la ciencia teniacutean una conviccioacuten filoshysoacutefica de que la razoacuten maacutes sencilla era la preferible Uno puede ver esto en la arquitectura y la escultushyra griegas en donde siempre que era posible se seleccionaba la geoshymetriacutea y la elegancia
Un tema capital de la ciencia griega era la presuncioacuten de que las complejidades del mundo - de los soacutelidos liacutequidos y gases de la roca y del metal del sol y los planetas de lo duro y lo blando - todo era la consecuencia de liJ combinacioacuten de cuatro elementos baacutesicos que ellos llamaron aire tierra fuego y agua Hoy en diacutea los ciacutenicos proclashyman que de aquiacute solo se obtiene un lodo caliente y burbuJeante Pero la buacutesqueda de la simplicidad subyacente a la complejidad era una estrategia fundamental
Una idea mucho maacutes cercana a nuestro actual concepto del munshydo fue inventada por Demoacutecrito (450 aL) Eacutel introdujo la idea de que existe una variedad de partiacutecushylas diminutas e invisibles que viajan raacutepidamente por todo el espacio colisionando y combinaacutendose en distintas formas y acumulaacutendose para hacer la variedad de cosas una gota de agua un grano de coshybre una mota de sal Estas ideas de
El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trabajo en fiacutesica de partiacuteculas en 1988 Actualmente vive en Batavia Illinols (USA)
FUENTES AEinstein El mundo como yo lo veo R Feynman et al Las conferencias de Feynman sobre Fiacutesica GGalileo Diaacutelogos relacionados con dos nuevas ciencias DGriffiths Introduccioacuten a la Mecaacutenica Cuaacutentica J Keats Las Poesiacuteas completas de John Keats EOWilson ConsillienceLa utilidad del Conocimiento
aacutetomos eran una forma de buscar
la simplicidad dentro de las comshyplejidades de la materia pero en los primeros tiempos de Grecia la verificacioacuten de tales ideas no era posible ni siquiera se pensaba que fuera importante En lo que caprishychosamente pod riacutea considerase presciencia los filoacutesofos griegos no a diferencia de algunos fiacutesicos teoacutericos modernos pensaban que la verificacioacuten experimental era abshysolutamente indigna
Demoacutecrito de Abdera
Los griegos no estaban enamoshy
rados de las investigaciones expeshyrimentales disentildeadas para confirshymar lo que ellos consideraban la belleza espiritual y esteacutetica de su visioacuten del mundo Se cuenta una historia acerca de un joven filoacutesoshyfo recieacuten elegido a la distinguida
Academia de Platoacuten Escuchoacute un debate sobre el nuacutemero correcto de dientes que se asignaban a un asno El argumento sentildeala la nushymerologiacutea pitagoacuterica en contra de la jerarquiacutea de la estructura animal ordenada por los dioses El novicio interrumpioacute para sugerir que jusshyto en el exterior de la Academia habiacutea un grupo de carromatos cada uno de los cuales estaba enshyganchado a un asno y que los acashydeacutemicos podiacutean salir a contar los dientes Inmediatamente el desshyafortunado individuo fue asaltado recibioacute una buena paliza por parte
de los enfurecidos veteranos y fue arrojado de la Academia Este incishydente dejoacute claro el modelo de las corteses discusiones acadeacutemicas entre nuestras maacutes prestig iosas facultades de Harvard Stanford Yale y Princeton
LAS PRAacuteCTICAS DE LA FiacuteSICA
Para acercarnos a la fiacutesica es uacutetil describir las disciplinas esenciashyles que definen la actividad geneshyral de la ciencia Hay cuatro de tashyles disciplinas y pueden disponershy
se en la forma jeraacuterquica de una piraacutemide procediendo a partir de una base principal matemaacuteticas hasta fiacutesica quiacutemica y triunfante en complejidad con la moderna biologiacutea con base molecular por encima
Uno puede casi al azar escoger una de las muchas subdivisiones
que se extienden desde la astronoshymiacutea y antropologiacutea hasta la zooloshygiacutea y tropezar con tales subdisciplishynas como geoquiacutemica astrofiacutesica geneacutetica o quiacutemica atmosfeacuterica pero todas ella mezclan trozos de las disciplinas esenciales para consshy
truir el gran monumento a coacutemo funciona el mundo
La fiacutesica tiene el fino enfoque de da rificar la estructu ra de la materia y la energiacutea sobre un escenario que
consiste en espacio y tiempo que empieza con el origen del universo entendiendo la evolucioacuten desde el informe caos de la explosioacuten origishynal hasta la formacioacuten de galaxias cuaacutesares agujeros negros estrellas y sistemas solares La estructura de la materia hasta las moleacuteculas aacutetomos y partiacuteculas subnucleares es tambieacuten una parte esencial del enfoque Desarrollo histoacuterico
La disciplina de la fiacutesica surgioacute en el siglo XVI como una partida cuantitativa de leyes con base mashy
temaacutetica por medio de las cuales los humanos podiacutean comprender el mundo inanimado Los profundos
misterios con que se enfrentaban los antiguos fueron reemplazados por una grupo de principios cada vez maacutes concisos de modo que el movimiento de los objetos - el vueshylo de los proyectiles la caiacuteda de las manzanas la oacuterbita de la luna la trayectoria de los planetas - podiacutea explicarse de forma cuantitativa Las defi n iciones de espacio tiempo materia y energiacutea eran precisas Los fenoacutemenos excesivamente compleshyjos - eclipses cometas mareas las propiedades de la materia (ej soacuteshylidos liacutequidos y gases) la estabilishydad de las estructuras (ej puentes torres barcos ) el comportamiento
de la Iuz los procesos queinduyen las oscilaciones del calor temperashyturas los colores del arco iris y los colores maacutes sutiles que emiten las sustancias calientes las cargas eleacutecshytricas y el magnetismo gravedad y radioactividad - todo esto fue con el paso del tiempo organizado en un nuacutemero relativamente pequentildeo de leyes de la fiacutesica
Las claves de la evolucioacuten de la fiacutesishy
ca moderna surgieron de una nueshyva actitud tipificada por una obsershyvacioacuten cuantitativamente precisa y experimentos controlados acopiashydos con ra zonamiento matemaacutetico Estas nuevas ideas empezaron con
la fiacutesica asociada principalmente con Galileo alrededor de 1600 Con los eacutexitos la estructura conshyceptual se extendioacute lentamente a otras disciplinas cientiacuteficas Los insshytrumentos necesarios para llevar a cabo la experimentacioacuten controlashyda evolucionaron lentamente desshyde remiendos hasta disentildeo basado en el entendimiento cientiacutefico La apl icacioacuten de la ciencia a la socieshydad (tecnologiacutea) animoacute la inversioacuten de la sociedad en la ciencia pero tambieacuten capacitoacute a la ciencia para llevar a cabo una experimentacioacuten auacuten maacutes sofisticada Este proceso
da cuenta del asombroso raacutepido avance de la ciencia y la tecnologiacutea que es caracteriacutestico de nuestros tiempos
El avance moderno
El siglo XX vio una profunda ampliacioacuten de las propiedades del mundo fiacutesico considerado ahora entendido por la fiacutesica El proceshyso de la fiacutesica empieza con el exashymen de un conjunto de fenoacutemenos que parecen estar relacionados (ej el movimiento y la estabilidad de los objetos) y sobre la ba se de cuishydadosas observaciones y medidas conduce a una propuesta de una ley concisa o un conjunto de leshyyes que pueden dar cuenta de las observaciones y la medida Estas nuevas leyes estaacuten sujetas a prueshybas siempre maacutes incisivas Si estas leyes fallan son reemplazadas por leyes maacutes profundas y maacutes vaacutelidas
Puede hacerse una lista de las subdisciplinas de la fiacutesica como (1) estado soacutelido (fiacutesica de materia conshydensada) que trata de estructuras complejas de la materia (ej supershyconductores semiconductores la ciencia de los materiales estructushyras moleculares complejas) (2) fiacutesica atoacutemica que trata de las propiedashydes de los aacutetomos (3) fiacutesica nuclear que trata de los fenoacutemenos de los nuacutecleos de los aacutetomos que ocupan solamente 10-15 del volumen del aacutetomo y (4) partiacuteculas elementales que trata de la buacutesqueda de los lashydrillos maacutes baacutesicos de la materia y de las fuerzas relevantes
Este sencillo resumen no toma en cuenta importantes temas relashycionados como la astrofiacutesica (que trata de la fiacutesica de las estrellas gashylaxias y la historia de la evolucioacuten del universo) la biofiacutesica (que trata de la fiacutesica de moleacutecu las muy granshydes cuyas estructuras definen proshyteiacutenas ceacutelulas y genes) y geofiacutesica y fiacutesica de la quiacutemica ( que trata de
la aplicacioacuten de las leyes de la fiacutesica a las disciplinas cientiacuteficas adyacenshytes)
Albert Einstein
La forma en que fu nciona la fiacuteshysica puede ilustrarse por medio de una de las subdivisiones la fiacutesica de pal-tiacuteculas Esta disciplina identishyfica los objetos maacutes primord iales a partir de los cuales estaacute compuesshyta la materia y busca entencJer las fuerzas que actuacutean entre estas parshytiacuteculas para construilmiddot los nuacutecleos aacutetomos y moleacuteculas Estas entidashydes maacutes complejas son entonces entregadas a la quiacutemica y a la biologiacutea moderna de base moleshycular generalmente acompantildeadas de un manual del usuario que prescribe las leyes relevantes de la fiacutesica El entablado conceptual soshybre el cual danzan estas leyes estaacute hecho de materia energiacutea espacio y tiempo
La fiacutesica de partiacuteculas surgioacute en la deacutecada de 1950 a partir de estudios de los nuacutecleos de los aacutetoshymos y la fiacutesica de rayos coacutesmicos Esta uacuteltima estudiaba partiacuteculas energeacuteticas que bombardeaban la tierra desde el espacio profundo exterior Para penetrar en profunshydidad dentro del nuacutecleo se invenshytaron los aceleradores de partiacutelcushylas para controlar y observar las colisiones entre las partiacuteculas aceshy
leradas (ge neralmente electrones y protones) y los objetivos selecshycionados A medida que aumenshytaba el conocimiento se disentildear-on las leyes generales de la naturaleza y generalmente se manifestaron matemaacuteticamente Estas leyes (ej la teoriacutea cuaacutentica de campos la relatividad general tambieacuten conoshycida como la ley de la gravedad de Einstein la teoriacutea de supercuerdas) fueron entonces sometidas a tests experimentales Nunca se halla que las teoriacuteas sean correctas A menudo se halla que son erroacuteneas o a lo mejor posiblemente correcshytas N uestra experiencia ha de ser respetuosa con nuestra herencia pero esceacuteptica de su l1nivNsalidad Por consiguiente las leyes de Isaac Newton promulgadas alrededor de 1680 fueron verificadas en un elevado nuacutemero de pruebas en un gran nuacutemero de laboratorios Pero solamente alrededor de 1920 se halloacute que no eran vaacute lidas cuando los fiacutesicos aprendieron coacutemo proshybarlas en el microscoacutepico mundo de los aacutetomos nuacutecleos y quarks
Las conexiones de distintas partes de la ciencia son algunos de los tesoros de la actividad Por consiguiente se tornoacute claro en el siglo XX que para entender como funciona el so l necesitamos saber acerca de las reacciones nucleares la existencia de neutrinos y la teoriacutea de la Fuerza Deacutebil El entender la evolucioacuten del universo necesitaba de todo el resumen teoacuterico de las partiacuteculas elementales porque el universo infante era una caliente y densa sopa de pa rtiacuteculas y fuershyzas Los aceleradores de partiacuteculas construidos para ensamblar este conocimiento estaacuten ahora a la esshypera de ver moleacuteculas bioloacutegicas y las briznas de carboacuten que son parte del estudio de la ciencia de los materiales
Como soportes de las disciplinas estaacuten los dos pilares revolucionarios
de la fiacutesica del siglo XX mecaacutenica cuaacutentica y relatividad La primera disciplina se aplica a las leyes que
gobiernan el comportamiento de la materia y energiacutea en los domishynios atoacutemico y subatoacutemico la otra se aplica al dominio cosmoloacutegico de las galaxias cuacutemulos galaacutecticos agujeros negros y las partes exoacutetishy
cas de nuestro universo
La teoriacutea cuaacutentica surgioacute de la creciente habilidad de los fiacutesicos por adquirir datos del micromundo del aacutetomo Invisible aloJo humano incluso con los maacutes avanzados mishy
croscopios a finales del siglo XIX el aacutetomo habiacutea sido un sospechoso componente de la materia duranshyte milenios Unos 10 millones de
aacutetomos caben en el punto al final de esta oracioacuten La materia familiar a Newton y sus seguidores hasta 1900 estaba compuesta incluso en la forma de una diminuta bola
de trillones de aacutetomos actuando de forma coherente Pequentildea mashyravilla entonces que el comportashymiento de objetos individuales del tamantildeo de aacutetomos es totalmente diferente de la experiencia humashyna Tan extrantildeas eran las nuevas reglas finalmente inventadas para explicar el comportamiento de los aacutetomos que muchos de los que habiacutean estado en el origen de la teoriacutea cuaacutentica se revelaron conshy
tra ella Esto incluyoacute a Einstein Sin embargo la teoriacutea tuvo eacutexito y hoy es la teoriacutea con maacutes eacutexito que subshyyace a la fiacutesica explicando toda la quiacutemica y una gran parte de la bioshylogiacutea con base molecular - la bioloshy
giacutea del DNA proteiacutenas y estructura de la ceacutelula
La fiacutesica del siglo XX ha dado lugar a una enorme tecnologiacutea que podemos describir enumeranshydo utensilios tales como laacuteseres teleacutefonos celulares maacutequinas de fax ordenadores (desde el Palm VII a enormes superordenadores) y farms de procesadores que
dirrgen nuestras faacutebricas predicen nuestm tiempo atmosfeacuterico orshyganizan nuestros negocios y jueshy
gan nuevos papeles en las nuevas ciencias de transferencia de inforshymacioacuten roboacutetica automocioacuten microelectroacutenica y nanoestructushyras Probablemente una importanshyte fraccioacuten del producto nacional
bruto de las naciones industriales surge de la fiacutesica del siglo XX Adeshymaacutes las disciplinas maacutes complejas de quiacutemica biologiacutea y ciencias de la tierra y el espacio se basan en la descripcioacuten de los fiacutesicos de la forshyma y funcioacuten de los aacutetomos y moshy
leacuteculas
Nanoestructuras
Efuturo
Asiacute que iquest queacute queda por hacer iquest Cuales son los problemas candenshy
tes a los que han de hacer frente los fiacutesicos del siglo XXI iquestCuales son las constricciones si hay alguna en los avances que posiblemente pudieshyra llevar este tema a una graciosa terminacioacuten iquestQueacute validez tiene la
asercioacuten Todos los temas fundashymentales se entienden iquestsolamente algunos detalles interesantes neceshysitan estudiarse Esta pregunta se ha alzado varias veces en la historia de la fiacute~ica En 1895 alentauds por deacutecadas y siglos de aplicaciones cada vez de mayor eacutexito de la meshycaacutenica newtoniana y del electroshymagnetismo de Faraday y Maxwell se alzaron voces eminentes proclashy
mando que las futuras verdades de la fiacutesica han de hallarse en el lugar del sexto decimal
La deacutecada de 1895 - 1905 sin embargo produjo nuevos datos que dieron un vuelco en esta exushyberancia y convirtioacute a los optimistas en voces de desesperacioacuten rayosshy
X radioactividad el electroacuten los oriacutegenes de la teoriacutea cuaacutentica y la teoriacutea especial de la relatividad esshytuvieron entre los descubrimientos de esa deacutecada Los creadores de la teoriacutea cuaacutentica nunca pudieron imaginarse las vastas consecuenshycias econoacutemicas culturales y de comportamiento de su descubrishymiento
De nuevo en 1990 varios autoshyres proclamaron el final de la fiacutesica En efecto ellos adujeron nosotros ahora entendemos esencialmente todo lo que es razonablemente uacutetil de entender lo que queda son o bien detalles o abstracciones que en esencia son irrelevantes para las aspiraciones humanas El balance de este artiacuteculo es un esfuerzo por disponer algunos de los problemas irresueltos con alguacuten esfuerzo por estimar los recursos que se neceshysitan para dirigir estos problemas Despueacutes de todo el objetivo de la investigacioacuten baacutesica abstracta es simplemente entender como funshy
ciona el mundo La fiacutesica puede
que sea la uacutenica disciplina que se esfuerza por colocarse al margen del negocio
Concentreacutemonos en los domishy
nios donde los fiacutesicos esperan que tengan lugar los mayores avances en las proacuteximas deacutecadas Segurashymente que habraacute un firme progreso en nuestra comprensioacuten y control de fenoacutemenos tan complejos corno la fiacutesica de la materia condensada superconductores de alta temperashytura y propiedades de los cristales materiales polimeacutericos compuesshytos ceraacutemicas y nuevas formas de
moleacuteculas basadas en el carbono (ej ( 60 con nanotubos) Parece seshyguro predecir que estos temas se desarrollaraacuten vigorosamente dushyrante la mayor parte del siglo XXI El control de la complejidad el poshysible surgimiento de nuevos fenoacuteshymenos - incluso nuevos principios fundamentales - ciertamente revishyviraacuten las cosas
Las aplicaciones de la fiacutesica a la quiacutemica y especialmente a la bioloshygiacutea son aquiacute importantes A medishyda que la biologiacutea se convierte en una ciencia cuantitativa y difiacutecil la fiacutesica en su teacutecnica sus invencioshynes de instrumentos de precisioacuten potencia computacional y leyes baacutesicas continuaraacute influyendo en la biologiacutea en su sentido maacutes geneshyral Recientes esfuerzos para entenshy
der la consciencia humana como un elemento de la ciencia cuaacutentica ilustran el poder de la aplicacioacuten de profundos principios ayudados por la tecnologiacutea de los ordenadoshyres simulacioacuten e imagen
Esto nos lleva al futuro de la fiacuteshysica de partiacuteculas y la cosmologiacutea Estas estaacuten ahora iacutentimamente acopladas ya que las leyes de la fiacutesishyca -las partiacuteculas y fuerzas - deben jugar un papel crucial en las maacutes tempranas eacutepocas de la creacioacuten y evolucioacuten
La fiacutesica de partiacuteculas estaacute al borde de alguacuten tipo de estertor emergiendo de un poderoso pero imperfec to sumario de partiacuteculas fundamentales seis quarks (vieshynen en pares arribaabajo encanshytoextrantildeo y encimafondo) y seis leptones (electroacuten muoacuten y tau cada uno de los cuales con su proshypio compantildeero neutrino) cuyo comportamiento social estaacute deshyterminado por tres fuerzas (fuerte deacutebil y eleacutectrica) Mientras que la ciencia cuaacutentica da una espleacutendida relacioacuten de todos los experimentos llevados a cabo en todos los aceshyleradores desde Galileo en Pisa la gravedad (relatividad general) aparece como un dominio que toshydaviacutea debe revelarse Necesitamos una coexistencia paciacutefica entre la relatividad y la teoriacutea cuaacutentica para entender el principio Neceshysitamos un resumen maacutes sencillo y maacutes compacto perspectivas para las cuales nos acogemos en la exshypresioacuten Fenoacutemenos Higgs Esta es una proyeccioacuten para un nuevo campo que hace que la simplicishydad cristalina del universo parezshyca tan complicada Apareceraacute en el nuevo y enorme acelerador en funcionamiento ya en Europa o el que vendraacute despueacutes Higgs simplishyficaraacute y recompensaraacute a sus desshycubridores tal vez en la deacutecada actual (2000-2010)
Despueacutes los cosmoacutelogos y asshytrofiacutesicos tambieacuten tendraacuten que enshytender la expansioacuten acelerada del universo la materia oscura y las constantes cosmoloacutegicas HJy mushycho por hacer Incluso los optimisshytas no son ridiculizados por decir que en buena medida el origen y evolucioacuten del universo basado en las leyes de la fiacutesica quedaraacute moshyderadJmente claro en los proacuteximos 20 a 50 antildeos
Esto podriacutea posiblemente tershyminar con la buacutesqueda de una ley baacutesica - tal vez una versioacuten de la teoriacutea de cuerdas Entonces de nuevo podemos ser como el emshybrioacuten del polluelo picando del alishymento almacenado en el huevo shytodo el universo de este embrioacuten dentro del huevo consumieacutendose eventualmente para dejar el huevo universo totalmente comprendido hasta que la caacutescara se rompe exshyponiendo otro universo
El uacuteltimo papel de la fiacutesica puede representar la agencia unificadora de todo el conocimiento humano EOWilson el sociobioacutelogo escrishybe en su libro Consillience sobre la unidad de todo conocimiento de la eventual unificacioacuten de las cienshycias las ciencias sociales y de las humanidades Por revolucionario que esto pueda parecer uno pueshyde tal vez otear las posibilidades a
traveacutes del puente de la conscienshycia humana Los neurocientiacuteficos estaacuten aprendiendo poco a poco elementos del funcionamiento del cerebro En un sentido real el ceshyrebro funciona seguacuten las leyes de la fiacutesica y eacutestas suavizadas por las bases probabiliacutesticas de la ciencia cuaacutentica y por la complejidad de la teoriacutea del caos puede auacuten con el tiempo ser reconducida a un anaacuteli shysis loacutegico
iquestSeraacute esto un rapto de la emoshycioacuten amor muacutesica poesiacutea arte O por el contrario enriqueceraacute
realmente la unioacuten cientiacutefica las grandes glorias del espiacuteritu humashyniacutestico suministrando una ciencia loacutegica subyacente iquestTememos noshysotros como Keats destejer el arco iris Richard Feynman el gran fiacutesico teoacuterico preguntoacute una vez iquest El entendimiento de los mecanismos de la actividad estelar hacen disminuir de alguacuten modo
nuestra apreciacioacuten de la belleza y esplendor del cielo nocturno
LO S PAPELES DE LA FiacuteSICA
Empleo
Los fiacutesicos encuentran emshypleo en academias en laboratoshyrios nacionales y en laboratorios de investigacioacuten industriales Hay tambieacuten un aacutegil movimiento de fiacutesicos en otros campos en donde son valorados su exclusivo dominio de instrumentos y de anaacutelisis mashytemaacuteticos Se mueven faacutecilmente por la moderna biologiacutea y han conshytribuido grandemente a definir la estructura y funcioacuten tridimensional de complejas moleacuteculas de DNA
Hoy en diacutea las fronteras de la astrofiacutesica y fiacutesica de partiacuteculas nos han dado un cuadro bastante claro y bien verificado del origen del unishyverso en un Big Bang el origen tan caliente y denso que la materia existiacutea en su forma maacutes primordial Los fiacutesicos de partiacuteculas simulando esto en grandes aceleradores sushyministran leyes que siguen la evolushycioacuten del universo hasta el presente Tanto la astrofiacutesica como la fiacutesica de partiacuteculas utilizan grandes y cashyros instrumentos y generalmente entrantildean colaboraciones internashycionales de decenas y centenares de cientiacuteficos y estudiantes graduashydos La mayor parte de la illvegtLishygacioacuten baacutesica en fiacutesica se hace con fondos del gobierno Otra investishy
gacioacuten baacutesica estaacute maacutes proacutexima a su aplicacioacuten y uno puede defenshyder el gasto puacuteblico como esencial
para producir ciencia en apoyo a la tecnologiacutea y contribuir a una ecoshynomiacutea robusta
Temas de Eacutetica y M oral
Los temas de eacutetica y moral surshygen cuando los fiacutesicos trabajan en laboratorios de defensa en armashymentos tales como explosivos nushy
cleares misiles y otras contribucioshynes a la guerra Como estaacuten cienshytiacuteficamente educados los fiacutesicos pueden ser consultados sobre proshyyectos tales como bombas guiadas con precisioacuten misiles defensivos con base en sateacutelites y cualquier fuente especialmente relacionada con impactos medioambientales Como la ciencia supone 150 mil millones de doacutelares anuales de gasshyto el respaldo de la fiacutesica y de los diversos campos es un tema poliacutetishyco y ciertamente aquiacute hay tensioshynes y competencias
Organizaciones profesionales
La fiacutesica estaacute organizada a esshycala nacional en la Sociedad Fiacutesica Americana (APS siglas in ingleacutes) asiacute como tambieacuten en sociedades subdisciplinares para impulsar la investigacioacuten atraer a estudiantes y obtener becas y contratos Orshyganizaciones paraguas tales como la Academia Nacional de Ciencias (NAS) y la Asociacioacuten Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS) son para la cultura para aconsejar al gobierno para hacer avanzar la ciencia generalmente y para orshy
ganizar poderosos Iobbies para defender u oponerse a poliacuteticas medioambientales temas regulatoshyrios seguridad educacioacuten prograshy
mas militares y similares La Unioacuten
Internacional para la Fiacutesica Pura y Aplicada (IUPAP) abarca a todas las naciones con un nuacutemero de fiacutesicos suficientemente grande para dirigir
temas relevantes para la profesioacuten
pero tambieacuten para aplicaciones de
la fiacutesica El compartir la construcshy
cioacuten de grandes telescopios aceshyleradores e instrumentos de fusioacuten es cada vez maacutes crucial La educashycioacuten para el continuo avance de la
ciencia es un problema comuacuten en
donde la experiencia internacional es uacutetil Elevar la captacioacuten popular de la fiacutesica es igualmente importanshyte a medida que la fiacutesica del siglo
XXI continuacutea engendrando nuevas
tecnologiacuteas
CONCLUSiOacuteN
La necesidad de un entendishy
miento puacuteblico de la fiacutesica - no de
la ciencia - nunca ha sido mayor El
conocimiento baacutesico que estamos acumulando sobre coacutemo funciona el mundo no es ni bueno ni malo Las aplicaciones de este conocishy
miento pueden medirse por armashy
mento nuclear o por un incremenshyto en la longevidad mejor salud y los medios econoacutemicos para repashyrar el medioambiente y reducir la pobreza a escala mundiciexcll Aquiacute la
humanidad tiene una eleccioacuten que puede juzgarse
I
EN LA BUSQUEDA
DE NUESTROS ORIGENES 1 los homiacutenidos maacutes antiguos
Desentrantildear la historia de nuesshy
tra especie es una tarea ardua y
compleja en la que la respuesta
a cada pregunta a merludo suele
venir acompantildeada de todo un conshy
junto de nuevas interrogantes que complican nuestro aacuterbol genealoacuteshy
gico Y en la que no siempre geneacuteshy
tica y paleontologiacutea parecen ir de
acuerdo
Seguacuten los datos geneacuteticos pushy
blicados por David Reich (Nature
mayo 2006) la separacioacuten entre
los homiacutenidos y los antepasados
de nuestros parientes maacutes proacutexishy
mos los chimpanceacutes se produjo
muy probablemente hace menos
de 5 millones y medio de antildeos Sin
embargo el descubrimiento por
Michel Brunet (Universidad de Poishy
tiers) en el desierto del ehad de los r-estos foacutesiles de Toulllaf (Sashyhelanthropus tchadensis) datashy
dos en casi 7 millones de antildeos y
que puede representar a nuestro
antepasado homiacutenido maacutes antishy
guo pone un nuevo dilema sobre los oriacutegenes de nuestra especie
y entre los foacutesiles de especies
maacutes antiguas consideradas tamshy
bieacuten como homiacutenidos se encuenshy
tran los de Orrorin tugeniensis (de unos 6 millones de antildeos) desshy
cubiertos en Kenia (Tugen Hills) y
Ardipithecus ram idus (de entre 41 Y55 millones de antildeos) en Etioshy
piacutea todos con rasgos que sugieren
el bipedismo y que son anteriores a
los Australopithecus
Precisamente el teacutermino hoshy
miacutenido se corresponde con prishy
mates cuyo desplazamiento es
biacutepedo en esto parece haber un
acuerdo generalizado entre anshy
tropoacutelogos o paleoantropoacutelogos
El bipedismo acarrea una serie de
caracteriacutesticas en la anatomiacutea que
sirven de referencia a la hora de
distinguir los foacutesiles en los craacuteneos
la posicioacuten del hueco de insercioacuten
de la columna vertebral foramen
magnum es central en la base
para proporcionar el equilibrio neshy
cesario de la cabeza en un indivishy
duo erguido La longitud del cuello
femoral y el surco de insercioacuten del
muacutesculo en dicho cuello del feacutemur
la estructura de la pelvis o la disshy
posicioacuten paralela y maacutes adelantashy
da de los pulgares en los pies son
otras de esas caracteriacutesticas que
van ligadas al desplazamiento biacuteshy
pedo
Francisco Novoa Cid Bioacutelogo y profesor de lE S
2 los Australopithecus
Pruebas indudables de bipedisshy
mo las encontramos entre los Ausshy
tralopithecus (simios del Sur) que vivieron en Aacutefrica hace entre 4 y 2
millones de antildeos y de los que hay bastantes representantes corresshy
pondientes a varias especies A africanus A robustus A anashymensis
Pero sin duda los maacutes famosos son los restos de Lucy una Ausshytralopithecus afarensis descushy
biertos en 1974 por Donald Johanshy
son en la regioacuten de Afar (Etiopiacutea)
correspondientes a una adolescente que data de 32 millones de antildeos Un esqueleto casi completo que
proporcionoacute una enorme informashy
cioacuten y que se vioacute luego aumentada por los restos de trece individuos (4
nintildeos y 9 adultos de ambos sexos) en el mismo yacimiento
Huellas de Laetali
y otro de los descubrimienshy
tos maacutes emblemaacuteticos fueron las
Huellas de Laetoli en Tanzania
en 1976 por Mary Leakey del rasshy
tro de 36 millones de antildeos dejado
por las pisadas de probablemente
una familia de tres homiacutenidos soshy
bre arcilla y ceniza volcaacutenica huacutemeshy
da y que constituye la prueba maacutes
irrefutable del cam inar biacutepedo de
estos homiacutenidos
El craacuteneo y el aspecto sin emshy
bargo de los Australopithecus era
maacutes proacuteximo a los chimpanceacutes que
Comparacioacuten entre los esqueletos de un H erectus (izda) un Australapithecus
(centro) y un H sapiens
a los humanos actuales Su estatushy
ra era inferior (135 en machos y
105 en hembras) su volumen crashy
neal en general entre 400 y 500 cc era aproximadamente un tercio
del nuestro sin frente y sus brazos
eran proporcionalmente largos
con relacioacuten a sus piernas Su denshy
tadura revela una dieta vegetariana
de hojas y frutos
Una de las implicaciones que
suelen deducirse de la posicioacuten ershy
guida es que permitioacute liberar las
manos que pudieron adquirir una
mayor destreza y dar lugar con el
tiempo al desarrollo de una tecnoshy
logiacutea
3 El geacutenero Horno
Fue el uso de tecnologiacutea y la
aparicioacuten de una industria liacutetica
Junto a un cambio significativo en
la dieta en la que el uso de herrashy
mientas permite descarnar animashy
les muertos lo que marca la aparishy
cioacuten del geacutenero Homo hace unos
25 millones de antildeos Una dieta carshy
niacutevora maacutes rica en proteiacutenas favoreshy
cioacute ademaacutes el desarrollo cerebral
El volumen craneal iraacute aumenshy
tando desde los 650 cc en Homo
ha bilis hasta los 1500 en los neanshy
dertales (algo mayor que nuestros
1400 cc)
Hasta hace poco se consideshy
raba como representantes maacutes
antiguos del geacutenero a los Horno habilis que ya fabricaban lascas
pero el descubrimiento en la deacuteshy
cada de los 90 en el lago Malawi
(Rift africano) de una mandiacutebula inferior datJdJ en unos 25 milloshy
nes de antildeos correspondiente a una nueva especie Horno rudolfenshysis y de la que parece partir seguacuten
el equipo descubridor (FSchrenk y
T Bromage) la liacutenea evolutiva que
conduce hacia nuestra especie ha
generado la controversia
Fue un periacuteodo del Plioceno en
el que se produjo un notable camshy
bio climaacutetico con descenso de tem shy
peratura media y humedad yen el
que coexistieron diversas especies
de homiacutenidos
Sin embargo uno de los hallazshy
gos maacutes significados ocurrioacute en
1984 cuando el equipo de Richard
Leakey desenterroacute el esqueleto
casi completo del nintildeo de Turkashyna (lago Turkana Kenia) de 16
millones de antildeos Para eacutel y otros
foacutesiles de sus caracteriacutesticas se
creoacute la especie Horno ergaster homiacutenidos de 850 cc de capacidad
craneal con proporciones corpora shy
les un patroacuten de crecimiento muy
parecidos a los nuestros y con una
industria liacutetica maacutes elaborada (cul shy
tura achelense) Se le supone preshy
cursor del Homo erectus y tal vez
del H antecesor de Atapuerca
Craacuteneo de Hamo ergaster
De por medio una importante
interrogante la de los foacutesiles de
Horno georgicus en el Caacuteucaso
(Georg ia) con una antiguumledad feshy
chada en 185 millones de antildeos
y unos rasgos anatoacutemicos y una industr ia liacutetica maacutes primitiva de lo
esperado pero que ponen de mashynifiesto que los homiacutenidos salieron
de Aacutefrica mucho antes de lo que se
habiacutea supuesto
Homo erectus
Con una antiguumledad de 18 mishy
llones de antildeos el Horno erectus teniacutea unas caracteriacutesticas anatoacutemishy
cas muy parecidas a las nuestras su
capacidad craneal era de 1000 cc
y con una cultura bastante desashy
rrollada se desconoce si utilizaron
lenguaje hablado complejo pero
siacute alguacuten sistema de comunicacioacuten
capaz de transmitir aprendizaje Ha
sido el homiacutenido que migroacute a Asia
Hace un milloacuten de antildeos estaba
perfectamente asentado en China
y Java y su presencia se extendioacute
hasta hace tan soacutelo 30000 antildeos en
que se extinguioacute Por tanto llegoacute
a coexistir tanto con neandertales
como con nuestra especie
En el sur de Europa en cambio
el homiacutenido maacutes antiguo con la
excepcioacuten del Caacuteucaso corresponshy
de a Horno antecesor (Atapuerca
Burgos) en la Peniacutensula ibeacuterica los
primeros hallazgos fueron fechashydos en 800000 antildeos de antiguumleshy
dad pero maacutes recientemente la
aparicioacuten de nuevos foacutesiles en los
yacimientos de Atapuerca ya han
retrasado la aparicioacuten de los homiacuteshynidos en el Viejo Continente a 12
millones de antildeos en el Pleistoceno
inferior
Con el mismo volumen craneal
que H erectus presentan en camshy
bio unos arcos supraorbitales meshy
nos pronunciados Los huesos de
Gran Dolina de ind ividuos joacutevenes
presentan marcas de descarnashy
miento claros signos de canibashylismo
Para los paleoanshy
tropoacutelogos J L Arsuashy
ga E Carbonell y J
Bermuacutedez de Castro directores de las excashy
vaciones de Atapuershy
ca pueden constituir
probablemente un anshy
tepasado comuacuten que
conduce por un lado a
la liacutenea evolutiva hasta
los neandertales con sus
precursores los Homo
heidelbergensis y por otra liacutenea diferente hasshy
ta nuestra especie
De los Horno heidelbergensis (preshy
neandertales) la mayor acumulacioacuten de foacutesiles
se ha encontrado tamshy
bieacuten en Atapuerca en el
Yeacutelcimiento Sima de los huesos
y corresponde a los restos de 33 inshy
dividuos de ambos sexos de entre 13 y 30 antildeos datados en 300000
antildeos producto probablemente de
un enterramiento lo que revelariacutea
la existencia de un fuerte sentido
social y mente simboacutelica Indivishy
duos de complexioacuten fuerte hueshy
sos de notable grosor capacidad
craneal algo menor a la nuestra y
mandiacutebula sin mentoacuten
El Horno neanderthalensis debe su nombre al valle de Neanshy
der (Alemania) donde en el siglo
XIX se halloacute el primer esqueleto
parcial de estos homiacutenidos Apashy
recieron hace unos 230000 antildeos
y poblaron Europa y Asia occidenshy
tal adaptaacutendose al clima extremo
de las glaciaciones hasta que se
extinguieron hace unos 30000
antildeos o tal vez menos en su proshy
bablemente uacuteltimo reducto que
parece pudo ser la Peniacutensula Ibeacuteshy
rica Sus caracteriacutesticas fiacutesicas son
una evolucioacuten de los heidelbergenshy
sis con la diferencia de una mayor
capacidad craneal que llega a los
1500 cc (mayor que la nuestra)
por lo demaacutes huesos maacutes gruesos
y pesados que los nuestros fuertes
pero no muy altos (160-170) Y
en su rostro notable prognatismo
sin mentoacuten frente huidiza yarshy
cos supraorbitales resaltados
--
Coexistieron con el Hamo sashy
piens durante miles de antildeos y las
causas de su desaparicioacuten no aclashy
radas son objeto de discusioacuten al
igual que la posibilidad de cruces
(hibr idaciones) entre ambas espeshy
cies hipoacutetesis de la que hay parshy
tidarios como M Wolpoff o Fred
H Smith o detractores como Ch
B Stringer Lo que es indudable
es que los neandertales poseiacutean
una avanzada industria liacutetica usashy
ban el fuego el cuero y la madera
para producir herramientas armas
y adornos cuidaban a sus enfershy
mos y ancianos enterraban a sus
muertos y probablemente desarroshy
lla ron alguacuten tipo de lenguaje para
comunicarse Muy leJOS de la idea
que inicialmente se teniacutea de besshy
tias primitivas sin inteligencia algushy
na Hay pruebas de que algunos
grupos practicaron el canibalismo
pero eso tambieacuten ocurrioacute en nuesshy
tra especie
4 El Horno Sapiens
El Hamo saplens aparece en
Aacutefrica hace 200000 antildeos el arcaishy
co seguacuten algunos investigadores
y hace 120000 el moderno y con
relativa rapidez se va extendiendo
y sustituye a las otras poblaciones
de homiacutenidos en todo el mundo
Desde hace al menos unos 25000
antildeos ninguna otra especie de hoshy
miacutenidos le disputa su espacio en los
ecosistemas que coloniza del plashy
neta Tierra
Dotado de un esqueleto maacutes lishy
gero que el de los neandertales lo
que aumenta la agilidad y proba-
Bibliografiacutea
blemente la habilidad sobre todo
en las manos el craacuteneo evoluciona
adquiriendo una frente maacutes vertica l
desaparece el prognatismo y apareshy
ce el mentoacuten las mandibulas menos
robustas el desarrollo de dietas maacutes
vari adas con la utilizacioacuten del fuego
que le permite un mayor aprovechashy
miento de nutrientes con menor
gasto energeacutetico en su digestioacuten
el desarrollo de un cerebro y de un
leng uaje maacutes complejos que pershy
IIliten el anaacutelisis la planificacioacuten de
estrategias y la transmisioacuten de coshy
nocimientos y aprendizajes el mashy
yor desarrollo tecnoloacutegico gracias a
una mente maacutes creativa emprendeshy
dora dominada por la curiosidad y
en ocasiones el deseo de aventura
y probablemente un mayor sentido
social y de pertenencia a un grupo
lo que lleva a inevitables disputas y
conflictos entre grupos Todo ello
ha llevado a nuestra especie a coshy
lonizar en la praacutectica todos los meshy
dios del planeta fundamentalmenshy
te a base de modificar esos medios
para adaptarlos a nosotros En una
palabra para independizarnos del
medio
Pero sin duda el motor de la evolucioacuten son las mutaciones y reshy
combinaciones geneacuteticas que orishy
ginan la variabilidad y que permishy
ten la aparicioacuten y diversificacioacuten de
rasgos nuevos que no existiacutean en
los ancestros En nuestro caso que
compartimos aproximadamente un
99 del genoma con los chimpanshy
ceacutes son determinadas secuencias
en ese 1 restante del ADN claves
en el proceso de hominizacioacuten y de
nuestras diferencias con ellos
yvwwportalciencianet Art iacuteculos de antropologiacutea y paleontologiacutea Registros foacutesiles sobre la evolucioacuten humana en el Plioceno Emiliano Agu irre Enriacutequez Homiacutenidos contemporaacuteneos Investigacioacuten y Ciencia lan Tatersa ll iquestQuieacutenes fueron los neandertales InvestigaCioacuten y Ciencia Kate Wong Mutaciones pioneras Investigacioacuten y Ciencia Dennos Drayna iquestQueacute nos hace humanos Investigacioacuten y Ciencia Katherine S Pollard
El trabajO de genetistas como
Dennis Drayna o de bioestad iacutestishy
cosas como Katherine Pollard ha
revelado unas cuantas secuencias
de ADN importantes en la evolushy
cioacuten humana Mencionareacute soacutelo alshy
gunas de ellas
La secuencia HAR 1 (118 bases
de ADN del genoma humano que
codifican ARN) que se activa en
el cerebro y parece resultar esenshy
cial en el desarrollo de la corteza
cerebral La secuencia FOXP2 un
gen de evolucioacuten raacutepida y que tieshy
ne una importante implicacioacuten en
el habla Secuencias que tienen
relacioacuten con la dieta como el gen
LCT que permite la toleranCia a la
lactosa en adultos lo que permite
utilizar la leche de animales domeacutesshy
ticos En la lista de secuencias geshy
neacuteticas significativas estaacuten las que
tienen que ver con nuestro sistema
inmunitario Nuestros genes llevan
cicatrices de la lucha contra enshy
fermedades infecciosas especialshy
mente en el caso de retrovirus Tal
es el caso del gen TRIMS que nos
pelmite defendernos mejor que
otros primates frente al ret rovirus
PtEVR1 pero que a cambio nos
hace maacutes vulnerables al VIH (virus
del SIDA)
Somos una joven especie a ve shy
ces un tanto inconsciente que debe
aprender a usar correctamente su
tecnologiacutea y controlar su capacidad
de modificar el medio para evitar
la destruccioacuten de su propia casa el
planeta antes de tiempo y de si
misma
SUPERNOVA 1987 En este antildeo de 1987 alcanshy
zoacute la tierra despueacutes de 168 mil antildeos de viaje por el espacio la luz procedente de una explosioacuten de supernova que tuvo lugar en la vecina galaxia conocida como Gran Nube de ~lagallanes visible desde el hemisferio sur Esto puesshyto en kiloacutemetros supone la friolera de 1589414400 000000 000 Como se observa son distancias inimaginables para nuestros estaacutenshydares de aquiacute en la tierra A decir verdad esta estrella que explotoacute convirtieacutendose asiacute en supernova ya estaba alliacute mucho antes y hashybiacutea fotografiacuteas tomadas con anshyterioridad a la explosioacuten lo cual la convertiacutea asiacute en un magniacutefico e inigualable laboratorio de investishygacioacuten Esto no se podiacutea hacer en tiempos antiguos anteriores a la invencioacuten de la caacutemara fotograacutefishyca la cual ha sido uno maacutes entre los muchos avances de los uacuteltimos cien o doscientos antildeos y de gran importancia en su aplicacioacuten a la astronomiacutea Aunque los estallidos de supernovas en nuestra galaxia son muy poco frec uentes tal vez
Supernova 1987 tomada por el Hubble en 1994
uno cada 100 antildeos o maacutes en el universo entero dada la cantidad de galaxias que existen son muy abundantes De la que estamos hablando aunque no fue en la Viacutea Lactea siacute fue en nuestra vecindad a unos 168 mil antildeos luz como deshyciacuteamos que no es tanto si consi middot deramos su procedencia de otra galaxia la maacutes proacutexima a nosotros_ Esto ha dado margen por primera vez a un estudio concienzudo de lo que estas portentosas explosioshynes dan de siacute y a comprobar si las teoriacuteas elaboradas por los cientiacutefishycos coincidiacutean con la observacioacuten y el estudio de los hechos
Puesto que habiacutea fotografiacuteas anshyteriores que determinaban cual era la estrella que se habiacutea convertido en supernova puacutedose contrastar con los posteriores acontecimientos y fue el momento de comprobar si las teoriacuteas existentes se corresponshydiacutean con las observaciones y con los modelos computacionales que se habiacutean hecho sobre los casos de supernovas Los detalles observashydos encajaban sorprendentemente con las previsiones El resultado de ambas cosas teoriacutea y observacioacuten indicaba que la estrella conteniacutea unas 18 masas solares y tan solo 11 millones de afios de vida en el momento de la explosioacuten Como es habitual en estos casos su composhysicioacuten era principalmente hidroacutegeshyno y helio y su brillo el equivalente a 40 mil veces el de nuestro sol de ahiacute que su consumo de energiacutea fuera mucho mayOl y por tanto su duracioacuten mucho maacutes corta
Cuando la estrella colapsoacute al descender el calor interno que la manteniacutea estable se produjo casi instantaacuteneamente un espectacushylar encogimiento hasta alcanzar un
Antolin Franco Ex-presidente de la Agrupacioacuten
diaacutemetro de tan solo unas pocas decenas de kiloacutemetros
El telescopio espacial Hubble no fue lanzado al espacio hasta abril de 1990 y una vez que hubo estashydo operativo se volcoacute en obtener el maacuteximo de informacioacuten fotograacutefica y espectrograacutefica de lo que quedashyba de la supernova No obstante como se sabe este telescopio en principio resultoacute estar defectuoso por lo tanto las fotografiacuteas obtenishydas no eran las mejores posibles y hubo que esperar a que se corrishygieran los defectos para que estas alcanza ran inigualables cotas de nitidez En 1994 se tomoacute una fotoshygrafiacutea muy detallada de los restos de la explosioacuten y aparecieron unos inesperados anillos que todaviacutea hoy siguen siendo objeto de estushydio pa ra determinar su procedencia (veacutease fotografiacutea adjunta)
Esta explosioacuten de supernova ha sido la maacutes brillante nunca vista desde 1604 antildeo en que Johannes Kepler pudo observar la ya fashymosiacutesima SN 1604 a la que se ha denominado estrella de Kepler La que dio origen a la de 1987 como dijimos antes ya se habiacutea observashydo y se la conociacutea como SK-69202 Era una supergigante azul de unas 18 o 20 masas solares y unas 40 veces el diaacutemetro del sol y su luz llegoacute a nosotros el 23 de febrero de 1987 despueacutes de un viaje de 168 mil antildeos aproximadamente En el hemisferio sur se pudo ver con gran nitidez y se la considera una supemova de tipo 11 de las que crean elementos maacutes pesados que el hieno Su proximidad (en teacutermishynos relativos) y su pronta deteccioacuten la han convertido en la supernova maacutes y mejor estudiada de la histoshyria
Estrella que explota al terminar su vida
Como deciacuteamos todo esto tuvo lugar hace 168 mil antildeos cuando el hombre actual el Homo sapiens todaviacutea no habiacutea entrado en esta fase de desarrollo y su antecesor de aquella eacutepoca seguramente ni siquiera estaba en posesioacuten del lenshyguaje Si la deteccioacuten hubiera sido instantaacutenea si la ve locidad de la luz no tuviera liacutemites no estariacuteamos ahora hablando de esta supernoshyva pues no existiriacutea ninguacuten registro histoacuterico de la misma Tal vez aquel hombre primitivo la habriacutea visto y la habriacutea interpretado seguramenshyte como un augurio de los dioses si para aquel entonces el cerebro humano en sus albores estuviera ya lo suficientemente desarrollado para llegar a estas conclusiones No lo sabemos o al menos el que esto escribe no lo sabe
Pasados esos 168 mil antildeos que la luz necesitoacute para hacer la traveshysiacutea hasta nosotros fue descubierta desde el Observatorio de Las Camshypanas en Chile el 24 de febrero de 1987 por lan Shelton e indepenshydientemente desde Nueva Zelanshyda Fue la uacutenica supernova visible a
simple vista desde la invencioacuten del telescopio
Pero antes de detectarla suceshydioacute algo curioso algo que entraba dentro de lo que es una prediccioacuten cientiacutefica y que veniacutea ni maacutes ni meshynos a confirmar el buen hacer de los investigadores Tres horas antes y precediendo a la llegada de la luz se detectoacute en varios lugares la lleshygada de un paquete de neutrinos iquestCoacutemo era posible que estos neushytrinos se adelantaran a la luz emishytida por la supernova teniendo en cuenta que nada puede ir maacutes deshyprisa que la luz7 Otra vez la teoriacutea daba una explicacioacuten a este extrashyntildeo proceder la emisioacuten de neutrishynos precede a la emisioacuten de la luz
por eso los neutrinos llegan como una avanzada que anuncia alguacuten acontecimiento Se detectaron en total 24 de ellos 11 en Japoacuten en una mina bajo tierra destinada a la caza de neutrinos 8 los captoacute IBM Irvine-Michigan-Brookhaven en Estados Unidos y 5 maacutes en el Laboratorio de neutrinos Baksan en el Caacuteucaso Rusia Por primera vez neutrinos procedentes de una
Obseacutervese la supernova 7987 en el centro con sus anillos
alguacuten tiempo despueacutes de la explosioacuten
supernova habiacutean sido observados directamente y las observaciones coincidiacutean en gran medida con los modelos teoacutericos Se estimaba que despueacutes de la explosioacuten de la supernova el resultado habriacutea de ser la formacioacuten de una estrella de neutrones pero a pesar de la insistencia del telescopio espacial Hubble por dar con ella a pesar de las numerosas fotografiacuteas tomashydas desde su puesta en oacuterbita en 1990 relacionadas con este aconshytecimiento la estrella de neutrones no se ha dejado ver Tal vez esteacute oculta por alguna nube de gas y polvo o tal vez se haya convertido en un agujero negro e incluso hay quienes estiman que podriacutea habershyse formado una estrella de quarks que en teoriacutea pueden formarse dentro de estrellas de neutrones particularmente masivas Todo esto se estaacute investigando y alguacuten diacutea muy posiblemente tengamos la respuesta
Aunque el nuacutemero de neutrinos detectado fue muy pequentildeo se coshyrresponde con lo que se esperaba si bien en ese momento no fuera ese el cometido de los dispositivos cazaneutrinos existentes aquiacute en la Tierra pues nada se sabiacutea entonshyces de la explosioacuten que habiacutea tenido lugar en la vecina galaxia La verdad es que debemos estar muy agradeshycidos de que coincidiendo con la explosioacuten o poco antes se hubieshyran establecido sobre la tierra esos detectores de neutrinos Fue una afortunada coincidencia De haber sucedido la explosioacuten de la supershynova unos antildeos antes no se hubieshyran detectado y ciertas predicciones de la ciencia no se habriacutean podido confinnar por el momento
De todos modos la investigashycion sigue adelante a pesar de los antildeos transcurridos y tal vez se produzca alguna sorpresa que nos abra un poco maacutes el camino hacia el conocimiento de este tipo de exshyplosiones celestes
La nanociencia y la nanotecshynologiacutea son dos aacutereas del conocishymiento emergentes con un elevado caraacute cter multidisciplinar Hablar de ellas es sinoacutenimo de innovacioacuten desarrollo y de relevanc ia cientiacutefica y social Tal es asiacute que ambas discishyplinas han sido incorporadas como una de las Acciones Estrateacutegicas del Plan Nacional de I+D+ i 2008-2011 o lo que es lo mismo el Gobierno espantildeol reconoce el papel de estas disciplinas para mejoror nuestra competitividad industrial Dicho reshyconocimiento estaacute fundamentado en avances innovadores obtenidos que van desde la s aplicaciones en medicina (fabricacioacuten de ligamenshytos o tendones artificiales) o en aplicaciones energeacuteticas dedicadas
BlIClen
ANOCIENCIA y NANOTECNOLOGIA
UN VIAJE FASCINANTE AL NANOCOSMOS
Jorge Lobo Checa Centre dlnvestigacioacute en Nanocieacutencia i Nanotecnologia CIN2 (CSIC -leN) Esfera UAB 08193-Bel laterra Espantildea
a la construccioacuten (edificios que se puedan autoabastecer energeacuteticashymente) hasta su implementacioacuten en dispositivos electroacutenicos cada vez maacutes diminutos y potentes
En nuestra sociedad es cada vez maacutes probable toparse con las palashybras nanociencia y nanotecnoloshygiacutea y consecuentemente es loacutegico preguntarse cuaacutel es el significado y la diferencia entre ambos vocashyblos Las dos palabras comparten el prefijo nano que proviene del voshycablo griego del mismo nombre y que significa diminuto enano peshyquentildeo yes usado en el sistema inshyternacional (SI) de unidades para indicar un factor de 10-9 (es decir la mil milloneacutesima parte de algo) Un
NClIIon Un iexclMIniO BlllIgtn
Figura 1 Tamantildeos caracteriacutesticos y escala de los diferentes objetos nanomeacutetricos comshyprendidos entre O 1y 100 nm con los que se trabaja habitualmente en la nanotecnoshylogiacutea (Imagen tomada de la referencia [1])
nanoacutemetro (n m) es una longitud diez veces superior al tamantildeo tiacutepishyco de un aacutetomo (O 1 nm) o lo que es lo mismo unas 80000 veces maacutes pequentildeo que el diaacutemetro de un cabello humano De este modo la diferencia entre estas dos palabras surge de la propia diversidad en la definicioacuten de ciencia y tecnologiacutea Ciencia es la necesidad de saber un reflejo de la curiosidad del ser humano planteada de forma obJeshytiva y utilizando el meacutetodo cientiacutefishyco (es decir el trabajo realizado en un laboratorio de investigacioacuten en el que se busca o prueba una proshypiedad o una ley de la naturaleza) mientras que tecnologiacutea parte de los conocimientos baacutesicos estableshycidos por la ciencia para construir un dispositivo o aparato que tenga una utilidad o aplicacioacuten determishynada De esta forma la nanociencia y la nanotecnologiacutea estaacuten ligadas y son las dos caras de una misma moneda la tecnologiacutea se desarroshylla a partir de los conocimientos cientiacuteficos existentes y a su vez eacutesta proporciona nuevas herramientas a los cientiacuteficos con las que estudiar nuevos conceptos y avanzar en la ciencia que una vez maacutes generashyraacute tecnologiacutea nueva creando un sistema retroalimentado conocido como ciacutercu lo virtuoso
Ni la nanociencia ni la nanot ecshynologiacutea nacieron como disciplinas cerradas sino que ambas son camshypos del conocimiento que se han
ido construyendo paralelamente con la generacioacuten de nuevos conoshycimientos e innovaciones De maneshyra general se podriacutea definir nanoshytecnologiacutea como la fabricacioacuten de materiales estructu ras dispositivos y sistemas funcionales a traveacutes del control y ensamblado de la materia a la escala del nanoacutemetro (de O 1 a 100 nanoacutemetros del aacutetomo hasta por debajo de la ceacutelula tal y como se muestra en la figura 1) asiacute como la aplicacioacuten de nuevos conceptos y propiedades (fiacutesicas quiacutemicas bioloacutegicas mecaacutenicas eleacutectricas) que surgen como consecuencia de esa escala tan reducida Esta escala de tamantildeos es un tanto arbitraria el liacutemite inferior (una deacutecima de nanoacutemetro) parece claro ya que por debajo del aacutetomo no hay obshyjetos manipulables Sin embargo el liacutemite superior (una centena de nanoacutemetro) es una referencia para indicar que los objetos deben de estar por debajo de la micra Hoy en diacutea tenemos el conocimiento necesario para mover manipular y construir objetos de estos tamantildeos (nanociencia) que seraacuten utilizados en un futuro cercano para realizar una funcioacuten especiacutefica dentro de un determinado dispositivo (nanoshytecnologiacutea)
El origen de la Nanotecnologiacutea es un tanto difusa pero concepshytualmente se atribuye al Premio Nobel Richa l-d Feynman durante su famoso discurso There is plenty of Room at the Bottom (Hay mucho espacio al fondo) En esta miacutetica conferencia pronunciada en 1959 en el Instituto de Tecnologiacutea de California en Pasadena Feynman tratoacute sobre el problema de manishypular controlar y fabricar objetos de muy pequentildeas dimensiones abordaacutendolo desde una perspectishyva absolutamente distinta a como se habiacutea hecho hasta el momento y abriendo todo un nuevo mundo de posibilidades cientiacuteficas y tecnoloacuteshygicas En aquel momento su discurshyso no tuvo una gran repercusioacuten tal vez por la carencia de teacutecnicas experimentales que permitiesen
visualizar las unidades atoacutemicas y moleculares a manipular Es maacutes la palabra nanotecnologiacutea no apashyrece en su discurso y fue acuntildeashyda posteriormente en 1974 por el profesor N Taniguchi de la Univershysidad de Ciencia de Tokio cuando la mencionoacute en un artiacuteculo titulado On the Basic Concept of Nanoteshychnology (sobre el concepto baacutesishyco de la nanotecnologiacutea) En dicho artiacuteculo se hablaba de como esta tecnologiacutea nos permitiriacutea separar consolidar y deformar materiales aacutetomo a aacutetomo o moleacutecula a moshyleacutecula Posteriormente en el antildeo 1986 E Drexler publicoacute su libro Engines of Creation (maacutequinas de creacioacuten) en el que se descrishybe coacutemo las nanomaacutequinas seraacuten capaces de construir desde ordeshynadores hasta maquinaria pesada mediante procesos de ensamblaje de moleacuteculas y aacutetomos Los encarshygados de realizar tan tedioso proshyceso seriacutean nanorobots ensamblashydores capaces de auto- repararse y constituirse a siacute mismos
La idea de usar nanorobots creados a nuestro antojo para reashylizar funciones determinadas nos recuerdan al funcionamiento de los ribosomas y otros agregados moshyleculares en las ceacutelulas de nuestro cuerpo De hecho la biologiacutea viene usando la manipulacioacuten molecular desde hace casi 4000 millones de
antildeos sobre la Tierra Concretamenshyte las maacutequinas auto-repllcantes a nivel atoacutemico son guiadas por el ADN replicadas por el ARN moshyleacuteculas especiacuteficas son ensamblashydas mediante encimas y las ceacutelulas estaacuten llenas de motores a escala molecular Cadenas de iones que permiten o bloquean el paso de otros iones al interior de la ceacutelula a traveacutes de la pared de liacutepidos estaacuten exquisitamente disentildeadas a escala atoacutemica_ Hay por tanto una coshynexioacuten importante de los concepshytos finales de la nanotecnologiacutea con la biologiacutea Las formas de vida maacutes pequentildeas bacterias virus y los componentes activos de las ceacutelulas tienen tamantildeos tiacutepicos en el rango del nanoacutemetro
De este modo otro de los obshyjetivos de la nanociencia y la nashynotecnologiacutea es aprender de los mecanismos fundamentales que la vida ha desarrollado durante su evolucioacuten para intentar reproducirshylos e incluso adaptarlos buscando la resolucioacuten de otros problemas que poco tienen que ver en prinshycipio con la biologiacutea Se podriacutea decir que la evolucioacuten darwiniana ha alcanzado la maestriacutea de las leshyyes de mecaacutenica cuaacutentica que son probabiliacutesticas en su naturaleza como meacutetodo para la supervivenshycia La comprensioacuten de fenoacutemeshynos cuaacutenticos presentes a escala
Figura 2 Basados en la mecaacutenica cuaacutentica han surgido nuevos tipos de microscopios llamados eJe campo cercano (SPM) que nos permiten ver y manipular la materia a escala atoacutemica Estos microscopios basados en la interaccioacuten eJe una punta metaacutelica afilada con el substrato a estudiar (imagen izquierda) han sido una verdadera revolushycioacuten cientiacutefica ya que nos permiten visualizar directamente los aacutetomos de la materia tal y como se observa en la imagen de la derecha (caeJa una de las bolas es un aacutetomo de siliCio) (Imaacutegenes tomadas de la referencia [1])
nanomeacutetrica necesitan por tanto de investigacioacuten fun damental para que puedan ser aplicables en disshypositivos tilles como nanosensores nanomotores y en muchas otras aplicaciones como en medicina y farmacologiacutea
A pesar de que el concepto de aacutetomos ya se habiacutea postulado en la ant igua Grecia eacutestos no se llegaron a visua lizar hasta finales del sig lo XX El ser humano siempre ha senshytido la necesidad de ver maacutes allaacute de lo que le permiten sus limitaciones naturales El mundo invisible es tan infinito y fascinante como el univershyso y aunque nos cueste imaginar y comprender el pequentildeo tamantildeo el enorme nuacutemero o la naturaleza de los objetos diminutos es un reto acercarnos a la grandeza de lo peshyquentildeo El desarrollo de nuevos meacuteshytodos microscoacutepicos para la visuashylizacioacuten del nanomundo marcoacute un hito en el conocimiento cientiacutefico El microscopio oacuteptico tuvo que ser reemplazado por nuevas teacutecnicas como el microscopio electroacutenico o el microscopio de efecto tuacutenel puesto que los liacutemites en resolushycioacuten vienen determinados por la longitud de onda de la luz usada que para el espectro visib le se situacutea entre 400 y 700 nm De este modo soacutelo so podiacutean resolver estructuras en el rango del sub-microacutemetro lo que corresponde a tamantildeos 1000 veces mayor quo la longitud caracshyteriacutestica de un aacutetomo y por tanto no permitiacutean su manipulacioacuten
El trabajo con objetos tan peshyquentildeos inherente a la nanotecnoshylogiacutea entrantildea una gran dificultad y de hecho fue algo praacutecticamente imposible hasta que se desarrollashyron los microscopios de campo cershycano (SPMs) mostrado en la Figura 2 Estas novedosas herramientas permiten no soacutelo la visualizacioacuten sino tambieacuten la manipulacioacuten de objetos de dimensiones nanomeacuteshytricas de muy distinta naturaleza Estos microscopios son tan potenshytes que con ellos es posible llegar a ver aacutetomos sob re una superficie
y moverlos a nuestro antojo La necesidad de esta compleja insshytrumentacioacuten implica otra de las carltJctoriacutesticas fundamentales que acompantildean a la nanociencia y nashynotecnologiacutea su interdisciplinarieshydad Asiacute pues el desarrollo de esta nueva ciencia requiere no soacutelo la utilizacioacuten de teacutecnicas de fabricashycioacuten visualizacioacuten y caracterizacioacuten muy precisas sino tambieacuten una aproximacioacuten multidisciplinar que reuacutena a fiacutesicos quiacutemicos bioacutelogos tecnoacutelogos y teoacutericos trabajando juntos y utilizando el mismo lenshyguaje
Una vez que los meacutetodos de vishysualizacioacuten fueron accesib les para los cientiacuteficos dos enfoques baacutesishycos surgieron para la creacioacuten de estructuras nanomeacutetricas de mashynera reproducible (veacutease la figura 3) El primer meacutetodo llamado topshydown (de arriba hacia abajo) imshypone esencialmente una estructura o patroacuten sobre el substrato que se
mm
Jlm
nm
Top clown
Bottom up
procesa Esta teacutecn ica estaacute basada en una adecuacioacuten y extensioacuten de las teacutecnicas ya existentes como por ejemplo la litografiacutea para crear dichas nanoestructuras Con estas teacutecnicas se obtienen muy alta reshysolucioacuten espacial (cercana a los 50 nm) a costes razonables pero que aumentan alarmantemente cuanto menor es el tamantildeo de la estrucshytura final debido a la dificultad en su produccioacuten Por el contrario el segundo meacutetodo denominado bottom-up(de abajo hacia arriba) estaacute basado en teacutecnicas que utilizan una filosofiacutea totalmente contraria esto es van desde las estructuras fundamentales (aacutetomos moleacuteculas especiacuteficas o nanopartiacuteculas) para crear los dispositivos por auto-enshysamblado El auto-ensamblado es un proceso en el que unos composhynentes inicialmente desordenados dan lugar a estructuras organizashydas como consecuencia de interacshyciones especiacuteficas o locales entre sus componentes Las estructu ras
Figura 3 Los dos meacutetodos usados para el control de la materia a escala nanomeacutetrica La imagen muestra (en sentido horario desde arriba) una imagen de microscoacutepio elecshytroacutenico de un electroacutemetro nanomecaacutenico una estructura de nano tubos de carbono un nanotubo (azul) conectando dos electrodos una red auto-ensamblada compuesta por moleacuteculas y aacutetomos de hierro y finalmente siete moleacuteculas de monoacutexido de carshybono formando la letra C obtenida por manipulacioacuten con una punta de un microsshycopio de campo cercano (Imagen tomada de la referencia [2)
crecidas son el resultado de la comshypeticioacuten ente procesos cineacuteticos y termodinaacutemicos
En la actualidad la microelecshytroacutenica uno de nuestros pilares tecnoloacutegicos estaacute basada en el meacutetodo top down La microelecshytroacutenica ha revolucionado y cambiashydo nuestra forma de vida en forma de ordenadores teleacutefonos moacuteviles televisores y un sinfiacuten de aparatos electroacutenicos Esta revolucioacuten estaacute basada en el transistor inventado en 1947 que hizo posible la apashyricioacuten del circuito integrado y el microprocesador El reto tecnoloacuteshygico es conseguir almacenar maacutes informacioacuten en un menor espacio de forma maacutes raacutepida y todo ello por menos dinero Hasta la fecha esto ha sido posible y ha seguido la llamada ley de Moore que estableshyce que la densidad de transistores en un dispositivo de estado soacutelido se doblariacutea cada 18 meses Asiacute un procesador Penti um IV obtenido mediante teacutecnicas litografiacutecas tieshyne en su interior aproximadamente 6 millones de transistorescm2 vashylor que cuadruplica a los del Penshytium 1 creado soacutelo 4 antildeos antes La separacioacuten miacutenima entre liacuteneas en el antildeo 2000 era de 180 nm y en el antildeo 2008 es de 45 nm como anuncioacute 18M Extrapolando estos nuacutemeros en el antildeo 20161a separashycioacuten entre liacuteneas deberiacutea ser de 10 nm es decir inferior a 100 aacutetomos De seguir cumplieacutendose esta ley y al mismo ritmo podriacuteamos aventurar que a mediados del siglo XXI Ilegashyriacuteamos a un limite absoluto un bit = un aacutetomo Sin embargo antes de alcanzar este liacutemite nos encontrashyriacuteamos con varios problemas
- El primero de ellos tiene que
Referencias
ver con el hecho de que a medishyda que se reduce el tamantildeo de un objeto su superficie crece respecto a su volumen Una consecuencia importante de este aumento es que las propiedades del material cambiaraacuten al reducir el tamantildeo del objeto puesto que las propiedades fiacutesicas de una superficie son muy distintas a las del volumen Estas modificaciones en las propiedades se conocen como efectos de tamashyntildeo finito
- El segundo problema reside en que para tamantildeos del orden o inferiores al nm aparecen efectos cuaacutenticos En nuestro mundo (mashycroscoacutepico) las leyes conocidas por ejemplo las que definen el movishymiento de los cuerpos (ecuaciones de Newton) o la conductividad eleacutectrica (ley de Ohm) dejan simshyplemente de ser vaacutelidas cuando tratamos con objetos cercanos al tamantildeo nanomeacutetrico La existencia de estos efectos lejos de tomarse como inconvenientes o inoportushynos se plantean hoy diacutea como imshyportantes alternativas para la creashycioacuten de futuros dispositivos fundashymentado en propiedades ni siquieshyra existentes en la naturaleza
- El uacuteltimo problema fundashymental que aparece al intentar seguir disminuyendo el tamantildeo de un objeto es que cada vez resulta maacutes difiacutecil mejorar las herramientas que permiten su manipulacioacuten Por tanto aunque la ley de Moore se ha cumplido inexorablemente dushyrante maacutes de 30 antildeos vemos que llegado un momento aparecen una serie de limitaciones intriacutensecas que son irresolubles con el tipo de planteamiento en el que se basa la tecnologiacutea actual Asiacute se imposhyne la necesidad de desarrollar una
nueva tecnologiacutea que nos permita asumir los desafiacuteos planteados en nuestra carrera hacia la miniaturishyzacioacuten Ese es el papel de la nanoshytecnologiacutea
A pesar de que en la actualidad existen pocos productos basados en la nanotecnologiacutea ya existe una gran repercusioacuten mediaacutetica en la sociedad a traveacutes de reportajes y programas en prensa radio teleshyvisioacuten cine ciencia-ficcioacuten e intershynet La nanotecnologiacutea produce el mismo tipo de fascinacioacuten preocushypacioacuten y miedo que los estudios sobre el cosmos aunque ambos son extremos opuestos lo diminushyto frente a lo gigantesco Sin emshybargo siacute hay una gran diferencia entre ambos mundos El universo es gigantesco inalcanzable soacutelo observable mediante telescopios o radiotelescopios y en el que estashymos realizando intreacutepidas explorashyciones limitadas por ahora a los planetas de nuestro entorno Por el contrario podemos movernos en la nanoescala con gran familiashyridad y podemos jugar con los aacutetomos y moleacuteculas para producir nuevas estructuras y nuevos mateshyriales El dominio de la materia en la nanoescala nos permite disentildear y fabricar nuevos materiales hasta ahora inexistentes descubrir proshypiedades nunca observadas inven shytar dispositivos que nos permitan construir otros maacutes y maacutes compleshyjos con comportamientos similares a entidades bioloacutegicas etceacutetera Todo ello nos lleva a hacernos una pregunta casi existencial iquestHasta doacutende podremos llegar con la nashynotecnologiacutea 7 No se conoce la resshypuesta el limite final podriacutea residir en nuestra propia imag inacioacuten
[1) e Briones Lloren te ECasero Junquera J A Martiacuten Gago PA Ame lio Serena Domingo J M Goacutemez Olleta P Moltoacute Moltoacute Nanociencia y ilanotecnologiacutea Entre la ciencia ficcioacuten del presente y la tecnologiacutea del futuro Fundacioacuten Espantildeola para la Ciencia y la Tecnologiacutea httpowwwfecvtes [2J J V Barth G Constantini K Kern Engineering atomic and molecular nanostructures at surfaces Nature 437 671 (2005) [3J E L Wolf Nanophysics and Nanotechnology An Introduction to Modern Concepts in Nanoscience (Segunda Edicioacuten) W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2006) [4J B Brushhan Springer Handbook of Nanotechnology Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2004) [5J M Koacuteh ler W Fritzsche Nanotechnology An Introduction to Nanostructuring techniques W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2004)
Hace casi veintitreacutes siglos exacshytamente el antildeo 287 aC naciacutea en Siracusa entonces una colonia de la Magna Grecia el gran Arquiacutemeshydes uno de los mayores genios de la antiguumledad de cuyos inventos y descubrimientos seguimos benefishyciaacutendonos ahora
De su vida es poco lo que sabeshymos porque la biografiacutea que escrishybioacute un coetaacuteneo suyo llamado Heshyraacuteclides no llegoacute hasta nosotros La mayor pa rte de la informacioacuten que poseemos se la debemos a Plutarco (46-120 de nuestra era) en su fashymosa obra Vidas Paralelas quien a su vez extrajo los datos del hisshytoriador romano Pollbio autor de una Historia universal
Se considera probable aunque no probado que viajoacute a Egipto y mantuvo estrecha relacioacuten con Erashytoacutestenes de Cirene director de la ceacutelebre biblioteca alejandrina y se da por cierto que contactoacute con la escuela cientiacutefica de dicha ciudad cuyos matemaacuteticos leyeron y citashyron sus obras No obstante hubo que esperar hasta el antildeo 530 de para que se hiciera la primera comshypilacioacuten de sus escritos por Isidoro de Mileto Pocas copias de los trashybajos del sabio siracusano sobrevishyvieron y no fue hasta 1906 cuando Johann Ludw ig Heiberg descubrioacute en Constantinopla un palimpsesto (papiro sobre el que se ha escrito un texto sobre otro anterior borrashydo) que permitioacute conocer los razoshynamientos matemaacuteticos de que se habiacutea va lido Arquiacutemedes para sus descubrimientos
Fue un genio de las matemaacuteshyticas con especial dedicacioacuten a la geometriacutea Sus hallazgos le garanshytizan un puesto de honor en 105
anales de la ciencia Ideoacute un meacutetoshydo para medir la circunferencia coshynociendo el diaacutemetro y determinoacute con aproximacioacuten de menos de dos mileacutesimas el valor del pi griego Elaboroacute tambieacuten las foacutermulas que
ARQUIMEDES permiten calcular el aacuterea del ciacutercushylo partiendo del radio y calculo el aacuterea de un segmento de paraacutebola entre otros hallazgos geomeacutetricos
Si bien no descubrioacute la palanca estudioacute las leyes que explican el principio que entra en juego al accionarla y al darse cuenta de la importancia que teniacutea dijo Si me dan un punto de apoyo movereacute el mundo
Arquiacutemedes no solo cultivoacute con eacutexito las matemaacuteticas sino que hizo incursiones fructiacuteferas en la fiacutesishyca Inventoacute el tornillo que lleva su nombre consistente en un mecashynismo con una hoja en forma de tornillo dentro de un cilindro para transferir agua desde un nivel bajo a canales de irrigacioacuten Este tornishyllo sigue usaacutendose para bombear liacutequidos
Se dice que mientras tomaba un bantildeo observoacute que el agua de la tina subiacutea cuando eacutel entraba y este efecto le llevoacute a descubrir el prinshycipio hrdrostaacutetico conocido como principio de Arquiacutemedes que en su versioacuten actualizada se enuncia diciendo que un soacutelido sumergido en un liquido recibe un empuje ha-
Piacuteo Moa Ban ga Escritor
cia arriba igual al peso del vo lumen del liacutequido que desaloja Al descushybrir este principio exclamoacute Eureshyka (Lo he encontrado) que ha pasado al cataacute logo de expresiones populares
Su mente prodigiosa no solo elucubraba teoriacuteas innovadoras tambieacuten dedicoacute su talento a inshyventa r armas nuevas que pudieran servir para la defensa de su ciudad Una de ellas fue un artefacto esshypecie de garra capaz de hund ir un naviacuteo enemigo
Pero el arma maacutes sorprendente seriacutean los espejos ustorios conocishyda por un relato de Luciano de Sashymosata (12 1-161 de) con la cual consiguioacute incendiar una escuadra enemiga Este invento nunca ha sido reproducido por lo que se pone en duda su existencia
La muerte de Arquiacutemedes se produjo el antildeo 212 aC a los 75 antildeos una edad considerada lonshygeva para la eacutepoca asesinado por un soldado romano de los que conquistaron Siracusa seguacuten la leshyyenda al negarse a acompantildearle pretextando que teniacutea que resolver antes un problema
Estatua de bronce de Arquiacutemedes en el observatorio Archenhold en Berl iacuten esculpida por Gerhard Thieme e inaugurada en 1972
Jack W Szostack
PREMIOS NOBEL Piacuteo Moa Banga DE CIENCIA 2009
Escritor
Charles K Kao George E Smith Wi llard S Boyle
2009 fue un antildeo en el que la concesioacuten de los premios Nobel de ciencia revistioacute ciertas peculiashyridades que conviene resaltar En primer lugar la adjudicacioacuten a tres investigadores en cada uno excepshyto en el de Economiacutea que fue comshypartido por dos ganadores Todos ellos destacaron en investigacioacuten baacutesica cuyos resultados propiciaron muacuteltiples aplicaciones praacutecticas lo que muestra claramente la imshyportancia que la ciencia pura tiene para el progreso
Otra caracteriacutestica es la alta parshyticipacioacuten de la mujer que acaparoacute cinco nominaciones el 44 de los agraciados proporcioacuten nunca alshycanzada antes Una de ellas la de Economiacutea es la primera mujer en ser distinguida con el galardoacuten en dicha disciplina en los 60 antildeos en que se adjudicoacute
MEDICINA
Recayoacute en tres cientiacuteficos (dos mUjeres y un varoacuten) que seguacuten destacoacute el jurado del Instituto Kashyrolinska han antildeadido una nueva dimensioacuten para la comprensioacuten de la ceacutelula han arrojado luz sobre los mecan ismos de enfermedades y han estimulado el desarrollo de nuevas terapias potenciales Se trata de Elisabeth H Blackburn Carol W Greider y Jack W Szostak
Los tres destacaron en la investishygacioacuten baacutesica sobre los teloacutemeshyros una estructura que se une a los extremos de los cromosomas humanos y los protege del enveshyjecimiento A la piexclimera se debe el descubrimiento de la enzima telomerasa que es un mecanismo baacutesico para la vida Cuando la teloshymerasa aumenta anormalmente se produce caacutencer O sea que en su justa medida rejuvenece la ceacutelula pero en exceso provoca un tumor Los conocimientos adquiridos proshymeten aplicaciones futuras en la lucha contra el caacutencer y el enveJeshycimiento celular
Blackburn nacioacute en Tasmania (Australia) en 1948 y junto con su disciacutepula Greider descubrieron la telomerasa en 1984
Grelder natural de California nacioacute en 1961 y fue quien demosshytroacute que los teloacutemeros previenen
el dantildeo en los cromosomas y por uacuteltimo Szostak de 57 antildeos Ion dishynense identificoacute ceacutelulas que por estar mutadas provocan un enveJeshycimiento celular prematuro
FiacuteSICA
La Academia sueca concedioacute el preciado galardoacuten a tres investigashydores que han ayudado a sentar las bases de las actuales redes de comunicaciones al decir del JUshyrado Son Charles Kao Kuen WishylIiaard S Boyle y George E Smith El tema comuacuten de investigacioacuten fue el descubrimiento del siacutelice un mashyterial abundante en la naturaleza como transmisor de la luz y a traveacutes de ella de las comunicaciones por fibra oacuteptica
El proceso lo inicioacute Kao en 1966 con la publicacioacuten de un artiacuteculo firmado conjuntamente con G O Gackam en el que anunciaba la capacidad de la luz para transmitir informacioacuten De ahiacute arranca la utishylizacioacuten industrial de la fibra oacuteptica desde 1970 transformada hoy en una red de maacutes de 1000 millones de kiloacutemetros por la que circulan textos muacutesica e imaacutegenes utilizashydas en Internet medicina etc
Kao que nacioacute en 1933 en Shanghai fue el precursor y visionashyrio del horizonte que se abriacutea con el empleo de la fibra oacuteptica Vive
Venkatraman Ramakrishnan Ada E Yonath Thomas A Stei tz
en Hong Kong donde sigue ded ishycado a la docencia
Boyle nacido en Canadaacute en 1924 junto con Smith que nacioacute en Nueva York en 1930 siguiendo la teoriacutea sobre el efecto fotoeleacutectrishyco de Einstein que le valioacute el Nobel crearon un sensor digital llamado CCD (Charged Coupled Device) cashypaz de reunir y leer las sentildeales de un gran nuacutemero de elementos de las imaacutegenes el ojo electroacutenico de las caacutemaras digitales que se utiliza tambieacuten en numerosas aplicaciones teacutecnicas como en la observacioacuten del interior del cuerpo humano y ha proporcionado fotos de lejanos lugares (como por ejemplo de Marshyte) o de los oceacuteanos profundos en palabras de la Academia
QUiacuteMICA
Tambieacuten este antildeo fueron tres investigadores de esta ciencia los laureados con el preciado galarshydoacuten cuyos nombres son Benkatrashyman Ramakrishnan Ada Yonath y Thomas Steitz que coincidieron en sus estudios sobre la estructura y funciones de los ribosomas unas partiacuteculas del citoplasma que desshycodifican la informacioacuten del ADN transmitida por el ARN mensajero para fabricar las proteiacutenas selecshycionando los amin oaacutecidos uno a uno
Los equipos liderados por los tres ganadores consiguieron por medio de la cristalografiacutea de rayos X el coshynocimiento en tres dimensiones de la estructura atoacutemica de los ribososhymas en el antildeo 2000 Este logro de bioquiacutemica baacutesica permitioacute saber como actuacutean los antibioacuteticos en las ceacutelulas de las bacterias lo que haraacute
posible disentildear nueshyvos antibioacuteticos que mejoren Ia actividad de 10$ actualmente en uso evitando asiacute la aparicioacuten de resistenshycia que se da en algushynos casos
La israeliacute Yonath de 70 antildeos trabaja en el Instituto Weismann de Jerusaleacuten y fue la pionera en obtener los primeros cristales Ellnor Ostrom OIIver E Willlamson de ribosomeacutels el norteamericano Steitz nacido en 1940 es profesor de la Universidad de Yale y publicoacute en 1998 el primer mapa incomshypleto del ribosoma y por uacuteltimo Ramakrishnan el maacutes Joven de los tres nacioacute en la India en 1952 y trabaja en la Universidad de Camshybridge (R~lIlo Unido) Tuvo una partlclpaClon relevante en la resoshylucioacuten de la estructura ribosoacutemica En dicha Universidad fue donde James Watson y Francis Crick desshycubrieron en 1953 la estructura en doble heacutelice del ADN
ECONuumlMiacuteA
La Academia de Ciencias de Suecia otorgoacute el premio de Ecoshynomiacutea a dos profesores estadounishydenses (como manda la tradici oacuten) por sus investigaciones en torno a las organizaciones sociales y la imshyportancia que en ellas tiene la orshyganizacioacuten econoacutemica (economic gobernance) que ha sido tladucishyda al espantildeol por un raro palabro gobernanza que bien podriacutea haber sido sustituido por gobierno o gobernabilidad Los plemiados son Elinor Ostrom y Oliver WiJliamshy
son Aunque ambos partieron de oacutepticas distintas coinciden en sus conclusiones
Ostrom nacida en 1933 es proshyfesora de la Universidad de Indiana y centroacute su trabajo en el estudio de la gestioacuten de la propiedad comuacuterl y en su libro El gobierno de los meshydios comunes describe numeroshy
sos casos eXitosos de comunidades locales entre las que incluyoacute el Trishybunal de las Aguas de Valencia un jurado centenario de regantes que dirime los conflictos derivados del uso del agua como ejemplos que muestran mayor eficiencia que la de otras forma puacuteblicas o privadas de gestioacuten Llega a la conclusioacuten de que ni la plivatizacioacuten ni la gesshytioacuten puacuteblica son siempre la mejor
opcioacuten Por su parte Williamson de 77
antildeos (uno maacutes que su pareja ganashydora) es docente de la Universidad de Berkeley California y autor de la obra Las instituciones econoacuteshymicas del capitalismo en la que estudia la teoriacutea y desarrollo de los costes de transaccioacuten que son los derivados de la operacioacuten aunque no formen parte del precio y su aplicacioacuten al funcionamiento intershyno de las empresas Analizoacute como influyen las relaciones jeraacuterquicas de las grandes sociedades en la reshysolucioacuten de los conflictos internos Tambieacuten estudioacute las situaciones en las que la organizacioacuten empresashyrial se vuelven tan complejas que aconseja externalizar determi nadas actividades operacioacuten que recibe el nombre de outsourci ng
ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
bull Los diacuteas 18 19 Y20 de septiemshybre tuvo luga r en el municipio ourenshysano de Maceda la celebracioacuten de Asshyt roga licia 09 evento del que nuestra agrupacioacuten form a parte como colaboshyradora organizadora del mismo y que en los uacuteltimos dos antildeos se estaacute convirshytiendo en la referencia del panorama astronoacutemico gallego gracias a la gran calidad de las conferencias y talleres que durante estos diacuteas se desarrollan wwwastroga liciaorg
- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
bull El diacutea 16 de octubre t uvo lugar una observacioacuten con el colectivo ponteshyvedreacutes Va ipolorio en el nacimiento del Riacuteo Gafos muy cerquita de Pontevedra A esta observacioacuten acudieron muchos miembros de dicho colectivo y un buen nuacutemero de miembros de la AARB
bull Los diacuteas 13 y 24 de noviembre Julio Pereira impartioacute sendas charlas de Iniciacioacuten a la Astronomiacutea y sesiones de Planetario para los alumnos del Coleshygio Mariano de Vigo Tambieacuten t uvieron lugar estas charlas de iniciacioacuten a la Asshytronomiacutea en el Colegio Las Acacias
voa nos acercoacute todas las novedades acerca de la investigacioacuten sobre exoshyplanetas con una charla-coloquio titushylada Planetas Extrasol ares que tuvo lugar en la Libreriacutea Casa eJel Libro cuya gerencia una vez mas nos cedioacute su sashyloacuten de actos para nuestras actividades
bull El 17 de noviembre Pablo Martiacuteshynez Javier Navidad Sebastiaacuten Hernaacutenshydez y Ricardo Lago se desplazaron al Alto de Fontefriacutea con intencioacuten de obshyservar el maacuteximo de las Leoacutenidas (lluvia de estrellas)
bull El 23 de noviembre Ricardo Lago impartioacute una charla-coloquio titu lada Exploracioacuten Espac ia l en el sa loacuten de actos de la libreriacutea Casa del Libro
bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
bull Durante este antildeo 2009 se han enviado reportes sobre contaminacioacuten lumiacutenica al Proyecto IACO en el ma rco del AIA-IYA2009
bull Se ha puesto en marcha el Proshyyecto CMON (Collaborative Meteor Observatory Network) entre varios afishycionados gallegos para montar una red gallega de registro y estudio de boacutelidos y meteoros que pueda colaborar con otras redes profesionales que ya estaacuten en pleno funcionamiento
Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
-
Eridanu~--
[) 225 0
Columba -lt
E w
Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
Diacutea 20shy
Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
Diacutea 4shy
Diacutea 22shy
Diacutea 17shy
MAYO
Diacutea 6shy
Diacutea 16shy
Diacutea 26shy
JUNIO
Diacutea 8shy
Diacutea 21shy
Diacutea 28shy
Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
Toda a informacioacuten de
Vi O
Alcaldiacutea Concello de Vigo
ALCALDiacuteA
Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
Cal eacute o seu horario Luns a venres de 8 da mantildeaacute aacutes 8 da tarde e saacutebados de 10 da mantildeaacute aacutes 2 da tarde
Outros servizos de Atencioacuten Cidadaacute Se vostede quere obter informacioacuten a traveacutes do seu moacutebil ou do seu enderezo electroacutenico sobre ofertas de emprego munlClpals subvencioacutens e prazos de pagamento dos impostos municipais noacutes informaacutemoloa sen custo alguacuten Poacutedese dar de alta a traveacutes do 010 ou no enderezo 010vigoorg
Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
bullWWW vigO org
Nuacutecleo galaacutectico Masa de Planck
2 10deg antildeos 1 I 1OH7 antildeos 9 10-40 segundos
Figura 2
fue Cygnus X-1 en la constelacioacuten del Cisne y actualmente hay unos 20 confirmados6
4 Los agujeros negros no son tan negros
Aunque todaviacutea sigue sin exisshytir una teoriacutea cuaacutentica de la graveshydad en los antildeos 70 Stephen Hawshyking relacionoacute principios baacutesicos de ambas teoriacuteas y concluyoacute que los agujeros negros deberiacutean de emitir radiacioacuteniquestEn queacute se basoacute para afirshymar tal cosa si acabamos de decir que de un agujero negro no puede escapar nada El truco cuaacutentico es el siguiente seguacuten la teoriacutea cuaacutenshytica el vaciacuteo no es tal vaciacuteo si no un mar de partiacuteculas virtuales Estas partiacuteculas se crean por parejas y se aniquilan en muy poco tiempo tanshyto como les permite el principio de incertidumbre de Heisemberg seshyguacuten el cual y dicho asiacute un poco a la ligera se puede sacar energiacutea de la nada siempre que se la devolshyvamos a la nada suficientemente raacutepido Si un par de fotones se crea cerca del horizonte de sucesos del agujero negro puede ocurrir que uno de ellos caiga en el agujero y el otro logre escapar Pareceraacute enshytonces que este segundo fotoacuten estaacute siendo emitido por el agujero aunshyque no sea exactamente asiacute esto es lo que se conoce como radiacioacuten de Hawking Pero no puede ser que el Universo haya aumentado su energiacutea sacaacutendola de la nada En alguacuten otro sitio la energiacutea tiene que disminuir Y ese otro sitio es el agujero negro el fotoacuten tragado pasa a tener energiacutea negativa una vez que atraviesa el horizonte de
sucesos con lo que la energiacutea (o masa) total del agujero en vez de aumentar disminuye Hawking dedujo que al igual que cualquier otro cuerpo que emite radiacioacuten el agujero negro tendraacute una cierta temshyperatura Esta temperatura es inversamente proporcional a la masa del agujero Tambieacuten dedujo el tiempo que tardariacutea un agujero negro en evaposhyrarse es decir perder toda su masa con este mecanismo
En la siguiente tabla vemos los valores de temperatura y tiempo de evaporacioacuten para agujeros negros de distintas masas Noacutetese que para agujeros negros astrofiacutesicos es decir del tamantildeo de una estrella o un nuacutecleo galaacutectico la temperashytura es muy pequentildea lo que en la praacutectica significa que la radiacioacuten de Hawking es indetectable Adeshymaacutes su tiempo de desintegracioacuten es mucho mayor que la edad del universo (estimada actualmente en unos 13000 millones de antildeos) Sin embargo para agujeros negros mishycroscoacutepicos del orden de la masa de Planck ocurre lo contrario su temshyperatura seriacutea muy alta y su tiempo de desintegracioacuten muy corto
5 iquestSe produciraacuten agujeros neshygros en el LHe
Cuando se habla de si las colisioshynes de partiacuteculas en el LHe producishyraacuten agujeros negros nos referimos a agujeros de tamantildeo microscoacutepico por supuesto iquestCoacutemo seriacutean estos objetos 7
Lo primero que tenemos que teshyner en cuenta es que la gravedad es una fuerza mucho maacutes deacutebil que las fuerzas nucleares Para conseshyguir vencerlas y empezar a notar los efectos gravitatorios tenemos que acercar las iexclJartiacuteculas a una distanshycia tan pequentildea como 7O 3~m (iexclun trilloacuten de veces menor que el tamashyntildeo de un protoacuten l) Y para formarse
un agujero negro tendriacuteamos que concentrar en una esfera de ese rashydio una masa del orden de la masa de Planck es decir unos 10-Skg (iexclaproximadamente el peso de un trilloacuten de protones 1) Para que una colisioacuten de partiacuteculas pudiese crear un agujero negro de esas caracteshyriacutesticas la energiacutea necesaria seriacutea del orden de 10 79 GeV Recordemos que en el LHC las colisiones entre protoshynes alcanzaraacuten una energiacutea maacutexima de 14000GeV es decir un valor muchiacutesimo menor Por tanto con estos nuacutemeros pareceriacutea del todo imposible que el LHC vaya a formar mini agujeros negros iquestA queacute viene entonces tanta poleacutemica 7 La resshypuesta es que esos valores pueden modificarse a la baja si
A las distancias tan pequentildeas y las energiacuteas tan altas mencionashydas en el paacuterrafo anterior la teoriacutea actualmente aceptada en fiacutesica de partiacuteculas el Modelo Estaacutendar deja de hacer predicciones entramos en las arenas movedizas de la tan busshycada teoriacutea de la gravedad cuaacutentica Entre las posibles candidatas estaacuten las famosas teoriacuteas de cuerdas Una de las hipoacutetesis de estas teoriacuteas es que para que gravedad y cuaacutentica
puedan convivir sin contradicciones el espacio a las distancias subatoacuteshymicas deberiacutea tener no tres sino nueve dimensiones El problemiJ es que para demostrar esta y otra mushychas predicciones de las teoriacuteas de cuerdas necesitariacuteamos un experishymento que alcanzara esos 70 79 GeV lo que por ahora estaacute muy por enshycima de nuestras posibilidades tecshynoloacutegicas
Esta brecha pareciacutea insalvable hasta que en 1998 a un grupo de teoacutericos7 se les oculmiddotrioacute una posible solucioacuten La modificacioacuten se basa en suponer que las se is dimensioshynes espaciales adicionales soacutelo afecshytan a la gravedad y no a las otras fuerzas
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En lo que afecta a los mini agushyjeros negros esta hipoacutetesis predice que si las dimensiones espaciales extra tienen un tamantildeo del orshyden de lO-14m la energiacutea necesaria para la formacioacuten de un mini agushyJero negro descenderiacutea a 1000GeV un valor perfectamente alcanzable por LHe Ademaacutes no tendriacutea que ser tan pequentildeo su tamantildeo seriacutea de lO 9m su masa de 1810-23kg (unos 10000 protones) y su tiempo de evaporacioacuten mucho maacutes largo del orden de 10 l segundos Asiacute que hemos llegado (iexclpor fiacutenl) a la afirmacioacuten que motivaba este arshytiacuteculo efectivamente seguacuten algushynas teoriacuteas el LHe podriacutea producir agujeros negros Noacutetese que estas teoriacuteas no tienen absolutamente ninguna comprobacioacuten previa Maacutes bien encontrar alguacuten indicio de agujero negro en las colisiones del LHC seriacutea su primera comprobacioacuten experimental (y por eso los teoacutericos de partiacuteculas o de cuerdas estariacutean encantados de que asiacute fuese)
6 iquestSeraacuten peligrosos esos posishybles mini agujeros negros del LHO
Seguacuten algunos caacutelculos aproxishymados8 el LHC podriacutea producir unos diez millones de agujeros negros al antildeo una vez funcionando a pleno rendimiento iquestCoacutemo se detectashyriacutean En 70-27 segundos el agujero se desintegrariacutea transformando en radiacioacuten de Hawking toda su masa Esa radiacioacuten consistiriacutea en una gran
Referencias
cantidad de partiacuteculas de todo tipo emitidas en un uacutenico suceso lo que lo diferenciariacutea claramente de la mashyyoriacutea de los sucesos de LHC donde se espera un nuacutemero de partiacuteculas relativamente baJO
Por tanto para que el mini agushyjero negro fuese peligroso debeda de absorber la materia circundante maacutes raacutepidamente de lo que la emishyte Eso significa estar rodeado de un medio maacutes caliente que eacutel mismo Como su temperatura de Hawking se calcula entorno a los 100 billones de grados iexcl necesitariacuteamos un meshydio unas mil millones de veces maacutes caliente que el interior del 501 1 cosa que por supuesto no es el caso de la Tierra
Pero los buscadores de cataacutestroshyfes no se conforman con este argushymento y aducen que soacutelo se basa en que los caacutelculos de Hawking sean ciertos y hasta ahora nadie ha comprobado que la radiacioacuten de Hawking exista Asiacute que iquestqueacute pasariacutea si el mini agujero negro no se desintegrara o lo hiciese mushycho maacutes lentamente La respuesta de los cientiacuteficos del CERN recurre entonces al argumento de los rayos coacutesmicos los rayos coacutesmicos son partiacuteculas elementales (protones muones ) de mucha enel-giacutea lleshyvan tanto tiempo como el Univershyso colisionando con la Tierra y el resto de astros Una colisioacuten de un protoacuten de un rayo coacutesmico con un protoacuten de la Tierra tiene una enershygiacutea al menos 10 veces mayor que las que se produciraacuten en el LHC Por
tanto esas colisiones ya tendriacutean que haber producido mini agujeros negros como los que produciriacutea el LHe La uacutenica diferencia es que esos agujeros viajariacutean maacutes raacutepido y poshydriacutean atravesar faacutecilmente un astro poco denso Pero no uno tan denshyso como una estrella de neutrones Si uno de estos agujeros negros se hubiese frenado dentro de una de estas estrellas y la hubiese consumishydo habriacutea provocado una explosioacuten gigantesca maacutes intensa que la de cualquier supernova El hecho de que nunca hayamos observado exshyplosiones de este tipo (y hay que pensar que el nuacutemero de estrellas de neutrones en nuestra galaxia es muy alto se estima en unos cienshytos de millones) implica por tanto que los mini agujeros negros no son estables es decir se desintegran antes de tener tiempo de absorber materia en grandes cantidades y provocar cataacutestrofes de dimensioshynes astronoacutemicas
Mala suerte para los visionarios de apocalipsis varias la Tierra seguishyraacute aquiacute unos cuantos antildeos maacutes
1- btmJsolreka comblog20 12lbc-end-of-the-world httparxivorgPS cachearxivpdf08080808 1 415v1 pdf
2 - http cosmiclogmsn bc msncomarchive20080902132 6534asox 3 - The safety af the LHC httppubl icwebcern chpubliclenLHCSafety-enhtm l 4- Review af the safety af LHC collisians J Elli s M L Mangano et al httparxiv orgpdf08063414
Exclusioacuten af 81ack Hales disaster scenarias at the LHC B Koch M Bleicher H Stoacutecker bnJl larxivorgpdf08073349v2 Astraphisical implications af hypothetical stable Tev-scale black hales S8 Giddings M L Mangano httpjla rxi vorgpdf0806 338 1
5 - hilpwww iexclte educacion esw 3easMateriexcla lesEdu cat ivosmema Jl taresobservator io 6 - httpmintakasdsu edufacultyoroszlweb 7- New Dimensions at a Millimeter to a Fermi and Superstrings at a TeV N Arkani-Hamad S Dimopou los GR Dvali
Phys Lett B436 Large extra dimensions M Sh if mano httparxivargPS cachearxivpdf0907 09073 07 4yl pdf
8- 81ack Holes at the LHC S Dimopoulas G Landasberg httpes arxivorgPS cachehep-phpdfQ l060 106295v1pdf
AMERICA LATINA ENERGIA
I
Y CAMBIO CLIMATICO Emilio Meneacutendez Peacuterez
Departamento de Ecologiacutea - Universidad Autoacutenoma de Madrid
El calentamiento global y otros problemas
La percepcioacuten de que el calenshytamiento global es un problema serio va tomando fuerza maacutes en las sociedades ricas que en las menos desarrolladas econoacutemicashymente aunque en cualquier caso queda tapado por otras cuestiones maacutes inmediatas Un anaacutelisis reashylizado por la Universidad de Sanshytiago muestra que los espantildeoles consideran que el cambio climaacutetishyco ocupa el quinto lugar despueacutes de otros temas de preocupacioacuten anteponiendo a eacutel un conjunto de otros problemas ambientales (Figura 1)
Parece oportuno asumir esto pues el cambio climaacutetico se enmarshyca en un contexto de crisis global en el cual sus efectos seraacuten tanto maacutes criacuteticos en la medida que los demaacutes problemas globales sean
maacutes intensos en particular los coshynexos con la pobreza social y el deshyterioro ambiental Esta liacutenea argushymental es con la que nos vamos a aproximar a Ameacuterica Latina
Una situacioacuten de temperaturas maacutes elevadas que las actuales dos o cuatro grados centiacutegrados pueshyde ser muy problemaacutetica para alshygunas regiones por ejemplo Meacutexishyco y Ameacuterica Central Constituyen un entorno en el cual hay zonas densamente pobladas en las cuashyles la frontera agriacutecola y de aproshyvechamiento de lentildeas avan za deshyforestando aacutereas de montantildea las lluvias torrenciales que se esperan con maacutes frecuencia en los periodos de huracanes y ciclones que alliacute se dan incidiraacuten negativamente en la conservacioacuten del suelo ademaacutes de traer consigo desastres con peacuterdishydas de vidas humanas
Esto ya ha ocurrido en Guateshymala y otros paiacuteses de la zona alliacute
Porcentaje total de citas en primero y segundo lugar de una encuesta en Espantildea
J
- iexcl Guerras y I
Hambre
- - - Probremas ambienta
1 Cambio climaacutetico
Problel
Problemas econoacutemicos eza y crisis
s violentos
ue afectan 1 Terrorismo al Mundo
p Crisis energeacutetica carestiacutea de combustibles
10 20 30
Figura 7
40
Fuente Pablo Meira use
la visioacuten de la situacioacuten del terreshyno es preocupante no soacutelo por la peacuterdida de esa masa forestal que todaviacutea controla la accioacuten de las llushyvias y favorece la pervivencia de los manantiales sino tambieacuten por la sishytuacioacuten de los terrenos despueacutes de la cosecha del maiacutez la milpa (Fishygura 2 paacutegina siguiente) La sequiacutea actual en la franja oriental de este paiacutes con la secuela de 500 persoshynas muertas por la hambruna no es maacutes que una entre otras llamashydas de atencioacuten
Hemos de recordar que en el Periodo Caacutelido Medieval a finashyles del primer milenio de nuestra Era se prodUjO el hundimiento de la Cultura Maya Claacutesica las conshyfrontaciones sociales fueron la caushysa final pero previsiblemente hubo uno o varios detonantes previos para ello las elevadas temperaturas de ese periodo con poblacioacuten que habiacutea crecido fuertemente y deshymandaba maacutes alimentos maiacutez pushydieron dibujar un entorno no sosshytenible ambientalmente si ademaacutes hubo fuertes lluvias la situacioacuten debioacute ser muy complicada Por algo para los mayas el agua y sus ciclos teniacutean un alto simbolismo
En Ameacuterica del Sur el fenoacutemeshyno del Nintildeo - Nintildea distorsiona los regiacutemenes de lluvia no sabeshymos cuaacutel seraacute su evolucioacuten y como se veraacute afectada por el ca mbio climaacutetico pero siacute percibimos que los antildeos de fuertes lluvias o de sequiacuteas prolongadas afectan a las poblaciones del subcontinente o a la agricultura Respecto a esto seshygundo las noticias relativas a proshyblemas relacionados con las fu ershytes lluvias o los periodos de sequiacutea en Argentina o en Brasil se repiten con frecuencia
Fiexcl(Jura 2
Desde los entornos mediaacuteticos I Emisiones de gases de efecto que nos muestran los efectos del invernadero cambio climaacutetico quizaacutes haya poshycas noticias relativas a la peacuterdida Las emisiones de gases de de hielos y glaciares de Ameacuterica del efecto invernadero contienen dos Sur siacute nos hablan de la Antaacutertida partidas relevantes las de origen aunque menos de lo que ocupan energeacutetico y las debidas a los usos las preocupantes noticias del oceacuteashy de la tierra En la mayor parte de no Aacutertico y su placa de hielo flotanshy las regiones mundiales son senshyte El hecho de que el hemisferio siblemente mayores las primeras sur sea en mayor medida oceaacutenico que las segundas pero no es asiacute en puede atenuar los cambios de temshy Aacutefrica y en Ameacuterica del Sur Resshyperatu ra en las aacutereas terrestres en
pecto a las de este subcontinenteparticular las del cono sur donde
se sentildealanlos glaciares siguen siendo un gran espectaacuteculo (Figura 3)
Cuando se viaja por Ameacuterica Latina e incluso se participa en foshyros universitarios la percepcioacuten del nivel de preocupacioacuten por los proshyblemas derivados del cambio clishymaacutetica es baja queda sobrepasada por muchos otros de tipo social y algunos de caraacutecter ambiental Por ejemplo en este segundo rengloacuten preocupan los efectos que se pueshydan derivar de la construccioacuten de Hidroviacutea del Paranaacute que incidiraacute negativamente en la conservacioacuten del Pantanal boliviano palaguayo brasilentildeo se quiere disponer de una gran viacutea de comunicaciones para exportar materias primas y tambieacuten crear actividad econoacutemica y laboral
Guatemala el campo en abril - 2008
bull Los campos de milpa maiacutez cuando se ha realizado la recoleccioacuten presenlan este aspeclo Faacuteciles de perder su tierra de labor cuando las lluvias son torrenciales bull En la aclualidad las fuertes lluvias se producen cuando la milpa estaacute crecida a partir de junio iquestQueacute pasaraacute en el futuro bull iquestCoacutemo se defenderaacute la tierra si la deforestacioacuten llega hasla la cumbre de las colinas
bull Las emisiones de origen enershygeacutetico se estiman en 23 t de CO
2
por persona y antildeo mientras que la media mundial estaacute en 43 1 que por otro lado es el valor corresponshydiente a Meacutexico cuya estructura geograacutefica y econoacutemica es muy distinta de la media de Ameacuterica Latina Las razones para esa baja emisioacuten en Ameacuterica del Sur se relashycionan con el moderado peso de la industria baacutesica el no muy elevado uso del automoacutevil y el hecho de que casi las dos terceras partes de la generacioacuten de electricidad proshyvenga de la energiacutea hidraacuteulica
bull Las debidas a los usos de la tieshyrra son sensiblemente mayores se estima que incluso pudieran doshyblar a las de origen energeacutetico el caacutelculo final de ellas es complejo y en cierta medida discutible Heshymos de asumir que una parte del resto del mundo nos abastecemos de productos agriacutecolas forestales y ganaderos desde Ameacuterica del Sur tambieacuten desde Aacutefrica Los medios de comunicacioacuten nos muestran la deforestacioacuten en amplias zonas de la Amazoniacutea aunque se hace menos incidencia en el cultivo de soja o en la ganaderiacutea de vacuno que son el motivo para esa tala de aacuterboles
Es previsible que estas emisiones derivadas de los usos de la tierra sigan creciendo Por un lado la propia dinaacutemica de crecimiento de la poblacioacuten demandaraacute mayores producciones agriacutecolas y ganadeshyras pero ademaacutes la viabilidad ecoshynoacutemica de la mayoriacutea de los paiacuteses se une al incremento de las exporshytaciones de algunas de esas proshyducciones esto demandaraacute una mayor superficie agriacutecola y ganashydera y conllevaraacute peacuterdidas de masa forestal
En esa linea hay que pensar en las propuestas en el subcontinente de produccioacuten de biocombustibles liacuteshyquidos bien para su consumo proshypio pero en mayor medida previshysiblemente para la exportacioacuten La Hidroviacutea del Paranaacute antes citada se une en cierta medida al desarrollo de los cultivos de soja para usos vashyrios entre ellos los de biocombusshytibies Estos cultivos energeacuteticos o mejor dicho los biocombustibles liacutequidos aparecen como opciones de reduccioacuten de las emisiones gloshybales de CO2 Ello es cierto pero no en gran proporcioacuten y esa dismishynucioacuten se la asignaraacuten maacutes bien los paiacuteses que los consumen no a los que producen la soja u otras mateshyrias primas
Botadero de residuos Ciudad de Guatemala Agosto 2007
El uso masivo de abonos nitroshygenados o la extensioacuten de cultivos que fijan nitroacutegeno en el suelo es un problema en el ciclo de dicho elemento pues finalmente eacuteste pasa a las aguas y camina hacia el mar Es importante sentildealar que hay plmiddoteocupacioacuten por que ya hashyyamos sobrepasado el equilibrio en el ciclo global del nitroacutegeno o estemos cerca de hacerlo
En estas paacuteginas se va a hacer una referencia maacutes extensa resshypecto a los usos energeacuteticos y sus expectativas de evolucioacuten en las emisiones de COr Antes de ello hay que sentildealar otro foco emisor tal es los vertederos de residuos urshybanos que aparte de un problema y una fotografiacutea social muy poco alentadora suponen una contribushycioacuten nada desdentildeable de CH
4 (Fishy
gura 4)
Esquemas energeacuteticos en Ameacuterica Latina
En el lado del consumo en Ameacuterica Latina hemos de hablar de los siguientes tres apartados Lo haremos tanto en relacioacuten al moshymento actual como en sus expecshytativas de evolucioacuten que como se va a exponer son de un crecimienshyto significativo
bull Los vertederos de residuos son un lugar insano Se desprenden gases procedentes de la descomposicioacuten de dichos residuos las aguas que circulan por ellos suelen ser aacutecidas y arrastran metales disueltos maacutes otros compuestos Debieran construirse sobre superficies estancas y lejos de las viviendas bull Pero en muchas ciudades incluida Madrid alliacute trabajan de manera maacutes o menos informal personas que se ganan la viacuteda con las cosas que recuperan de esos vertidos
Figura 4
bull Usos industriales El desarrollo industrial en el subcontinente ha sido muy asimeacutetrico Chile cuenta con una importante produccioacuten de cobre la cual supone consushymos significativos de electricidad Venezuela tambieacuten desarrolloacute su industria sideruacutergica metaluacutergica y quiacutemica Brasil cuenta con una industria baacutesica diversificada lo mismo que Colombia y Argentina aunque en menor medida Otros paiacuteses soacutelo cuentan con industrias manufactureras de bajo consumo energeacutetico
La demanda de bienes para la construccioacuten cemento y acero haraacuten crecer estas industrias y la demanda de energiacutea En la misma linea aunque por razones distintas aumentaraacute la demanda de cobre y consiguientemente el consumo de electricidad esa apetencia por el cobre viene de muacuteltiples usos enshytre ellos los equipos para las enershygiacuteas renovables aerogeneradores o placas solares
bull Movilidad y transporte En algunos paiacuteses supone ratios muy elevados entre un tercio y la mitad del consumo final de energiacutea no asiacute en los paiacuteses con mayor peso de la industria baacutesica Brasil Coshylombia Chile o Venezuela El transshyporte de mercanciacuteas se hace por carretera y entre los grandes proshyyectos de nuevas infraestructuras se proponen autoviacuteas de conexioacuten internacional en buena medida comunicando puertos que miran al Paciacutefico o al Atlaacutentico aunque el traacutefico por riacuteos tiene tambieacuten su importancia
Pero el aspecto maacutes preocupante se une al crecimiento de la movilidad que por otra parte es necesario por razones estructurales sociales y econoacutemicas En la actualidad el nuacutemero de automoacuteviles por 1000 habitantes estaacute en torno a los 150 algo menos de la tercera parte del ratio espantildeol
La poblacioacuten en Ameacuterica Latina es el 7 de la mundial mientras que si miramos un desglose de la poblacioacuten urbana del mundo nos encontraremos que las ciudades latinoamericanas suponen el doble de ese va lor sentildea l como otras vashyrias del ritmo de crecimiento urbashyno en este subcontinente_Las ciushydades reclaman entre otras cosas respuestas a la mov ilidad obligada esa que conecta las zonas de reshysidencia con las de ocio y las de trabajo En todas las ciudades en la medida que aumenta el nivel de vida el automoacutevil es la respuesta maacutes si el desarrollo de los medios de transporte colectivo es defishyciente
El crecimiento de la movilidad y el transporte demandaraacute progresivashymente maacutes derivados del petroacuteleo a los cuales acompantildearaacuten por un lado el gas natural como ya sucede en Argentina o Brasil con el gas licuado veh icular o los biocomshybustibles liacutequidos tal como se ha sugerido anteriormente
bull Residencial y servicios Es una demanda que creceraacute tambieacuten en la medida que se incremente el nishyvel de vida En buena medida se dishyrigiraacute hacia el consumo de electrishycidad con una cierta participacioacuten del gas en las ciudades
El consumo de electricidad en el conjunto de Ameacuterica Latina es moderado con relacioacuten al de los paiacuteses maacutes ricos tal como muestra la figura 5 aunque el del paiacutes proshyductor de cobre Chile es el maacutes elevado del subcontinente Las reflexiones anteriores nos llevan a pensar en aumentos signif icativos en la demanda eleacutectrica la cual en la actualidad proviene en algo maacutes de la mitad de la generacioacuten eleacutecshytrica el resto se obti ene del gas nashytural y de derivados del petroacuteleo y en menor medida del carboacuten
Del lado de la energiacutea primaria hay que sentildealar que Ameacuterica del
Consumo de elctricidad per caacutepita kWhlpersona y antildeo
9000
8000
7000 6000
5000
4000
3000 Datos del
antildeo 2006 2000
1000
Media OCDE Espantildea
bull Al antildeo 2008 el consumo mundial de electricidad alcanzoacute 20000 TWh lo cual significa 3000 kWh por persona y antildeo de media bull Es previsible que en Ameacuterica del Sur la demanda de electricidad se doble en los proacuteximos 25 oacute 30 antildeos bull iquestCoacutemo seraacute en Ameacuterica del Sur el esquema de generacioacuten y cual seraacute el grado de integracioacuten regional
Chile Brasil Media Ameacuterica del Sur
Figura 5
Sur tiene reservas de combustishybles foacutesiles para ser autosuficiente en su conjunto durante todo este siglo Ahora bien el reparto geoshygraacutefico de yacimientos tambieacuten es asimeacutetrico_ Las reservas de petroacuteshyleo son una deacutecima parte de las mundiales las de gas natural una veinteava parte y las de carboacuten una proporcioacuten algo menor
Venezuela es con diferencia el paiacutes con mayores reservas de peshytroacuteleo seguido a distancia por Brashysil En ambos casos la participacioacuten de los crudos pesados en el total de ellas es muy elevada lo que cuestiona como seraacuten los procesos de refino en el futuro y que calidashydes se obtendraacuten de eacutel Brasil no seraacute suministrador para el resto de Ameacuterica Latina ya que sus reservas soacutelo cubren razonablemente sus demandas El gas natural se enshycuentra en primer lugar en Veneshyzuela y en segundo en Bolivia las disponibilidades de Argentina son escasas soacutelo vaacutelidas para su propio consumo
Las fJosiciones polrlicdS de Veshynezuela y Bolivia no crean un enshytorno de faacutecil diaacutelogo con determishynados paiacuteses tambieacuten hay dudas sobre la capacidad financiera y tecshynoloacutegica de ambos paiacuteses para una
raacutepida expansioacuten de las industrias petrolera y gasista de forma indeshypendiente Asiacute los dos paiacuteses dan entrada a compantildeiacuteas foraacuteneas que en cierta medida vuelven a repetir los esquemas de explotacioacuten de los recursos naturales frente a los cuashyles se han manifestados los liacutederes de Venezuela y Bolivia Todo ello conforma una situacioacuten compleja y que trae incertidumbres en el sushyministro energeacutetico futuro
Este esquema de anaacutelisis puede favorecer el avance energeacutetico en cuatro liacuteneas que introducen a su vez cuestiones
bull Retorno al carboacuten Previsibleshymente de forma moderada dirigido hacia la genelacioacuten de electriCidad ya algunas industrias baacutesicas como la fabricacioacuten de cemento Ya se construye una central teacutermica de carboacuten en el sur de Argentina y se dibujan proyectos en otros paiacuteses Esto supondriacutea un incremento de las emisiones de C02
bull Energiacutea nuclear Francia se mueve por dife rentes paiacuteses proshyponiendo centrales no parece faacutecil que los proyectos cuajen al menos a corto plazo Las suspicacias poshyliacuteticas entre paiacuteses de la regioacuten se agravariacutean
~
bull Fomento de los biocombustishybies liacutequidos Esta liacutenea que proshypone en primer lugar Brasil ya se estaacute extendiendo por otros pciexcliacuteses Como se ha sugerido anteriorshymente no haraacute maacutes que trasladar el problema de las emisiones de gases de efecto invernadero del entorno de los hidrocarburos a la agricultura
bull Desarrollo de las energiacuteas renovables Es la opcioacuten maacutes apeshytecible tanto en relacioacuten a las inshycertidumbres en disponibilidad de hidrocarburos para todos y a fin de frenar el crecimionto de las emisioshynes de gases de efecto invernadeshyro Veamos brevemente cual es la situacioacuten
Energiacuteas renovables en el sisteshyma eleacutectrico
La hidraacuteulica es la primera fuenshyte de generacioacuten eleacutectlica su desashyrrollo en los uacuteltimos antildeos estaacute sienshydo socialmente muy cuestionado desde las grandes represas brasileishyras a la de Ralco en Chile esto no favorece la construccioacuten de nuevas instalaciones de generacioacuten
La eoacutelica es el gran recurso enershygeacutetico en varios paiacuteses de Ameacuterica
U ~
middotiexcl~ o
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~~e-shy 1-+-+ ~ -1 middot -shy
EOacuteLICA DEL CHOCOacuteN
Latina desde el istmo de Tehuanshytepec en Meacutexico a la Guajira en Colombia y Venezuela Pero sobre todo en la Pat agonia C hilena y Arshygentina aquiacute hay disponibilidades de viento como para generar una cantidad de electricidad similar al actual consumo de toda Ameacuterica Latina un milloacuten de GWh anuales
iquestPor queacute no se ha desarrollado aun la eoacutelica) Va rias respuestas nos aparecen desde la no consciencia del problema global del cambio climaacutetico a razones de inmediatez econoacutemica que se une a ese marco de economiacutea ultra liberal que se ha extendido en muchos paiacuteses y las empresas energeacuteticas propias o foraacuteneas
Ahora bien ag ua pasada no mueve molino La cuestioacuten es coacutemo conseguir avanzar en ese propoacutesito Parece necesario estushydiar viacuteas significativas de financiashycioacuten a las cuales no podemos ser ajenos tal y como se veraacute maacutes adelante Pero antes que ello es preciso recuperar el diaacutelogo social para que la eoacutelica y la hidraacuteulica puedan caminar Juntas
La hidraacuteulica ya existente puede soportar un gran desarrollo de la
~
bull En una meseta proacutexima a esta presa cuya potencia n 25 Km hidraacuteulica es de 1200 MW Con 3000 horas anuales equivalentes a plena carga Parque eoacutelico de ~ 1000 aerogeneradOfes de 3 MW ~ _3000 MW de potencia totalnstalada Como este parque eoltco caben - 3 500 horas equivalentes a plena carga I muchos en la Patagonia - InverSII)n - 4000 Millones de Euros - Generacioacuten - 10000 GWhantildeo
energiacutea eoacutelica bien en implantashyciones proacuteximas a presas en operashycioacuten como sugiere la figura 6 bien con interconexiones entre hidreacuteIacuteumiddotmiddot lieas de zonas poco ventosas por ejemplo las del Paranaacute con aacutereas de alto potencial de viento Esto obliga a un diaacutelogo entre paiacuteses lo cual no es faacutecil pero ademaacutes reshyqUiere inversiones en infraestrucshytu ras
Conclusiones a modo de reflexioshynes para seguir trabajando
Tanto lo que se ha expuesto en relacioacuten con Ameacuterica Latina como lo que acontece en otros lugares del mundo nos hacen pensar en lo inevitable del avance del cambio climaacutetico y sus consecuencias Es preciso comenzar las acciones de adaptacioacuten tanto en paiacuteses ricos como en los maacutes pobres a los cuashyles estamos obligados a ayudar de forma sign ificativa
Evidentemente todas las accioshynes que fomenten el ahorro y uso eficiente de la energiacutea deberaacuten ser promovidas Aquiacute y en cualquier otro paiacutes en especial en el transshyporte y la movilidad pero sin olvishydar actuar en relacioacuten a cualquier otro tipo de consumo energeacutetico
Finalmente parece imprescindishyble dibujar un esquema de desarroshyllo de la energiacutea eoacutelica en Ameacuterica Latina en particular en Patagonia Ello requiere en primer lugar asushymir el dibujo que los ciudadanos de los distintos paiacuteses desarrollen buscando en primer lugar diaacutelogo y consenso social posiblemente las Universidades pudieran tener un papel significativo en recomposhyner ese diaacutelogo que tan necesario se hace y que no olvidemos estaacute deteriorado
Espantildea debiera sentirse invoshylucrada en este propoacutesito Las deshynominadas empresas energeacuteticas espantildeolas se extienden por los distintos paiacuteses de Ameacuterica Latishyna fueron para ampliar sus actishyvidades pero hoy entre ell as debe aparecer la lucha contra el cambio
Figura 6 climaacutetico
- -- -- -
LA OBSERVACION PLANETARIA
y EL DIOS DE LA GUERRA
Cuando algunos miembros de
la Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas
Baixas me propusieron la idea de colaborar con alguacuten artiacuteculo en esta interesante revista accediacute gustoso y agradezco su deferencia
de darme la oportunidad de colashy
borar con los temas que maacutes me apasionan La astronomiacutea
La astronomiacutea amateur puede
tener dos apartados El cielo proshy
fundo y la observacioacuten planetaria o en su extensioacuten digamos la obshyservacioacuten del Sistema Solar Desde siempre me quedeacute maravillado por la observacioacuten de los planetas y los
misterios que encierran
Tambieacuten los dos apartados obshyservacionales se pueden dividir en dos La observacioacuten visual y la obshyservacioacuten fotograacutefica sentildealando
esta uacuteltima un tanto mas difiacutecil y complicada especialmente en la fotografiacutea planeta ria
Este invierno y proacutexima primashy
vera tendremos dos planetas en
muy buenas condiciones de obsershyvacioacuten Marte por tener su oposishy
cioacuten en enero y Saturno un poco mas tarde
Marte siempre fue mi planeshy
ta preferido por sus detalles tan
dinaacutemicos y cambiantes sus mushychos puntos en comuacuten con nuesshytra Tierra y al ser sus oposiciones un poco mas frecuentes que las de los demaacutes planetas exteriores
es obligado hablar en primer lugar del planeta rojo
Como todos sabemos el Marshyte de los latinos era Ares para los
Camilo Fumega Ucha Presidente de la Asociacioacuten para la Divulgacioacuten Cientiacutefica
Ourense Astronomiacutea
griegos dios de la 18 d iciembre 2007 882 Mili Km --------guerra que se hace
acompantildear de sus dos hijos Fobos (Temor) y Deimos (Terror) una
Afelio
vez descubiertos por 28 agosto 2003 556 MilI Kmel astroacutenomo estadoshy
unidense Asaph Hall
EI planeta rOJo poshy8 ltlbri12014
see una oacuterbita muy 924 MilI Km
exceacutentrica y esto hace Tabla Oposiciones de Marte cercanas a las actuales En agosto de 2003 alcanzoacute el perihelio que sus OPOSICIOshy situilndose a su miacutenima distancia a la Tierra con 556 millones de Kmla actual oposlcion del proacuteximo dja 29 de enero seraacute en el afeliocon una distancia cercana a los nes que se dan cada 100 millones de Km
780 diacuteas por teacutermino medio no acontezcan a la misma nes de Km) y es entonces cuaacutendo distancia haciendo variar en conshy brilla con un fulgor rojo-naranja secuencia su diaacutemetro aparente casi escandaloso superando en angular asiacute como su brillo o magshy brillo al planeta Juacutepiter nitud a simple vista En las oposi shyciones afeacutellcas esto es en el punto Precisamente un par de meses mas lejos de la Tierra como la que antes y despueacutes de las oposiciones acontecioacute en el mes de enero pashy debemos observar y fotografiar el sado Marte se situoacute a maacutes de 100 planeta porque despueacutes su brillo y millones de Km pero su brillo sushy diaacutemetro decreceraacuten raacutepidamente pera auacuten la primera magnitud yes muy faacutecil de localizar sin embargo En la tabla I podemos ver las en el periheliO (oposiciones cercashy oposiciones hasta el 2020 con su nas y favorabl es como la del 2003 distancia correspondiente en milloshyy que acontecen cada 15-17 antildeos) nes de Km en su miacutenima aproxishyMarte se situacutea a la miacutenima distanshy macioacuten que suele acontecer con cia de nuestro planeta (556 millo- algunos diacuteas de diferencia a la
Oposiciones de Iarte para el ciclo 2003-2020 I Fecha Asceu Recta Declinacioacuten Distaucia LVKlll lag TA 2S-Ago-2003 15deg -i8 S22h 39m 03 72 556 x 106 251-28
I
30--Iay-2016 15h -15m 2F 2-i S 0503 bull 753 x 106 -20 186I
31-Jul-20 18 20h 27m 25deg 56 S 0385 577 x 106 -2S 2-i3 13-0cl-2020 05deg 22 N 0-119 62 7 x 1050111 22 m -16 22-1
15~ 53 N 07-No-~005 02h 51m 0-i6-1 69-1 x 106 ~01-~3 159-2-1-Dic-2007 26deg-151 06h 12m 0592 S86 x 106 -16
29-Ene-20 1 O 08h 5-1m 22 09 N 066-1 99-1 x 106 -12 141 05-1ar-2012 11h 03m 11351 I 06 7-i 1008 x 106 -12 139
l ) O-l~ 25 S 0618 bull 915 x 1051-1-Abr-201-1 13h 05m -1-1 - shy
Tabla IIOposiciones hasta el antildeo 2020Se dan sus coordenadas as] como su distancia magnitud y tamantildeo aparente en segundos de arce
Marte el diacutea 2 de diciembre del 2007 Al sur (arriba) se divisa el Solis Lacus y sus regiones adyacentes Abajo izquierda se puede ver el Mare Acidalium muy cerca del polo norte El color azul difuso se debe a nieblas que se forman en sus contornos Newton 3l0rnm Powermate 5X F25 Philips SPC900NC
El diacutea 20 de agosto de la gran oposicioacuten de 2003 ha sido posible capturar el sateacutelite De i mos en su maacutexima elongacioacuten oeste a las 2h ut El planeta estaacute saturado para poder resaltar el sateacutelite Se empleoacute el newton de 3 10rnm a focales y exposiciones de FIO y 1 F20 y 2 Y F25 Y 4 de izquierda a derecha y una Toucam Pro modificada para larga exposicioacuten
Muy cerca del maacuteximo acercamiento en la gran oposicioacuten de 2003 Marte nos muestra la gran extensioacuten de su polo sur (arriba) En el centro destaca Solis Lacus y las regiones que le circundan divisando a su izquierda el gran cantildeoacuten de Valles Marineris Newton 310mm Powermate 5X F25 Toucam Pro
oposicioacuten debido a la excentricishydad del planeta
En b tabla II (paacutegino mterior)
tambieacuten veremos sus fechas con las coordenadas del planeta en el
cielo asiacute como su distancia magshynitud y tamantildeo angular aparente
La observacioacuten planetaria no es tarea faacutecil Requiere telescopios de una cierta potencia (lo ideal seraacuten como miacutenimo 20 cm) si queremos divisar los principales detalles adeshymaacutes de una atmoacutesfera muy estable para que el telescopio pueda trashybajar a su maacutexima potencia
Pero los detalles planetarios no se ven al primer golpe de vista requieren muchas horas al telesshycopio con paciencia y en espera de aquellos breves momentos de estabilidad de nuestra atmoacutesfera
para poder ver y captar todos los maravillosos detalles que nos pueshyden mostrar los planetas y en este caso el planeta rojo
A l primer vistazo Marte es un planeta lleno de decepciones Uno espera ver los claros de las meseshytas las zonas altas los canales etc y lo que divisamos es un pequentildeo disco anaranjado sin rastro alguno o quizaacutes alguacuten leve sombreado acompantildeado posiblemente de una manchita intensamente blanca al norte o al sur del disco a modo de un blanco diamante engarzado en el borde de un anillo Es uno de los casquetes polares que seguacuten la oposicioacuten nos puede mostrar el
norte o el sur (esta vez nos mosshytraraacute el polo norte)
Pero si tenemos la paciencia de esperar a los momentos estables de nuestra atmoacutesfera entonces los detalles de Marte se nos preshysentaraacuten a nuestros ojos destellanshydo maravillosamente hacieacutendose visibles la Syrtis Major Sinus Merishydiani Hellas Solis Lacus Coacuteprates etc y si nuestro telescopio es lo bastante potente podemos divishy
sar incluso los grandes volcanes de
Toma en blanco y negro a traveacutes de filtros infrarrojo y violeta el diacutea 27 de julio de 2003 El polo sur muestra grietas debido a su deshielo causado por el comienzo del verano marciano En el centro destaca Sinus Meridiani con dos zonas claras a ambos lados que pueden ser debidas a fenoacutemenos meteoroloacutegicos estacionales Newton 310mm Powermate 5x F25 Toucam Pro
la regioacuten de Tharsis como la gran
cima de Olympus Mons Es muy recomendable acostumshy
brarse a observar con los dos ojos abiertos y la visioacuten ladeada donde nuestra retina estaacute menos cansashy
da Si ponemos una rnano delante del aja abierto que no observa y nos alejamos ligeramente del ocushylar nos acostumbraremos a la senshysacioacuten de que observamos con los dos ojos y nuestra observacioacuten se haraacute mas coacutemoda y sensible
Los detalles se muestran bien en luz visible pero filtros naranja amarillos o azules nos ayudaraacuten a contrastar e identificar mejor ciershytos detalles
Para la observacioacuten visua l basshytaraacute un aumento entre 150 y 250 veces pero para la fotografiacutea la cosa cambia si queremos destashycar los detalles en primer teacutermin o tenemos que ampliar la focal del telescopio hasta algunos metros esto es de 4 a 6 en el caso de Marte que podemos conseguir aplicando al telescopio una lente negativa adiciona l como puede ser una lente barlow de ca lidad o mejor auacuten una powermate
Para semejante ampliacioacuten neshycesi tam os una montura fuerte que
permita un buen seguimiento asiacute
como una atmoacutesfel-a estable (muy
importante) si no los detalles se
mostraraacuten oscilantes y borrosos
no siendo posible la captura fotoshy
graacutefica
Hoy diacutea las caacutemaras maacutes adeshy
cuadas son las ccd ex profeso
o tambieacuten caacutemaras que puedan
grabar viacutedeos (las mas usadas) a
varios fotogramas por segundo
porque bu rlan de alguna for-
El planeta en la oposiclon de
ma las secuencias turbulentas y despueacutes con el programa adecuashydo como Registax se pueden esshycoger los mejores frames alinearshylos optimizarlos y promediarlos en una imagen final de gran calidad Las webcam con chip ccd como alshygunas Philips hoy diacutea son las maacutes adecuadas por su gran rendimienshyto y un coste superasequible
Tambieacuten si el telescopio es lo suficientemente potente podemos intentar ca pturar los sateacutelites Fobos y Deimos sobre todo este uacuteltimo ya que se aparta mas del planeta y es mas brillante Para esto debeshymos esperar a que los sateacutelites se en cuentren en sus maacuteximas elonshygaciones ya que la mayoriacutea de las veces se hallan inmersos en la luz de planeta y necesitamos que la webcam esteacute modifi cada pa ra larshyga exposicioacuten ya que tendremos que exponer varios segundos para panel en evidencia la luz del sateacutelishyte La ampliacioacuten tambieacuten seraacute alta para desdoblar el diminuto sateacuteshylite del disco planetario
En fin si el clima nos acompantildea tendremos de nuevo otra ocasioacuten de observar el planeta rojo a pesar de no ser una oposicioacuten favorable
2007 Ahora nos muestra el polo norte (abajo) En el centro izquierdo se divisa una manchita blanca que sentildeala el Olympus Mons Posiblemente se deba a nubes y nieblas que circundan el gran volcaacuten Nexton de 310mm Powermate 5xF25 y Philips SPC900NC
CLUB DE ISICA
ENRICO FERMI El Club de Fiacutesica Enrico Fermi
se inauguroacute el pasado diacutea 6 de ocshytubre en el Laboratorio de Fiacutesica del lES Santo Tomeacute de Freixeiro Lo dirige el profesor Joseacute MalIacutea Cordobeacutes miembro fundador de la Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas Baixas profesor de Fiacutesica de lES y actualmente trabajando en el Deshypartamento de Fiacutesica Aplicada de la Universidad de Vigo
Preguntamos en primer lugar al profesor Cordobeacutes por el moshytivo que le movioacute a buscar ese nombre para el Club
Con el nombre de Enrico Fershymi se quiere honrar la memoria del ilUStre fiacutesico italiano premio Nobel en 11938 por sus estudios de la radiactividad inducida usanshydo neutrones y el uacuteltimo quizaacutes de los grandes fiacutesicos que fueron teoacutericos y experimentales al misshymo tiempo En el club de Fiacutesica recibimos apoyo en materiales didaacutecticos muy variados de Fermishylab un laboratorio nacional ameshyricano que se encuentra cerca de Chicago y en donde se hace inshyvestigacioacuten en Fiacutesica de altas enershygiacuteas Esta es otra de las razones que me movieron a dedicarle las actividades del Club a este conoshycido fiacutesico
iquestQueacute actividades se realizan en el Fermi
El Club Fermi tiene por objeto promover los estudios de Fiacutesica elTtre los alumnos de Bachillerato Cada antildeo se inscriben en el Club alumnos de muy diversos centros docentes que estaacuten muy interesashydos en el estudio de la Fiacutesica Teshynemos una reunioacuten semanal y las actividades se centran en el estushydio de las estructuras de la materia
(aacutetomo nuacutecleo y partiacutecula) tanto a nivel teoacuterico como expel-imental Para ello hay disentildeadas una serie de charlas-coloquio sobre estos teshymas y otra serie de actividades para simulal-Ios meacutetodos de trabajo que se emplean en esta investigacioacuten Colaboran en las actividades del Club Fermi algunos laboratorios de Fiacutesica de Altas energiacuteas como CERN en Suiza y Fermilab y Jeffershyson lab en USA
Entre los contenidos de las seshysiones figuran El Modelo Estaacutendar de la Partiacuteculas e Interacciones con el que se trabaja en Fiacutesica de Parshytiacuteculas los trabajos sobre Fusioacuten nuclear en el laboratorio y en los sistemas estelares y los desarrollos sobre Cosmologiacutea
iquestEstaacuten previstas otras actividashydes ademaacutes del curso propiashymente dicho
Efectivamente otras actividashydes en las que pueden pal-ticipar aquellos alumnos que lo deseen son la preparacioacuten para la Olimshypiacuteada de la Fiacutesica la participaoi oacuten en concursos sobre Ciencia como Ciencia en accioacuten organizado por la Real Sociedad Espantildeola de Fiacutesica y Sciencia per tutti organizado por el Instituto Nacionale de Fisica Nushycleare en Frascatti asiacute como las sashylidas a observar el cielo nocturno en colaboracioacuten con Ila Asociacioacuten Astronoacutemica Rias Baixas
Usted estuvo en CERN el antildeo pasado en un curso para profeshysores de lES coincidiendo con la puesta en marcha del LHC iquestEstaacute previsto dedicar tiempo al proyecto LHC en las sesiones del Clubiquestqueacute visioacuten tiene de este proyecto en el momento actual
D Joseacute Mariacutea Cordobeacutes Fiacutesico
En este antildeo uno de los temas a los que se dedicaraacute especial atenshycioacuten seraacute al nuevo acelerador de CERN el LHC (Large Hadron Colllshyder) que tiene previsto comenzar a funcionar en el mes de noviembre Su estructura su funcionamiento y los objetivos que tiene planteashydos se trataraacuten a lo largo de las sesiones en las que se conjugaraacuten las clases teoacutericas con el uso de los maacutes variados recursos didaacutecticos
Sobre el LHC lo primero que diriacutea es que es una maacutequina extreshymadamente compleja Se dice que es una maacutequina de maacuteximos es la mayor instalacioacuten superconductoshyra del mundo es la que trabaja a menor temperatura la que permishyte alcanzar la mayor energiacutea la de mayores dimensiones etc
El antildeo pasado coincidiendo con el curso para profesores de lES al que se ha referido en CERN se puso en funcionamiento Fue todo un eacutexito Sin embargo cuando se estaba calibrando a la energiacutea de 5 TeV en uno de los sectores en que estaacute dividido el acelerador hubo una averiacutea debido a defectos en la soldadura de unos imanes y e1 acelerador pasoacute del reacutegimen superconductor al normal produshycieacutendose un escape de helio al tuacuteshynel Esta averiacutea que produjo dantildeos en los imanes adyacentes fue basshytante seria y ha obligado a retrasar un antildeo su funcionamiento con el perjuicio que ello supone para los trabajos de investigacioacuten que esshytaba previsto iniciar Por otra parshyte ha sido necesario revisar miles de soldaduras reparar los imanes dantildeados o sustituirlos por otros nuevos y esto ha encarecido el proshyyecto Evidentemente ha sido un momento difiacutecil para CERN pero tambieacuten hay que tener en cuenta
que la complejidad de la maacutequina el trabajo pionero que alliacute se esta realizando y el nuacutemero elevado de grupos de investigacioacuten que intershyvienen en el proyecto y que hay que coordinar es un desafiacuteo en toda la regla
Sin embargo como dice el Director General de CERN Rolf Heuer ahora se comprende mucho mejor coacutemo funciona la maacutequina y este contratiempo ha suministrado mucha experiencia para el futuro Se han mejorado algunos sistemas de proteccioacuten y se controlaraacuten los haces con nuevos sistemas de seshyguimiento Iniciaraacute su funcionashymiento a una energiacutea menor de la que se ha previsto en el mes de noviembre para ir calibrando el guiado de los haces los detecshytores los sistemas de recogida de datos etc Posteriormente se aushymentaraacute su energiacutea hasta unos 5 TeV en el 2010 para despueacutes des-
conectarla en el invierno del nuevo antildeo y pl-epararla para su funcionashymiento a 7 TeV (energiacutea maacutexima) en el 2011 No obstante a estas energiacuteas por debajo de la energiacutea maacutexima los fiacutesicos esperan enconshytrar resultados que sean relevantes e indicadores quizaacutes de una nueva Fiacutesica
El club de Fiacutesica Enrico Fermi tiene ya una rica tradicioacuten de premios entre sus antiguos miembros iquestNos puede hablar de este tema
En el club venimos preparando a los alumnos para la Olimpiada de Fiacutesica desde sus comienzos Ha hashybido miembros del Fermi que han sido ganadores tanto en la fase local de la Universidad de Vigo como en la fase nacional y han podido asistir a la Olimpiacuteada Intershynacional En el antildeo 2001 fuimos ganadores del concurso Ciencia en
accioacuten y representamos a Espantildea en el eERN junto con otro grupo de un colegio de Madrid Conseshyguimos un diploma en el Concurso Scienza per tutti en el antildeo 2003 por un trabajo sobre el micromunshydo y el macromundo etc
iquest Coacutemo estaacute estructurado el curshyso en el Club Fermi
Las sesiones en el Club Fermi tienen una frecuencia semanal y se extienden a lo largo de un trimestre En la segunda fase las actividades se centran en la preparacioacuten de la Olimpiacuteada de Fiacutesica y en la particishypacioacuten en algunos de los concursos cientiacuteficos que hayan elegido los participantes La clausura del curso en el mes de abril se hace coincishydir con la participacioacuten en el Masshyterclass experimento en Fiacutesica de partiacuteculas a traveacutes de internet que organiza la Universidad de Santiago en colaboracioacuten con CERN
Joseacute Mariacutea Cordobeacutes director del Club de Fiacutesica Enrico Fermi y colaborador de esta revista durante una estancia en el CERN
FISICA
INTRODUCCiOacuteN
La fiacutesica es una rama de la cienshycia La ciencia es la buacutesqueda de un entendimiento racional del mundo en el que vivimos Como tal la ciencia parece haber sido inventada hace unos 3000 antildeos en la antigua Grecia y sus coloshynias por los mares Egeo y Meshyditerraacuteneo Mucho antes de la ciencia la humanidad demostroacute tener grandes capacidades inshyventivas manejando el fuego la agricultura la medida de tierras calendarios los tejidos la metashylurgia y el uso de metales (coshybre bronce y plomo) para la deshycoracioacuten herramientas y armas
CIENCIAS FiacuteSICAS
En tiempos antiguos con el fin de procurar bienestar a la hu shymanidad aquellos fenoacutemenos provocadores de miedo como las tormentas truenos y relaacutempagos
terremotos erupciones volcaacutenicas otros desastres naturales trageshydias personales tales como la enshyfermedad accidentes y similares se atribuiacutean todos a espiacuteritus que veniacutean en una gran variedad de colores y sabores El aplacarlos era una importante industria La mitoshylogiacutea una rica y hermosa literatura emergiacutea de los esfuerzos de la hushymanidad para hacer frente a lo que pareciacutean acontecimientos caoacuteticos y al azar La mitologiacutea se convirshytioacute en el manual del usuario para desenvolverse en un mundo que mezclaba reconfortante regularishydad - diacutea y noche invierno y verashyno las fases de la luna las mareas el movimiento de los planetas y los modelos de estrellas - con desasshytres inexplicables y catastroacuteficos
Entonces allaacute por los antildeos 600 iJC algo nuevo sucedioacute una deshyterminacioacuten por tratar de entender el mundo en toda su complejidad por medio de la loacutegica (lagos) Esto iba a reemplazar la mitologiacutea (mythos) que va con la poesiacutea la cancioacuten y el relato de cuentos El lagos entrantildeaba un firme razonashymiento Como ejemplo de la nueva filosofiacutea la causa de la noche y el diacutea es la rotacioacuten de la tierra sobre su eje una explicacioacuten mucho maacutes econoacutemica que aquella en la que el sol orbita la tierra en 24 horas
Obseacutervese que ambas explicashyciones para el diacutea y la noche hacen
DI Leon M Lederman A Antoliacuten Franco para traducir
para la Revista Ciencia Riacuteas Baixas
uso de la racionalidad - en resshypuesta a porqueacute diacutea y noche Los griegos nuevos a este asunto de la ciencia teniacutean una conviccioacuten filoshysoacutefica de que la razoacuten maacutes sencilla era la preferible Uno puede ver esto en la arquitectura y la escultushyra griegas en donde siempre que era posible se seleccionaba la geoshymetriacutea y la elegancia
Un tema capital de la ciencia griega era la presuncioacuten de que las complejidades del mundo - de los soacutelidos liacutequidos y gases de la roca y del metal del sol y los planetas de lo duro y lo blando - todo era la consecuencia de liJ combinacioacuten de cuatro elementos baacutesicos que ellos llamaron aire tierra fuego y agua Hoy en diacutea los ciacutenicos proclashyman que de aquiacute solo se obtiene un lodo caliente y burbuJeante Pero la buacutesqueda de la simplicidad subyacente a la complejidad era una estrategia fundamental
Una idea mucho maacutes cercana a nuestro actual concepto del munshydo fue inventada por Demoacutecrito (450 aL) Eacutel introdujo la idea de que existe una variedad de partiacutecushylas diminutas e invisibles que viajan raacutepidamente por todo el espacio colisionando y combinaacutendose en distintas formas y acumulaacutendose para hacer la variedad de cosas una gota de agua un grano de coshybre una mota de sal Estas ideas de
El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trabajo en fiacutesica de partiacuteculas en 1988 Actualmente vive en Batavia Illinols (USA)
FUENTES AEinstein El mundo como yo lo veo R Feynman et al Las conferencias de Feynman sobre Fiacutesica GGalileo Diaacutelogos relacionados con dos nuevas ciencias DGriffiths Introduccioacuten a la Mecaacutenica Cuaacutentica J Keats Las Poesiacuteas completas de John Keats EOWilson ConsillienceLa utilidad del Conocimiento
aacutetomos eran una forma de buscar
la simplicidad dentro de las comshyplejidades de la materia pero en los primeros tiempos de Grecia la verificacioacuten de tales ideas no era posible ni siquiera se pensaba que fuera importante En lo que caprishychosamente pod riacutea considerase presciencia los filoacutesofos griegos no a diferencia de algunos fiacutesicos teoacutericos modernos pensaban que la verificacioacuten experimental era abshysolutamente indigna
Demoacutecrito de Abdera
Los griegos no estaban enamoshy
rados de las investigaciones expeshyrimentales disentildeadas para confirshymar lo que ellos consideraban la belleza espiritual y esteacutetica de su visioacuten del mundo Se cuenta una historia acerca de un joven filoacutesoshyfo recieacuten elegido a la distinguida
Academia de Platoacuten Escuchoacute un debate sobre el nuacutemero correcto de dientes que se asignaban a un asno El argumento sentildeala la nushymerologiacutea pitagoacuterica en contra de la jerarquiacutea de la estructura animal ordenada por los dioses El novicio interrumpioacute para sugerir que jusshyto en el exterior de la Academia habiacutea un grupo de carromatos cada uno de los cuales estaba enshyganchado a un asno y que los acashydeacutemicos podiacutean salir a contar los dientes Inmediatamente el desshyafortunado individuo fue asaltado recibioacute una buena paliza por parte
de los enfurecidos veteranos y fue arrojado de la Academia Este incishydente dejoacute claro el modelo de las corteses discusiones acadeacutemicas entre nuestras maacutes prestig iosas facultades de Harvard Stanford Yale y Princeton
LAS PRAacuteCTICAS DE LA FiacuteSICA
Para acercarnos a la fiacutesica es uacutetil describir las disciplinas esenciashyles que definen la actividad geneshyral de la ciencia Hay cuatro de tashyles disciplinas y pueden disponershy
se en la forma jeraacuterquica de una piraacutemide procediendo a partir de una base principal matemaacuteticas hasta fiacutesica quiacutemica y triunfante en complejidad con la moderna biologiacutea con base molecular por encima
Uno puede casi al azar escoger una de las muchas subdivisiones
que se extienden desde la astronoshymiacutea y antropologiacutea hasta la zooloshygiacutea y tropezar con tales subdisciplishynas como geoquiacutemica astrofiacutesica geneacutetica o quiacutemica atmosfeacuterica pero todas ella mezclan trozos de las disciplinas esenciales para consshy
truir el gran monumento a coacutemo funciona el mundo
La fiacutesica tiene el fino enfoque de da rificar la estructu ra de la materia y la energiacutea sobre un escenario que
consiste en espacio y tiempo que empieza con el origen del universo entendiendo la evolucioacuten desde el informe caos de la explosioacuten origishynal hasta la formacioacuten de galaxias cuaacutesares agujeros negros estrellas y sistemas solares La estructura de la materia hasta las moleacuteculas aacutetomos y partiacuteculas subnucleares es tambieacuten una parte esencial del enfoque Desarrollo histoacuterico
La disciplina de la fiacutesica surgioacute en el siglo XVI como una partida cuantitativa de leyes con base mashy
temaacutetica por medio de las cuales los humanos podiacutean comprender el mundo inanimado Los profundos
misterios con que se enfrentaban los antiguos fueron reemplazados por una grupo de principios cada vez maacutes concisos de modo que el movimiento de los objetos - el vueshylo de los proyectiles la caiacuteda de las manzanas la oacuterbita de la luna la trayectoria de los planetas - podiacutea explicarse de forma cuantitativa Las defi n iciones de espacio tiempo materia y energiacutea eran precisas Los fenoacutemenos excesivamente compleshyjos - eclipses cometas mareas las propiedades de la materia (ej soacuteshylidos liacutequidos y gases) la estabilishydad de las estructuras (ej puentes torres barcos ) el comportamiento
de la Iuz los procesos queinduyen las oscilaciones del calor temperashyturas los colores del arco iris y los colores maacutes sutiles que emiten las sustancias calientes las cargas eleacutecshytricas y el magnetismo gravedad y radioactividad - todo esto fue con el paso del tiempo organizado en un nuacutemero relativamente pequentildeo de leyes de la fiacutesica
Las claves de la evolucioacuten de la fiacutesishy
ca moderna surgieron de una nueshyva actitud tipificada por una obsershyvacioacuten cuantitativamente precisa y experimentos controlados acopiashydos con ra zonamiento matemaacutetico Estas nuevas ideas empezaron con
la fiacutesica asociada principalmente con Galileo alrededor de 1600 Con los eacutexitos la estructura conshyceptual se extendioacute lentamente a otras disciplinas cientiacuteficas Los insshytrumentos necesarios para llevar a cabo la experimentacioacuten controlashyda evolucionaron lentamente desshyde remiendos hasta disentildeo basado en el entendimiento cientiacutefico La apl icacioacuten de la ciencia a la socieshydad (tecnologiacutea) animoacute la inversioacuten de la sociedad en la ciencia pero tambieacuten capacitoacute a la ciencia para llevar a cabo una experimentacioacuten auacuten maacutes sofisticada Este proceso
da cuenta del asombroso raacutepido avance de la ciencia y la tecnologiacutea que es caracteriacutestico de nuestros tiempos
El avance moderno
El siglo XX vio una profunda ampliacioacuten de las propiedades del mundo fiacutesico considerado ahora entendido por la fiacutesica El proceshyso de la fiacutesica empieza con el exashymen de un conjunto de fenoacutemenos que parecen estar relacionados (ej el movimiento y la estabilidad de los objetos) y sobre la ba se de cuishydadosas observaciones y medidas conduce a una propuesta de una ley concisa o un conjunto de leshyyes que pueden dar cuenta de las observaciones y la medida Estas nuevas leyes estaacuten sujetas a prueshybas siempre maacutes incisivas Si estas leyes fallan son reemplazadas por leyes maacutes profundas y maacutes vaacutelidas
Puede hacerse una lista de las subdisciplinas de la fiacutesica como (1) estado soacutelido (fiacutesica de materia conshydensada) que trata de estructuras complejas de la materia (ej supershyconductores semiconductores la ciencia de los materiales estructushyras moleculares complejas) (2) fiacutesica atoacutemica que trata de las propiedashydes de los aacutetomos (3) fiacutesica nuclear que trata de los fenoacutemenos de los nuacutecleos de los aacutetomos que ocupan solamente 10-15 del volumen del aacutetomo y (4) partiacuteculas elementales que trata de la buacutesqueda de los lashydrillos maacutes baacutesicos de la materia y de las fuerzas relevantes
Este sencillo resumen no toma en cuenta importantes temas relashycionados como la astrofiacutesica (que trata de la fiacutesica de las estrellas gashylaxias y la historia de la evolucioacuten del universo) la biofiacutesica (que trata de la fiacutesica de moleacutecu las muy granshydes cuyas estructuras definen proshyteiacutenas ceacutelulas y genes) y geofiacutesica y fiacutesica de la quiacutemica ( que trata de
la aplicacioacuten de las leyes de la fiacutesica a las disciplinas cientiacuteficas adyacenshytes)
Albert Einstein
La forma en que fu nciona la fiacuteshysica puede ilustrarse por medio de una de las subdivisiones la fiacutesica de pal-tiacuteculas Esta disciplina identishyfica los objetos maacutes primord iales a partir de los cuales estaacute compuesshyta la materia y busca entencJer las fuerzas que actuacutean entre estas parshytiacuteculas para construilmiddot los nuacutecleos aacutetomos y moleacuteculas Estas entidashydes maacutes complejas son entonces entregadas a la quiacutemica y a la biologiacutea moderna de base moleshycular generalmente acompantildeadas de un manual del usuario que prescribe las leyes relevantes de la fiacutesica El entablado conceptual soshybre el cual danzan estas leyes estaacute hecho de materia energiacutea espacio y tiempo
La fiacutesica de partiacuteculas surgioacute en la deacutecada de 1950 a partir de estudios de los nuacutecleos de los aacutetoshymos y la fiacutesica de rayos coacutesmicos Esta uacuteltima estudiaba partiacuteculas energeacuteticas que bombardeaban la tierra desde el espacio profundo exterior Para penetrar en profunshydidad dentro del nuacutecleo se invenshytaron los aceleradores de partiacutelcushylas para controlar y observar las colisiones entre las partiacuteculas aceshy
leradas (ge neralmente electrones y protones) y los objetivos selecshycionados A medida que aumenshytaba el conocimiento se disentildear-on las leyes generales de la naturaleza y generalmente se manifestaron matemaacuteticamente Estas leyes (ej la teoriacutea cuaacutentica de campos la relatividad general tambieacuten conoshycida como la ley de la gravedad de Einstein la teoriacutea de supercuerdas) fueron entonces sometidas a tests experimentales Nunca se halla que las teoriacuteas sean correctas A menudo se halla que son erroacuteneas o a lo mejor posiblemente correcshytas N uestra experiencia ha de ser respetuosa con nuestra herencia pero esceacuteptica de su l1nivNsalidad Por consiguiente las leyes de Isaac Newton promulgadas alrededor de 1680 fueron verificadas en un elevado nuacutemero de pruebas en un gran nuacutemero de laboratorios Pero solamente alrededor de 1920 se halloacute que no eran vaacute lidas cuando los fiacutesicos aprendieron coacutemo proshybarlas en el microscoacutepico mundo de los aacutetomos nuacutecleos y quarks
Las conexiones de distintas partes de la ciencia son algunos de los tesoros de la actividad Por consiguiente se tornoacute claro en el siglo XX que para entender como funciona el so l necesitamos saber acerca de las reacciones nucleares la existencia de neutrinos y la teoriacutea de la Fuerza Deacutebil El entender la evolucioacuten del universo necesitaba de todo el resumen teoacuterico de las partiacuteculas elementales porque el universo infante era una caliente y densa sopa de pa rtiacuteculas y fuershyzas Los aceleradores de partiacuteculas construidos para ensamblar este conocimiento estaacuten ahora a la esshypera de ver moleacuteculas bioloacutegicas y las briznas de carboacuten que son parte del estudio de la ciencia de los materiales
Como soportes de las disciplinas estaacuten los dos pilares revolucionarios
de la fiacutesica del siglo XX mecaacutenica cuaacutentica y relatividad La primera disciplina se aplica a las leyes que
gobiernan el comportamiento de la materia y energiacutea en los domishynios atoacutemico y subatoacutemico la otra se aplica al dominio cosmoloacutegico de las galaxias cuacutemulos galaacutecticos agujeros negros y las partes exoacutetishy
cas de nuestro universo
La teoriacutea cuaacutentica surgioacute de la creciente habilidad de los fiacutesicos por adquirir datos del micromundo del aacutetomo Invisible aloJo humano incluso con los maacutes avanzados mishy
croscopios a finales del siglo XIX el aacutetomo habiacutea sido un sospechoso componente de la materia duranshyte milenios Unos 10 millones de
aacutetomos caben en el punto al final de esta oracioacuten La materia familiar a Newton y sus seguidores hasta 1900 estaba compuesta incluso en la forma de una diminuta bola
de trillones de aacutetomos actuando de forma coherente Pequentildea mashyravilla entonces que el comportashymiento de objetos individuales del tamantildeo de aacutetomos es totalmente diferente de la experiencia humashyna Tan extrantildeas eran las nuevas reglas finalmente inventadas para explicar el comportamiento de los aacutetomos que muchos de los que habiacutean estado en el origen de la teoriacutea cuaacutentica se revelaron conshy
tra ella Esto incluyoacute a Einstein Sin embargo la teoriacutea tuvo eacutexito y hoy es la teoriacutea con maacutes eacutexito que subshyyace a la fiacutesica explicando toda la quiacutemica y una gran parte de la bioshylogiacutea con base molecular - la bioloshy
giacutea del DNA proteiacutenas y estructura de la ceacutelula
La fiacutesica del siglo XX ha dado lugar a una enorme tecnologiacutea que podemos describir enumeranshydo utensilios tales como laacuteseres teleacutefonos celulares maacutequinas de fax ordenadores (desde el Palm VII a enormes superordenadores) y farms de procesadores que
dirrgen nuestras faacutebricas predicen nuestm tiempo atmosfeacuterico orshyganizan nuestros negocios y jueshy
gan nuevos papeles en las nuevas ciencias de transferencia de inforshymacioacuten roboacutetica automocioacuten microelectroacutenica y nanoestructushyras Probablemente una importanshyte fraccioacuten del producto nacional
bruto de las naciones industriales surge de la fiacutesica del siglo XX Adeshymaacutes las disciplinas maacutes complejas de quiacutemica biologiacutea y ciencias de la tierra y el espacio se basan en la descripcioacuten de los fiacutesicos de la forshyma y funcioacuten de los aacutetomos y moshy
leacuteculas
Nanoestructuras
Efuturo
Asiacute que iquest queacute queda por hacer iquest Cuales son los problemas candenshy
tes a los que han de hacer frente los fiacutesicos del siglo XXI iquestCuales son las constricciones si hay alguna en los avances que posiblemente pudieshyra llevar este tema a una graciosa terminacioacuten iquestQueacute validez tiene la
asercioacuten Todos los temas fundashymentales se entienden iquestsolamente algunos detalles interesantes neceshysitan estudiarse Esta pregunta se ha alzado varias veces en la historia de la fiacute~ica En 1895 alentauds por deacutecadas y siglos de aplicaciones cada vez de mayor eacutexito de la meshycaacutenica newtoniana y del electroshymagnetismo de Faraday y Maxwell se alzaron voces eminentes proclashy
mando que las futuras verdades de la fiacutesica han de hallarse en el lugar del sexto decimal
La deacutecada de 1895 - 1905 sin embargo produjo nuevos datos que dieron un vuelco en esta exushyberancia y convirtioacute a los optimistas en voces de desesperacioacuten rayosshy
X radioactividad el electroacuten los oriacutegenes de la teoriacutea cuaacutentica y la teoriacutea especial de la relatividad esshytuvieron entre los descubrimientos de esa deacutecada Los creadores de la teoriacutea cuaacutentica nunca pudieron imaginarse las vastas consecuenshycias econoacutemicas culturales y de comportamiento de su descubrishymiento
De nuevo en 1990 varios autoshyres proclamaron el final de la fiacutesica En efecto ellos adujeron nosotros ahora entendemos esencialmente todo lo que es razonablemente uacutetil de entender lo que queda son o bien detalles o abstracciones que en esencia son irrelevantes para las aspiraciones humanas El balance de este artiacuteculo es un esfuerzo por disponer algunos de los problemas irresueltos con alguacuten esfuerzo por estimar los recursos que se neceshysitan para dirigir estos problemas Despueacutes de todo el objetivo de la investigacioacuten baacutesica abstracta es simplemente entender como funshy
ciona el mundo La fiacutesica puede
que sea la uacutenica disciplina que se esfuerza por colocarse al margen del negocio
Concentreacutemonos en los domishy
nios donde los fiacutesicos esperan que tengan lugar los mayores avances en las proacuteximas deacutecadas Segurashymente que habraacute un firme progreso en nuestra comprensioacuten y control de fenoacutemenos tan complejos corno la fiacutesica de la materia condensada superconductores de alta temperashytura y propiedades de los cristales materiales polimeacutericos compuesshytos ceraacutemicas y nuevas formas de
moleacuteculas basadas en el carbono (ej ( 60 con nanotubos) Parece seshyguro predecir que estos temas se desarrollaraacuten vigorosamente dushyrante la mayor parte del siglo XXI El control de la complejidad el poshysible surgimiento de nuevos fenoacuteshymenos - incluso nuevos principios fundamentales - ciertamente revishyviraacuten las cosas
Las aplicaciones de la fiacutesica a la quiacutemica y especialmente a la bioloshygiacutea son aquiacute importantes A medishyda que la biologiacutea se convierte en una ciencia cuantitativa y difiacutecil la fiacutesica en su teacutecnica sus invencioshynes de instrumentos de precisioacuten potencia computacional y leyes baacutesicas continuaraacute influyendo en la biologiacutea en su sentido maacutes geneshyral Recientes esfuerzos para entenshy
der la consciencia humana como un elemento de la ciencia cuaacutentica ilustran el poder de la aplicacioacuten de profundos principios ayudados por la tecnologiacutea de los ordenadoshyres simulacioacuten e imagen
Esto nos lleva al futuro de la fiacuteshysica de partiacuteculas y la cosmologiacutea Estas estaacuten ahora iacutentimamente acopladas ya que las leyes de la fiacutesishyca -las partiacuteculas y fuerzas - deben jugar un papel crucial en las maacutes tempranas eacutepocas de la creacioacuten y evolucioacuten
La fiacutesica de partiacuteculas estaacute al borde de alguacuten tipo de estertor emergiendo de un poderoso pero imperfec to sumario de partiacuteculas fundamentales seis quarks (vieshynen en pares arribaabajo encanshytoextrantildeo y encimafondo) y seis leptones (electroacuten muoacuten y tau cada uno de los cuales con su proshypio compantildeero neutrino) cuyo comportamiento social estaacute deshyterminado por tres fuerzas (fuerte deacutebil y eleacutectrica) Mientras que la ciencia cuaacutentica da una espleacutendida relacioacuten de todos los experimentos llevados a cabo en todos los aceshyleradores desde Galileo en Pisa la gravedad (relatividad general) aparece como un dominio que toshydaviacutea debe revelarse Necesitamos una coexistencia paciacutefica entre la relatividad y la teoriacutea cuaacutentica para entender el principio Neceshysitamos un resumen maacutes sencillo y maacutes compacto perspectivas para las cuales nos acogemos en la exshypresioacuten Fenoacutemenos Higgs Esta es una proyeccioacuten para un nuevo campo que hace que la simplicishydad cristalina del universo parezshyca tan complicada Apareceraacute en el nuevo y enorme acelerador en funcionamiento ya en Europa o el que vendraacute despueacutes Higgs simplishyficaraacute y recompensaraacute a sus desshycubridores tal vez en la deacutecada actual (2000-2010)
Despueacutes los cosmoacutelogos y asshytrofiacutesicos tambieacuten tendraacuten que enshytender la expansioacuten acelerada del universo la materia oscura y las constantes cosmoloacutegicas HJy mushycho por hacer Incluso los optimisshytas no son ridiculizados por decir que en buena medida el origen y evolucioacuten del universo basado en las leyes de la fiacutesica quedaraacute moshyderadJmente claro en los proacuteximos 20 a 50 antildeos
Esto podriacutea posiblemente tershyminar con la buacutesqueda de una ley baacutesica - tal vez una versioacuten de la teoriacutea de cuerdas Entonces de nuevo podemos ser como el emshybrioacuten del polluelo picando del alishymento almacenado en el huevo shytodo el universo de este embrioacuten dentro del huevo consumieacutendose eventualmente para dejar el huevo universo totalmente comprendido hasta que la caacutescara se rompe exshyponiendo otro universo
El uacuteltimo papel de la fiacutesica puede representar la agencia unificadora de todo el conocimiento humano EOWilson el sociobioacutelogo escrishybe en su libro Consillience sobre la unidad de todo conocimiento de la eventual unificacioacuten de las cienshycias las ciencias sociales y de las humanidades Por revolucionario que esto pueda parecer uno pueshyde tal vez otear las posibilidades a
traveacutes del puente de la conscienshycia humana Los neurocientiacuteficos estaacuten aprendiendo poco a poco elementos del funcionamiento del cerebro En un sentido real el ceshyrebro funciona seguacuten las leyes de la fiacutesica y eacutestas suavizadas por las bases probabiliacutesticas de la ciencia cuaacutentica y por la complejidad de la teoriacutea del caos puede auacuten con el tiempo ser reconducida a un anaacuteli shysis loacutegico
iquestSeraacute esto un rapto de la emoshycioacuten amor muacutesica poesiacutea arte O por el contrario enriqueceraacute
realmente la unioacuten cientiacutefica las grandes glorias del espiacuteritu humashyniacutestico suministrando una ciencia loacutegica subyacente iquestTememos noshysotros como Keats destejer el arco iris Richard Feynman el gran fiacutesico teoacuterico preguntoacute una vez iquest El entendimiento de los mecanismos de la actividad estelar hacen disminuir de alguacuten modo
nuestra apreciacioacuten de la belleza y esplendor del cielo nocturno
LO S PAPELES DE LA FiacuteSICA
Empleo
Los fiacutesicos encuentran emshypleo en academias en laboratoshyrios nacionales y en laboratorios de investigacioacuten industriales Hay tambieacuten un aacutegil movimiento de fiacutesicos en otros campos en donde son valorados su exclusivo dominio de instrumentos y de anaacutelisis mashytemaacuteticos Se mueven faacutecilmente por la moderna biologiacutea y han conshytribuido grandemente a definir la estructura y funcioacuten tridimensional de complejas moleacuteculas de DNA
Hoy en diacutea las fronteras de la astrofiacutesica y fiacutesica de partiacuteculas nos han dado un cuadro bastante claro y bien verificado del origen del unishyverso en un Big Bang el origen tan caliente y denso que la materia existiacutea en su forma maacutes primordial Los fiacutesicos de partiacuteculas simulando esto en grandes aceleradores sushyministran leyes que siguen la evolushycioacuten del universo hasta el presente Tanto la astrofiacutesica como la fiacutesica de partiacuteculas utilizan grandes y cashyros instrumentos y generalmente entrantildean colaboraciones internashycionales de decenas y centenares de cientiacuteficos y estudiantes graduashydos La mayor parte de la illvegtLishygacioacuten baacutesica en fiacutesica se hace con fondos del gobierno Otra investishy
gacioacuten baacutesica estaacute maacutes proacutexima a su aplicacioacuten y uno puede defenshyder el gasto puacuteblico como esencial
para producir ciencia en apoyo a la tecnologiacutea y contribuir a una ecoshynomiacutea robusta
Temas de Eacutetica y M oral
Los temas de eacutetica y moral surshygen cuando los fiacutesicos trabajan en laboratorios de defensa en armashymentos tales como explosivos nushy
cleares misiles y otras contribucioshynes a la guerra Como estaacuten cienshytiacuteficamente educados los fiacutesicos pueden ser consultados sobre proshyyectos tales como bombas guiadas con precisioacuten misiles defensivos con base en sateacutelites y cualquier fuente especialmente relacionada con impactos medioambientales Como la ciencia supone 150 mil millones de doacutelares anuales de gasshyto el respaldo de la fiacutesica y de los diversos campos es un tema poliacutetishyco y ciertamente aquiacute hay tensioshynes y competencias
Organizaciones profesionales
La fiacutesica estaacute organizada a esshycala nacional en la Sociedad Fiacutesica Americana (APS siglas in ingleacutes) asiacute como tambieacuten en sociedades subdisciplinares para impulsar la investigacioacuten atraer a estudiantes y obtener becas y contratos Orshyganizaciones paraguas tales como la Academia Nacional de Ciencias (NAS) y la Asociacioacuten Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS) son para la cultura para aconsejar al gobierno para hacer avanzar la ciencia generalmente y para orshy
ganizar poderosos Iobbies para defender u oponerse a poliacuteticas medioambientales temas regulatoshyrios seguridad educacioacuten prograshy
mas militares y similares La Unioacuten
Internacional para la Fiacutesica Pura y Aplicada (IUPAP) abarca a todas las naciones con un nuacutemero de fiacutesicos suficientemente grande para dirigir
temas relevantes para la profesioacuten
pero tambieacuten para aplicaciones de
la fiacutesica El compartir la construcshy
cioacuten de grandes telescopios aceshyleradores e instrumentos de fusioacuten es cada vez maacutes crucial La educashycioacuten para el continuo avance de la
ciencia es un problema comuacuten en
donde la experiencia internacional es uacutetil Elevar la captacioacuten popular de la fiacutesica es igualmente importanshyte a medida que la fiacutesica del siglo
XXI continuacutea engendrando nuevas
tecnologiacuteas
CONCLUSiOacuteN
La necesidad de un entendishy
miento puacuteblico de la fiacutesica - no de
la ciencia - nunca ha sido mayor El
conocimiento baacutesico que estamos acumulando sobre coacutemo funciona el mundo no es ni bueno ni malo Las aplicaciones de este conocishy
miento pueden medirse por armashy
mento nuclear o por un incremenshyto en la longevidad mejor salud y los medios econoacutemicos para repashyrar el medioambiente y reducir la pobreza a escala mundiciexcll Aquiacute la
humanidad tiene una eleccioacuten que puede juzgarse
I
EN LA BUSQUEDA
DE NUESTROS ORIGENES 1 los homiacutenidos maacutes antiguos
Desentrantildear la historia de nuesshy
tra especie es una tarea ardua y
compleja en la que la respuesta
a cada pregunta a merludo suele
venir acompantildeada de todo un conshy
junto de nuevas interrogantes que complican nuestro aacuterbol genealoacuteshy
gico Y en la que no siempre geneacuteshy
tica y paleontologiacutea parecen ir de
acuerdo
Seguacuten los datos geneacuteticos pushy
blicados por David Reich (Nature
mayo 2006) la separacioacuten entre
los homiacutenidos y los antepasados
de nuestros parientes maacutes proacutexishy
mos los chimpanceacutes se produjo
muy probablemente hace menos
de 5 millones y medio de antildeos Sin
embargo el descubrimiento por
Michel Brunet (Universidad de Poishy
tiers) en el desierto del ehad de los r-estos foacutesiles de Toulllaf (Sashyhelanthropus tchadensis) datashy
dos en casi 7 millones de antildeos y
que puede representar a nuestro
antepasado homiacutenido maacutes antishy
guo pone un nuevo dilema sobre los oriacutegenes de nuestra especie
y entre los foacutesiles de especies
maacutes antiguas consideradas tamshy
bieacuten como homiacutenidos se encuenshy
tran los de Orrorin tugeniensis (de unos 6 millones de antildeos) desshy
cubiertos en Kenia (Tugen Hills) y
Ardipithecus ram idus (de entre 41 Y55 millones de antildeos) en Etioshy
piacutea todos con rasgos que sugieren
el bipedismo y que son anteriores a
los Australopithecus
Precisamente el teacutermino hoshy
miacutenido se corresponde con prishy
mates cuyo desplazamiento es
biacutepedo en esto parece haber un
acuerdo generalizado entre anshy
tropoacutelogos o paleoantropoacutelogos
El bipedismo acarrea una serie de
caracteriacutesticas en la anatomiacutea que
sirven de referencia a la hora de
distinguir los foacutesiles en los craacuteneos
la posicioacuten del hueco de insercioacuten
de la columna vertebral foramen
magnum es central en la base
para proporcionar el equilibrio neshy
cesario de la cabeza en un indivishy
duo erguido La longitud del cuello
femoral y el surco de insercioacuten del
muacutesculo en dicho cuello del feacutemur
la estructura de la pelvis o la disshy
posicioacuten paralela y maacutes adelantashy
da de los pulgares en los pies son
otras de esas caracteriacutesticas que
van ligadas al desplazamiento biacuteshy
pedo
Francisco Novoa Cid Bioacutelogo y profesor de lE S
2 los Australopithecus
Pruebas indudables de bipedisshy
mo las encontramos entre los Ausshy
tralopithecus (simios del Sur) que vivieron en Aacutefrica hace entre 4 y 2
millones de antildeos y de los que hay bastantes representantes corresshy
pondientes a varias especies A africanus A robustus A anashymensis
Pero sin duda los maacutes famosos son los restos de Lucy una Ausshytralopithecus afarensis descushy
biertos en 1974 por Donald Johanshy
son en la regioacuten de Afar (Etiopiacutea)
correspondientes a una adolescente que data de 32 millones de antildeos Un esqueleto casi completo que
proporcionoacute una enorme informashy
cioacuten y que se vioacute luego aumentada por los restos de trece individuos (4
nintildeos y 9 adultos de ambos sexos) en el mismo yacimiento
Huellas de Laetali
y otro de los descubrimienshy
tos maacutes emblemaacuteticos fueron las
Huellas de Laetoli en Tanzania
en 1976 por Mary Leakey del rasshy
tro de 36 millones de antildeos dejado
por las pisadas de probablemente
una familia de tres homiacutenidos soshy
bre arcilla y ceniza volcaacutenica huacutemeshy
da y que constituye la prueba maacutes
irrefutable del cam inar biacutepedo de
estos homiacutenidos
El craacuteneo y el aspecto sin emshy
bargo de los Australopithecus era
maacutes proacuteximo a los chimpanceacutes que
Comparacioacuten entre los esqueletos de un H erectus (izda) un Australapithecus
(centro) y un H sapiens
a los humanos actuales Su estatushy
ra era inferior (135 en machos y
105 en hembras) su volumen crashy
neal en general entre 400 y 500 cc era aproximadamente un tercio
del nuestro sin frente y sus brazos
eran proporcionalmente largos
con relacioacuten a sus piernas Su denshy
tadura revela una dieta vegetariana
de hojas y frutos
Una de las implicaciones que
suelen deducirse de la posicioacuten ershy
guida es que permitioacute liberar las
manos que pudieron adquirir una
mayor destreza y dar lugar con el
tiempo al desarrollo de una tecnoshy
logiacutea
3 El geacutenero Horno
Fue el uso de tecnologiacutea y la
aparicioacuten de una industria liacutetica
Junto a un cambio significativo en
la dieta en la que el uso de herrashy
mientas permite descarnar animashy
les muertos lo que marca la aparishy
cioacuten del geacutenero Homo hace unos
25 millones de antildeos Una dieta carshy
niacutevora maacutes rica en proteiacutenas favoreshy
cioacute ademaacutes el desarrollo cerebral
El volumen craneal iraacute aumenshy
tando desde los 650 cc en Homo
ha bilis hasta los 1500 en los neanshy
dertales (algo mayor que nuestros
1400 cc)
Hasta hace poco se consideshy
raba como representantes maacutes
antiguos del geacutenero a los Horno habilis que ya fabricaban lascas
pero el descubrimiento en la deacuteshy
cada de los 90 en el lago Malawi
(Rift africano) de una mandiacutebula inferior datJdJ en unos 25 milloshy
nes de antildeos correspondiente a una nueva especie Horno rudolfenshysis y de la que parece partir seguacuten
el equipo descubridor (FSchrenk y
T Bromage) la liacutenea evolutiva que
conduce hacia nuestra especie ha
generado la controversia
Fue un periacuteodo del Plioceno en
el que se produjo un notable camshy
bio climaacutetico con descenso de tem shy
peratura media y humedad yen el
que coexistieron diversas especies
de homiacutenidos
Sin embargo uno de los hallazshy
gos maacutes significados ocurrioacute en
1984 cuando el equipo de Richard
Leakey desenterroacute el esqueleto
casi completo del nintildeo de Turkashyna (lago Turkana Kenia) de 16
millones de antildeos Para eacutel y otros
foacutesiles de sus caracteriacutesticas se
creoacute la especie Horno ergaster homiacutenidos de 850 cc de capacidad
craneal con proporciones corpora shy
les un patroacuten de crecimiento muy
parecidos a los nuestros y con una
industria liacutetica maacutes elaborada (cul shy
tura achelense) Se le supone preshy
cursor del Homo erectus y tal vez
del H antecesor de Atapuerca
Craacuteneo de Hamo ergaster
De por medio una importante
interrogante la de los foacutesiles de
Horno georgicus en el Caacuteucaso
(Georg ia) con una antiguumledad feshy
chada en 185 millones de antildeos
y unos rasgos anatoacutemicos y una industr ia liacutetica maacutes primitiva de lo
esperado pero que ponen de mashynifiesto que los homiacutenidos salieron
de Aacutefrica mucho antes de lo que se
habiacutea supuesto
Homo erectus
Con una antiguumledad de 18 mishy
llones de antildeos el Horno erectus teniacutea unas caracteriacutesticas anatoacutemishy
cas muy parecidas a las nuestras su
capacidad craneal era de 1000 cc
y con una cultura bastante desashy
rrollada se desconoce si utilizaron
lenguaje hablado complejo pero
siacute alguacuten sistema de comunicacioacuten
capaz de transmitir aprendizaje Ha
sido el homiacutenido que migroacute a Asia
Hace un milloacuten de antildeos estaba
perfectamente asentado en China
y Java y su presencia se extendioacute
hasta hace tan soacutelo 30000 antildeos en
que se extinguioacute Por tanto llegoacute
a coexistir tanto con neandertales
como con nuestra especie
En el sur de Europa en cambio
el homiacutenido maacutes antiguo con la
excepcioacuten del Caacuteucaso corresponshy
de a Horno antecesor (Atapuerca
Burgos) en la Peniacutensula ibeacuterica los
primeros hallazgos fueron fechashydos en 800000 antildeos de antiguumleshy
dad pero maacutes recientemente la
aparicioacuten de nuevos foacutesiles en los
yacimientos de Atapuerca ya han
retrasado la aparicioacuten de los homiacuteshynidos en el Viejo Continente a 12
millones de antildeos en el Pleistoceno
inferior
Con el mismo volumen craneal
que H erectus presentan en camshy
bio unos arcos supraorbitales meshy
nos pronunciados Los huesos de
Gran Dolina de ind ividuos joacutevenes
presentan marcas de descarnashy
miento claros signos de canibashylismo
Para los paleoanshy
tropoacutelogos J L Arsuashy
ga E Carbonell y J
Bermuacutedez de Castro directores de las excashy
vaciones de Atapuershy
ca pueden constituir
probablemente un anshy
tepasado comuacuten que
conduce por un lado a
la liacutenea evolutiva hasta
los neandertales con sus
precursores los Homo
heidelbergensis y por otra liacutenea diferente hasshy
ta nuestra especie
De los Horno heidelbergensis (preshy
neandertales) la mayor acumulacioacuten de foacutesiles
se ha encontrado tamshy
bieacuten en Atapuerca en el
Yeacutelcimiento Sima de los huesos
y corresponde a los restos de 33 inshy
dividuos de ambos sexos de entre 13 y 30 antildeos datados en 300000
antildeos producto probablemente de
un enterramiento lo que revelariacutea
la existencia de un fuerte sentido
social y mente simboacutelica Indivishy
duos de complexioacuten fuerte hueshy
sos de notable grosor capacidad
craneal algo menor a la nuestra y
mandiacutebula sin mentoacuten
El Horno neanderthalensis debe su nombre al valle de Neanshy
der (Alemania) donde en el siglo
XIX se halloacute el primer esqueleto
parcial de estos homiacutenidos Apashy
recieron hace unos 230000 antildeos
y poblaron Europa y Asia occidenshy
tal adaptaacutendose al clima extremo
de las glaciaciones hasta que se
extinguieron hace unos 30000
antildeos o tal vez menos en su proshy
bablemente uacuteltimo reducto que
parece pudo ser la Peniacutensula Ibeacuteshy
rica Sus caracteriacutesticas fiacutesicas son
una evolucioacuten de los heidelbergenshy
sis con la diferencia de una mayor
capacidad craneal que llega a los
1500 cc (mayor que la nuestra)
por lo demaacutes huesos maacutes gruesos
y pesados que los nuestros fuertes
pero no muy altos (160-170) Y
en su rostro notable prognatismo
sin mentoacuten frente huidiza yarshy
cos supraorbitales resaltados
--
Coexistieron con el Hamo sashy
piens durante miles de antildeos y las
causas de su desaparicioacuten no aclashy
radas son objeto de discusioacuten al
igual que la posibilidad de cruces
(hibr idaciones) entre ambas espeshy
cies hipoacutetesis de la que hay parshy
tidarios como M Wolpoff o Fred
H Smith o detractores como Ch
B Stringer Lo que es indudable
es que los neandertales poseiacutean
una avanzada industria liacutetica usashy
ban el fuego el cuero y la madera
para producir herramientas armas
y adornos cuidaban a sus enfershy
mos y ancianos enterraban a sus
muertos y probablemente desarroshy
lla ron alguacuten tipo de lenguaje para
comunicarse Muy leJOS de la idea
que inicialmente se teniacutea de besshy
tias primitivas sin inteligencia algushy
na Hay pruebas de que algunos
grupos practicaron el canibalismo
pero eso tambieacuten ocurrioacute en nuesshy
tra especie
4 El Horno Sapiens
El Hamo saplens aparece en
Aacutefrica hace 200000 antildeos el arcaishy
co seguacuten algunos investigadores
y hace 120000 el moderno y con
relativa rapidez se va extendiendo
y sustituye a las otras poblaciones
de homiacutenidos en todo el mundo
Desde hace al menos unos 25000
antildeos ninguna otra especie de hoshy
miacutenidos le disputa su espacio en los
ecosistemas que coloniza del plashy
neta Tierra
Dotado de un esqueleto maacutes lishy
gero que el de los neandertales lo
que aumenta la agilidad y proba-
Bibliografiacutea
blemente la habilidad sobre todo
en las manos el craacuteneo evoluciona
adquiriendo una frente maacutes vertica l
desaparece el prognatismo y apareshy
ce el mentoacuten las mandibulas menos
robustas el desarrollo de dietas maacutes
vari adas con la utilizacioacuten del fuego
que le permite un mayor aprovechashy
miento de nutrientes con menor
gasto energeacutetico en su digestioacuten
el desarrollo de un cerebro y de un
leng uaje maacutes complejos que pershy
IIliten el anaacutelisis la planificacioacuten de
estrategias y la transmisioacuten de coshy
nocimientos y aprendizajes el mashy
yor desarrollo tecnoloacutegico gracias a
una mente maacutes creativa emprendeshy
dora dominada por la curiosidad y
en ocasiones el deseo de aventura
y probablemente un mayor sentido
social y de pertenencia a un grupo
lo que lleva a inevitables disputas y
conflictos entre grupos Todo ello
ha llevado a nuestra especie a coshy
lonizar en la praacutectica todos los meshy
dios del planeta fundamentalmenshy
te a base de modificar esos medios
para adaptarlos a nosotros En una
palabra para independizarnos del
medio
Pero sin duda el motor de la evolucioacuten son las mutaciones y reshy
combinaciones geneacuteticas que orishy
ginan la variabilidad y que permishy
ten la aparicioacuten y diversificacioacuten de
rasgos nuevos que no existiacutean en
los ancestros En nuestro caso que
compartimos aproximadamente un
99 del genoma con los chimpanshy
ceacutes son determinadas secuencias
en ese 1 restante del ADN claves
en el proceso de hominizacioacuten y de
nuestras diferencias con ellos
yvwwportalciencianet Art iacuteculos de antropologiacutea y paleontologiacutea Registros foacutesiles sobre la evolucioacuten humana en el Plioceno Emiliano Agu irre Enriacutequez Homiacutenidos contemporaacuteneos Investigacioacuten y Ciencia lan Tatersa ll iquestQuieacutenes fueron los neandertales InvestigaCioacuten y Ciencia Kate Wong Mutaciones pioneras Investigacioacuten y Ciencia Dennos Drayna iquestQueacute nos hace humanos Investigacioacuten y Ciencia Katherine S Pollard
El trabajO de genetistas como
Dennis Drayna o de bioestad iacutestishy
cosas como Katherine Pollard ha
revelado unas cuantas secuencias
de ADN importantes en la evolushy
cioacuten humana Mencionareacute soacutelo alshy
gunas de ellas
La secuencia HAR 1 (118 bases
de ADN del genoma humano que
codifican ARN) que se activa en
el cerebro y parece resultar esenshy
cial en el desarrollo de la corteza
cerebral La secuencia FOXP2 un
gen de evolucioacuten raacutepida y que tieshy
ne una importante implicacioacuten en
el habla Secuencias que tienen
relacioacuten con la dieta como el gen
LCT que permite la toleranCia a la
lactosa en adultos lo que permite
utilizar la leche de animales domeacutesshy
ticos En la lista de secuencias geshy
neacuteticas significativas estaacuten las que
tienen que ver con nuestro sistema
inmunitario Nuestros genes llevan
cicatrices de la lucha contra enshy
fermedades infecciosas especialshy
mente en el caso de retrovirus Tal
es el caso del gen TRIMS que nos
pelmite defendernos mejor que
otros primates frente al ret rovirus
PtEVR1 pero que a cambio nos
hace maacutes vulnerables al VIH (virus
del SIDA)
Somos una joven especie a ve shy
ces un tanto inconsciente que debe
aprender a usar correctamente su
tecnologiacutea y controlar su capacidad
de modificar el medio para evitar
la destruccioacuten de su propia casa el
planeta antes de tiempo y de si
misma
SUPERNOVA 1987 En este antildeo de 1987 alcanshy
zoacute la tierra despueacutes de 168 mil antildeos de viaje por el espacio la luz procedente de una explosioacuten de supernova que tuvo lugar en la vecina galaxia conocida como Gran Nube de ~lagallanes visible desde el hemisferio sur Esto puesshyto en kiloacutemetros supone la friolera de 1589414400 000000 000 Como se observa son distancias inimaginables para nuestros estaacutenshydares de aquiacute en la tierra A decir verdad esta estrella que explotoacute convirtieacutendose asiacute en supernova ya estaba alliacute mucho antes y hashybiacutea fotografiacuteas tomadas con anshyterioridad a la explosioacuten lo cual la convertiacutea asiacute en un magniacutefico e inigualable laboratorio de investishygacioacuten Esto no se podiacutea hacer en tiempos antiguos anteriores a la invencioacuten de la caacutemara fotograacutefishyca la cual ha sido uno maacutes entre los muchos avances de los uacuteltimos cien o doscientos antildeos y de gran importancia en su aplicacioacuten a la astronomiacutea Aunque los estallidos de supernovas en nuestra galaxia son muy poco frec uentes tal vez
Supernova 1987 tomada por el Hubble en 1994
uno cada 100 antildeos o maacutes en el universo entero dada la cantidad de galaxias que existen son muy abundantes De la que estamos hablando aunque no fue en la Viacutea Lactea siacute fue en nuestra vecindad a unos 168 mil antildeos luz como deshyciacuteamos que no es tanto si consi middot deramos su procedencia de otra galaxia la maacutes proacutexima a nosotros_ Esto ha dado margen por primera vez a un estudio concienzudo de lo que estas portentosas explosioshynes dan de siacute y a comprobar si las teoriacuteas elaboradas por los cientiacutefishycos coincidiacutean con la observacioacuten y el estudio de los hechos
Puesto que habiacutea fotografiacuteas anshyteriores que determinaban cual era la estrella que se habiacutea convertido en supernova puacutedose contrastar con los posteriores acontecimientos y fue el momento de comprobar si las teoriacuteas existentes se corresponshydiacutean con las observaciones y con los modelos computacionales que se habiacutean hecho sobre los casos de supernovas Los detalles observashydos encajaban sorprendentemente con las previsiones El resultado de ambas cosas teoriacutea y observacioacuten indicaba que la estrella conteniacutea unas 18 masas solares y tan solo 11 millones de afios de vida en el momento de la explosioacuten Como es habitual en estos casos su composhysicioacuten era principalmente hidroacutegeshyno y helio y su brillo el equivalente a 40 mil veces el de nuestro sol de ahiacute que su consumo de energiacutea fuera mucho mayOl y por tanto su duracioacuten mucho maacutes corta
Cuando la estrella colapsoacute al descender el calor interno que la manteniacutea estable se produjo casi instantaacuteneamente un espectacushylar encogimiento hasta alcanzar un
Antolin Franco Ex-presidente de la Agrupacioacuten
diaacutemetro de tan solo unas pocas decenas de kiloacutemetros
El telescopio espacial Hubble no fue lanzado al espacio hasta abril de 1990 y una vez que hubo estashydo operativo se volcoacute en obtener el maacuteximo de informacioacuten fotograacutefica y espectrograacutefica de lo que quedashyba de la supernova No obstante como se sabe este telescopio en principio resultoacute estar defectuoso por lo tanto las fotografiacuteas obtenishydas no eran las mejores posibles y hubo que esperar a que se corrishygieran los defectos para que estas alcanza ran inigualables cotas de nitidez En 1994 se tomoacute una fotoshygrafiacutea muy detallada de los restos de la explosioacuten y aparecieron unos inesperados anillos que todaviacutea hoy siguen siendo objeto de estushydio pa ra determinar su procedencia (veacutease fotografiacutea adjunta)
Esta explosioacuten de supernova ha sido la maacutes brillante nunca vista desde 1604 antildeo en que Johannes Kepler pudo observar la ya fashymosiacutesima SN 1604 a la que se ha denominado estrella de Kepler La que dio origen a la de 1987 como dijimos antes ya se habiacutea observashydo y se la conociacutea como SK-69202 Era una supergigante azul de unas 18 o 20 masas solares y unas 40 veces el diaacutemetro del sol y su luz llegoacute a nosotros el 23 de febrero de 1987 despueacutes de un viaje de 168 mil antildeos aproximadamente En el hemisferio sur se pudo ver con gran nitidez y se la considera una supemova de tipo 11 de las que crean elementos maacutes pesados que el hieno Su proximidad (en teacutermishynos relativos) y su pronta deteccioacuten la han convertido en la supernova maacutes y mejor estudiada de la histoshyria
Estrella que explota al terminar su vida
Como deciacuteamos todo esto tuvo lugar hace 168 mil antildeos cuando el hombre actual el Homo sapiens todaviacutea no habiacutea entrado en esta fase de desarrollo y su antecesor de aquella eacutepoca seguramente ni siquiera estaba en posesioacuten del lenshyguaje Si la deteccioacuten hubiera sido instantaacutenea si la ve locidad de la luz no tuviera liacutemites no estariacuteamos ahora hablando de esta supernoshyva pues no existiriacutea ninguacuten registro histoacuterico de la misma Tal vez aquel hombre primitivo la habriacutea visto y la habriacutea interpretado seguramenshyte como un augurio de los dioses si para aquel entonces el cerebro humano en sus albores estuviera ya lo suficientemente desarrollado para llegar a estas conclusiones No lo sabemos o al menos el que esto escribe no lo sabe
Pasados esos 168 mil antildeos que la luz necesitoacute para hacer la traveshysiacutea hasta nosotros fue descubierta desde el Observatorio de Las Camshypanas en Chile el 24 de febrero de 1987 por lan Shelton e indepenshydientemente desde Nueva Zelanshyda Fue la uacutenica supernova visible a
simple vista desde la invencioacuten del telescopio
Pero antes de detectarla suceshydioacute algo curioso algo que entraba dentro de lo que es una prediccioacuten cientiacutefica y que veniacutea ni maacutes ni meshynos a confirmar el buen hacer de los investigadores Tres horas antes y precediendo a la llegada de la luz se detectoacute en varios lugares la lleshygada de un paquete de neutrinos iquestCoacutemo era posible que estos neushytrinos se adelantaran a la luz emishytida por la supernova teniendo en cuenta que nada puede ir maacutes deshyprisa que la luz7 Otra vez la teoriacutea daba una explicacioacuten a este extrashyntildeo proceder la emisioacuten de neutrishynos precede a la emisioacuten de la luz
por eso los neutrinos llegan como una avanzada que anuncia alguacuten acontecimiento Se detectaron en total 24 de ellos 11 en Japoacuten en una mina bajo tierra destinada a la caza de neutrinos 8 los captoacute IBM Irvine-Michigan-Brookhaven en Estados Unidos y 5 maacutes en el Laboratorio de neutrinos Baksan en el Caacuteucaso Rusia Por primera vez neutrinos procedentes de una
Obseacutervese la supernova 7987 en el centro con sus anillos
alguacuten tiempo despueacutes de la explosioacuten
supernova habiacutean sido observados directamente y las observaciones coincidiacutean en gran medida con los modelos teoacutericos Se estimaba que despueacutes de la explosioacuten de la supernova el resultado habriacutea de ser la formacioacuten de una estrella de neutrones pero a pesar de la insistencia del telescopio espacial Hubble por dar con ella a pesar de las numerosas fotografiacuteas tomashydas desde su puesta en oacuterbita en 1990 relacionadas con este aconshytecimiento la estrella de neutrones no se ha dejado ver Tal vez esteacute oculta por alguna nube de gas y polvo o tal vez se haya convertido en un agujero negro e incluso hay quienes estiman que podriacutea habershyse formado una estrella de quarks que en teoriacutea pueden formarse dentro de estrellas de neutrones particularmente masivas Todo esto se estaacute investigando y alguacuten diacutea muy posiblemente tengamos la respuesta
Aunque el nuacutemero de neutrinos detectado fue muy pequentildeo se coshyrresponde con lo que se esperaba si bien en ese momento no fuera ese el cometido de los dispositivos cazaneutrinos existentes aquiacute en la Tierra pues nada se sabiacutea entonshyces de la explosioacuten que habiacutea tenido lugar en la vecina galaxia La verdad es que debemos estar muy agradeshycidos de que coincidiendo con la explosioacuten o poco antes se hubieshyran establecido sobre la tierra esos detectores de neutrinos Fue una afortunada coincidencia De haber sucedido la explosioacuten de la supershynova unos antildeos antes no se hubieshyran detectado y ciertas predicciones de la ciencia no se habriacutean podido confinnar por el momento
De todos modos la investigashycion sigue adelante a pesar de los antildeos transcurridos y tal vez se produzca alguna sorpresa que nos abra un poco maacutes el camino hacia el conocimiento de este tipo de exshyplosiones celestes
La nanociencia y la nanotecshynologiacutea son dos aacutereas del conocishymiento emergentes con un elevado caraacute cter multidisciplinar Hablar de ellas es sinoacutenimo de innovacioacuten desarrollo y de relevanc ia cientiacutefica y social Tal es asiacute que ambas discishyplinas han sido incorporadas como una de las Acciones Estrateacutegicas del Plan Nacional de I+D+ i 2008-2011 o lo que es lo mismo el Gobierno espantildeol reconoce el papel de estas disciplinas para mejoror nuestra competitividad industrial Dicho reshyconocimiento estaacute fundamentado en avances innovadores obtenidos que van desde la s aplicaciones en medicina (fabricacioacuten de ligamenshytos o tendones artificiales) o en aplicaciones energeacuteticas dedicadas
BlIClen
ANOCIENCIA y NANOTECNOLOGIA
UN VIAJE FASCINANTE AL NANOCOSMOS
Jorge Lobo Checa Centre dlnvestigacioacute en Nanocieacutencia i Nanotecnologia CIN2 (CSIC -leN) Esfera UAB 08193-Bel laterra Espantildea
a la construccioacuten (edificios que se puedan autoabastecer energeacuteticashymente) hasta su implementacioacuten en dispositivos electroacutenicos cada vez maacutes diminutos y potentes
En nuestra sociedad es cada vez maacutes probable toparse con las palashybras nanociencia y nanotecnoloshygiacutea y consecuentemente es loacutegico preguntarse cuaacutel es el significado y la diferencia entre ambos vocashyblos Las dos palabras comparten el prefijo nano que proviene del voshycablo griego del mismo nombre y que significa diminuto enano peshyquentildeo yes usado en el sistema inshyternacional (SI) de unidades para indicar un factor de 10-9 (es decir la mil milloneacutesima parte de algo) Un
NClIIon Un iexclMIniO BlllIgtn
Figura 1 Tamantildeos caracteriacutesticos y escala de los diferentes objetos nanomeacutetricos comshyprendidos entre O 1y 100 nm con los que se trabaja habitualmente en la nanotecnoshylogiacutea (Imagen tomada de la referencia [1])
nanoacutemetro (n m) es una longitud diez veces superior al tamantildeo tiacutepishyco de un aacutetomo (O 1 nm) o lo que es lo mismo unas 80000 veces maacutes pequentildeo que el diaacutemetro de un cabello humano De este modo la diferencia entre estas dos palabras surge de la propia diversidad en la definicioacuten de ciencia y tecnologiacutea Ciencia es la necesidad de saber un reflejo de la curiosidad del ser humano planteada de forma obJeshytiva y utilizando el meacutetodo cientiacutefishyco (es decir el trabajo realizado en un laboratorio de investigacioacuten en el que se busca o prueba una proshypiedad o una ley de la naturaleza) mientras que tecnologiacutea parte de los conocimientos baacutesicos estableshycidos por la ciencia para construir un dispositivo o aparato que tenga una utilidad o aplicacioacuten determishynada De esta forma la nanociencia y la nanotecnologiacutea estaacuten ligadas y son las dos caras de una misma moneda la tecnologiacutea se desarroshylla a partir de los conocimientos cientiacuteficos existentes y a su vez eacutesta proporciona nuevas herramientas a los cientiacuteficos con las que estudiar nuevos conceptos y avanzar en la ciencia que una vez maacutes generashyraacute tecnologiacutea nueva creando un sistema retroalimentado conocido como ciacutercu lo virtuoso
Ni la nanociencia ni la nanot ecshynologiacutea nacieron como disciplinas cerradas sino que ambas son camshypos del conocimiento que se han
ido construyendo paralelamente con la generacioacuten de nuevos conoshycimientos e innovaciones De maneshyra general se podriacutea definir nanoshytecnologiacutea como la fabricacioacuten de materiales estructu ras dispositivos y sistemas funcionales a traveacutes del control y ensamblado de la materia a la escala del nanoacutemetro (de O 1 a 100 nanoacutemetros del aacutetomo hasta por debajo de la ceacutelula tal y como se muestra en la figura 1) asiacute como la aplicacioacuten de nuevos conceptos y propiedades (fiacutesicas quiacutemicas bioloacutegicas mecaacutenicas eleacutectricas) que surgen como consecuencia de esa escala tan reducida Esta escala de tamantildeos es un tanto arbitraria el liacutemite inferior (una deacutecima de nanoacutemetro) parece claro ya que por debajo del aacutetomo no hay obshyjetos manipulables Sin embargo el liacutemite superior (una centena de nanoacutemetro) es una referencia para indicar que los objetos deben de estar por debajo de la micra Hoy en diacutea tenemos el conocimiento necesario para mover manipular y construir objetos de estos tamantildeos (nanociencia) que seraacuten utilizados en un futuro cercano para realizar una funcioacuten especiacutefica dentro de un determinado dispositivo (nanoshytecnologiacutea)
El origen de la Nanotecnologiacutea es un tanto difusa pero concepshytualmente se atribuye al Premio Nobel Richa l-d Feynman durante su famoso discurso There is plenty of Room at the Bottom (Hay mucho espacio al fondo) En esta miacutetica conferencia pronunciada en 1959 en el Instituto de Tecnologiacutea de California en Pasadena Feynman tratoacute sobre el problema de manishypular controlar y fabricar objetos de muy pequentildeas dimensiones abordaacutendolo desde una perspectishyva absolutamente distinta a como se habiacutea hecho hasta el momento y abriendo todo un nuevo mundo de posibilidades cientiacuteficas y tecnoloacuteshygicas En aquel momento su discurshyso no tuvo una gran repercusioacuten tal vez por la carencia de teacutecnicas experimentales que permitiesen
visualizar las unidades atoacutemicas y moleculares a manipular Es maacutes la palabra nanotecnologiacutea no apashyrece en su discurso y fue acuntildeashyda posteriormente en 1974 por el profesor N Taniguchi de la Univershysidad de Ciencia de Tokio cuando la mencionoacute en un artiacuteculo titulado On the Basic Concept of Nanoteshychnology (sobre el concepto baacutesishyco de la nanotecnologiacutea) En dicho artiacuteculo se hablaba de como esta tecnologiacutea nos permitiriacutea separar consolidar y deformar materiales aacutetomo a aacutetomo o moleacutecula a moshyleacutecula Posteriormente en el antildeo 1986 E Drexler publicoacute su libro Engines of Creation (maacutequinas de creacioacuten) en el que se descrishybe coacutemo las nanomaacutequinas seraacuten capaces de construir desde ordeshynadores hasta maquinaria pesada mediante procesos de ensamblaje de moleacuteculas y aacutetomos Los encarshygados de realizar tan tedioso proshyceso seriacutean nanorobots ensamblashydores capaces de auto- repararse y constituirse a siacute mismos
La idea de usar nanorobots creados a nuestro antojo para reashylizar funciones determinadas nos recuerdan al funcionamiento de los ribosomas y otros agregados moshyleculares en las ceacutelulas de nuestro cuerpo De hecho la biologiacutea viene usando la manipulacioacuten molecular desde hace casi 4000 millones de
antildeos sobre la Tierra Concretamenshyte las maacutequinas auto-repllcantes a nivel atoacutemico son guiadas por el ADN replicadas por el ARN moshyleacuteculas especiacuteficas son ensamblashydas mediante encimas y las ceacutelulas estaacuten llenas de motores a escala molecular Cadenas de iones que permiten o bloquean el paso de otros iones al interior de la ceacutelula a traveacutes de la pared de liacutepidos estaacuten exquisitamente disentildeadas a escala atoacutemica_ Hay por tanto una coshynexioacuten importante de los concepshytos finales de la nanotecnologiacutea con la biologiacutea Las formas de vida maacutes pequentildeas bacterias virus y los componentes activos de las ceacutelulas tienen tamantildeos tiacutepicos en el rango del nanoacutemetro
De este modo otro de los obshyjetivos de la nanociencia y la nashynotecnologiacutea es aprender de los mecanismos fundamentales que la vida ha desarrollado durante su evolucioacuten para intentar reproducirshylos e incluso adaptarlos buscando la resolucioacuten de otros problemas que poco tienen que ver en prinshycipio con la biologiacutea Se podriacutea decir que la evolucioacuten darwiniana ha alcanzado la maestriacutea de las leshyyes de mecaacutenica cuaacutentica que son probabiliacutesticas en su naturaleza como meacutetodo para la supervivenshycia La comprensioacuten de fenoacutemeshynos cuaacutenticos presentes a escala
Figura 2 Basados en la mecaacutenica cuaacutentica han surgido nuevos tipos de microscopios llamados eJe campo cercano (SPM) que nos permiten ver y manipular la materia a escala atoacutemica Estos microscopios basados en la interaccioacuten eJe una punta metaacutelica afilada con el substrato a estudiar (imagen izquierda) han sido una verdadera revolushycioacuten cientiacutefica ya que nos permiten visualizar directamente los aacutetomos de la materia tal y como se observa en la imagen de la derecha (caeJa una de las bolas es un aacutetomo de siliCio) (Imaacutegenes tomadas de la referencia [1])
nanomeacutetrica necesitan por tanto de investigacioacuten fun damental para que puedan ser aplicables en disshypositivos tilles como nanosensores nanomotores y en muchas otras aplicaciones como en medicina y farmacologiacutea
A pesar de que el concepto de aacutetomos ya se habiacutea postulado en la ant igua Grecia eacutestos no se llegaron a visua lizar hasta finales del sig lo XX El ser humano siempre ha senshytido la necesidad de ver maacutes allaacute de lo que le permiten sus limitaciones naturales El mundo invisible es tan infinito y fascinante como el univershyso y aunque nos cueste imaginar y comprender el pequentildeo tamantildeo el enorme nuacutemero o la naturaleza de los objetos diminutos es un reto acercarnos a la grandeza de lo peshyquentildeo El desarrollo de nuevos meacuteshytodos microscoacutepicos para la visuashylizacioacuten del nanomundo marcoacute un hito en el conocimiento cientiacutefico El microscopio oacuteptico tuvo que ser reemplazado por nuevas teacutecnicas como el microscopio electroacutenico o el microscopio de efecto tuacutenel puesto que los liacutemites en resolushycioacuten vienen determinados por la longitud de onda de la luz usada que para el espectro visib le se situacutea entre 400 y 700 nm De este modo soacutelo so podiacutean resolver estructuras en el rango del sub-microacutemetro lo que corresponde a tamantildeos 1000 veces mayor quo la longitud caracshyteriacutestica de un aacutetomo y por tanto no permitiacutean su manipulacioacuten
El trabajo con objetos tan peshyquentildeos inherente a la nanotecnoshylogiacutea entrantildea una gran dificultad y de hecho fue algo praacutecticamente imposible hasta que se desarrollashyron los microscopios de campo cershycano (SPMs) mostrado en la Figura 2 Estas novedosas herramientas permiten no soacutelo la visualizacioacuten sino tambieacuten la manipulacioacuten de objetos de dimensiones nanomeacuteshytricas de muy distinta naturaleza Estos microscopios son tan potenshytes que con ellos es posible llegar a ver aacutetomos sob re una superficie
y moverlos a nuestro antojo La necesidad de esta compleja insshytrumentacioacuten implica otra de las carltJctoriacutesticas fundamentales que acompantildean a la nanociencia y nashynotecnologiacutea su interdisciplinarieshydad Asiacute pues el desarrollo de esta nueva ciencia requiere no soacutelo la utilizacioacuten de teacutecnicas de fabricashycioacuten visualizacioacuten y caracterizacioacuten muy precisas sino tambieacuten una aproximacioacuten multidisciplinar que reuacutena a fiacutesicos quiacutemicos bioacutelogos tecnoacutelogos y teoacutericos trabajando juntos y utilizando el mismo lenshyguaje
Una vez que los meacutetodos de vishysualizacioacuten fueron accesib les para los cientiacuteficos dos enfoques baacutesishycos surgieron para la creacioacuten de estructuras nanomeacutetricas de mashynera reproducible (veacutease la figura 3) El primer meacutetodo llamado topshydown (de arriba hacia abajo) imshypone esencialmente una estructura o patroacuten sobre el substrato que se
mm
Jlm
nm
Top clown
Bottom up
procesa Esta teacutecn ica estaacute basada en una adecuacioacuten y extensioacuten de las teacutecnicas ya existentes como por ejemplo la litografiacutea para crear dichas nanoestructuras Con estas teacutecnicas se obtienen muy alta reshysolucioacuten espacial (cercana a los 50 nm) a costes razonables pero que aumentan alarmantemente cuanto menor es el tamantildeo de la estrucshytura final debido a la dificultad en su produccioacuten Por el contrario el segundo meacutetodo denominado bottom-up(de abajo hacia arriba) estaacute basado en teacutecnicas que utilizan una filosofiacutea totalmente contraria esto es van desde las estructuras fundamentales (aacutetomos moleacuteculas especiacuteficas o nanopartiacuteculas) para crear los dispositivos por auto-enshysamblado El auto-ensamblado es un proceso en el que unos composhynentes inicialmente desordenados dan lugar a estructuras organizashydas como consecuencia de interacshyciones especiacuteficas o locales entre sus componentes Las estructu ras
Figura 3 Los dos meacutetodos usados para el control de la materia a escala nanomeacutetrica La imagen muestra (en sentido horario desde arriba) una imagen de microscoacutepio elecshytroacutenico de un electroacutemetro nanomecaacutenico una estructura de nano tubos de carbono un nanotubo (azul) conectando dos electrodos una red auto-ensamblada compuesta por moleacuteculas y aacutetomos de hierro y finalmente siete moleacuteculas de monoacutexido de carshybono formando la letra C obtenida por manipulacioacuten con una punta de un microsshycopio de campo cercano (Imagen tomada de la referencia [2)
crecidas son el resultado de la comshypeticioacuten ente procesos cineacuteticos y termodinaacutemicos
En la actualidad la microelecshytroacutenica uno de nuestros pilares tecnoloacutegicos estaacute basada en el meacutetodo top down La microelecshytroacutenica ha revolucionado y cambiashydo nuestra forma de vida en forma de ordenadores teleacutefonos moacuteviles televisores y un sinfiacuten de aparatos electroacutenicos Esta revolucioacuten estaacute basada en el transistor inventado en 1947 que hizo posible la apashyricioacuten del circuito integrado y el microprocesador El reto tecnoloacuteshygico es conseguir almacenar maacutes informacioacuten en un menor espacio de forma maacutes raacutepida y todo ello por menos dinero Hasta la fecha esto ha sido posible y ha seguido la llamada ley de Moore que estableshyce que la densidad de transistores en un dispositivo de estado soacutelido se doblariacutea cada 18 meses Asiacute un procesador Penti um IV obtenido mediante teacutecnicas litografiacutecas tieshyne en su interior aproximadamente 6 millones de transistorescm2 vashylor que cuadruplica a los del Penshytium 1 creado soacutelo 4 antildeos antes La separacioacuten miacutenima entre liacuteneas en el antildeo 2000 era de 180 nm y en el antildeo 2008 es de 45 nm como anuncioacute 18M Extrapolando estos nuacutemeros en el antildeo 20161a separashycioacuten entre liacuteneas deberiacutea ser de 10 nm es decir inferior a 100 aacutetomos De seguir cumplieacutendose esta ley y al mismo ritmo podriacuteamos aventurar que a mediados del siglo XXI Ilegashyriacuteamos a un limite absoluto un bit = un aacutetomo Sin embargo antes de alcanzar este liacutemite nos encontrashyriacuteamos con varios problemas
- El primero de ellos tiene que
Referencias
ver con el hecho de que a medishyda que se reduce el tamantildeo de un objeto su superficie crece respecto a su volumen Una consecuencia importante de este aumento es que las propiedades del material cambiaraacuten al reducir el tamantildeo del objeto puesto que las propiedades fiacutesicas de una superficie son muy distintas a las del volumen Estas modificaciones en las propiedades se conocen como efectos de tamashyntildeo finito
- El segundo problema reside en que para tamantildeos del orden o inferiores al nm aparecen efectos cuaacutenticos En nuestro mundo (mashycroscoacutepico) las leyes conocidas por ejemplo las que definen el movishymiento de los cuerpos (ecuaciones de Newton) o la conductividad eleacutectrica (ley de Ohm) dejan simshyplemente de ser vaacutelidas cuando tratamos con objetos cercanos al tamantildeo nanomeacutetrico La existencia de estos efectos lejos de tomarse como inconvenientes o inoportushynos se plantean hoy diacutea como imshyportantes alternativas para la creashycioacuten de futuros dispositivos fundashymentado en propiedades ni siquieshyra existentes en la naturaleza
- El uacuteltimo problema fundashymental que aparece al intentar seguir disminuyendo el tamantildeo de un objeto es que cada vez resulta maacutes difiacutecil mejorar las herramientas que permiten su manipulacioacuten Por tanto aunque la ley de Moore se ha cumplido inexorablemente dushyrante maacutes de 30 antildeos vemos que llegado un momento aparecen una serie de limitaciones intriacutensecas que son irresolubles con el tipo de planteamiento en el que se basa la tecnologiacutea actual Asiacute se imposhyne la necesidad de desarrollar una
nueva tecnologiacutea que nos permita asumir los desafiacuteos planteados en nuestra carrera hacia la miniaturishyzacioacuten Ese es el papel de la nanoshytecnologiacutea
A pesar de que en la actualidad existen pocos productos basados en la nanotecnologiacutea ya existe una gran repercusioacuten mediaacutetica en la sociedad a traveacutes de reportajes y programas en prensa radio teleshyvisioacuten cine ciencia-ficcioacuten e intershynet La nanotecnologiacutea produce el mismo tipo de fascinacioacuten preocushypacioacuten y miedo que los estudios sobre el cosmos aunque ambos son extremos opuestos lo diminushyto frente a lo gigantesco Sin emshybargo siacute hay una gran diferencia entre ambos mundos El universo es gigantesco inalcanzable soacutelo observable mediante telescopios o radiotelescopios y en el que estashymos realizando intreacutepidas explorashyciones limitadas por ahora a los planetas de nuestro entorno Por el contrario podemos movernos en la nanoescala con gran familiashyridad y podemos jugar con los aacutetomos y moleacuteculas para producir nuevas estructuras y nuevos mateshyriales El dominio de la materia en la nanoescala nos permite disentildear y fabricar nuevos materiales hasta ahora inexistentes descubrir proshypiedades nunca observadas inven shytar dispositivos que nos permitan construir otros maacutes y maacutes compleshyjos con comportamientos similares a entidades bioloacutegicas etceacutetera Todo ello nos lleva a hacernos una pregunta casi existencial iquestHasta doacutende podremos llegar con la nashynotecnologiacutea 7 No se conoce la resshypuesta el limite final podriacutea residir en nuestra propia imag inacioacuten
[1) e Briones Lloren te ECasero Junquera J A Martiacuten Gago PA Ame lio Serena Domingo J M Goacutemez Olleta P Moltoacute Moltoacute Nanociencia y ilanotecnologiacutea Entre la ciencia ficcioacuten del presente y la tecnologiacutea del futuro Fundacioacuten Espantildeola para la Ciencia y la Tecnologiacutea httpowwwfecvtes [2J J V Barth G Constantini K Kern Engineering atomic and molecular nanostructures at surfaces Nature 437 671 (2005) [3J E L Wolf Nanophysics and Nanotechnology An Introduction to Modern Concepts in Nanoscience (Segunda Edicioacuten) W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2006) [4J B Brushhan Springer Handbook of Nanotechnology Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2004) [5J M Koacuteh ler W Fritzsche Nanotechnology An Introduction to Nanostructuring techniques W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2004)
Hace casi veintitreacutes siglos exacshytamente el antildeo 287 aC naciacutea en Siracusa entonces una colonia de la Magna Grecia el gran Arquiacutemeshydes uno de los mayores genios de la antiguumledad de cuyos inventos y descubrimientos seguimos benefishyciaacutendonos ahora
De su vida es poco lo que sabeshymos porque la biografiacutea que escrishybioacute un coetaacuteneo suyo llamado Heshyraacuteclides no llegoacute hasta nosotros La mayor pa rte de la informacioacuten que poseemos se la debemos a Plutarco (46-120 de nuestra era) en su fashymosa obra Vidas Paralelas quien a su vez extrajo los datos del hisshytoriador romano Pollbio autor de una Historia universal
Se considera probable aunque no probado que viajoacute a Egipto y mantuvo estrecha relacioacuten con Erashytoacutestenes de Cirene director de la ceacutelebre biblioteca alejandrina y se da por cierto que contactoacute con la escuela cientiacutefica de dicha ciudad cuyos matemaacuteticos leyeron y citashyron sus obras No obstante hubo que esperar hasta el antildeo 530 de para que se hiciera la primera comshypilacioacuten de sus escritos por Isidoro de Mileto Pocas copias de los trashybajos del sabio siracusano sobrevishyvieron y no fue hasta 1906 cuando Johann Ludw ig Heiberg descubrioacute en Constantinopla un palimpsesto (papiro sobre el que se ha escrito un texto sobre otro anterior borrashydo) que permitioacute conocer los razoshynamientos matemaacuteticos de que se habiacutea va lido Arquiacutemedes para sus descubrimientos
Fue un genio de las matemaacuteshyticas con especial dedicacioacuten a la geometriacutea Sus hallazgos le garanshytizan un puesto de honor en 105
anales de la ciencia Ideoacute un meacutetoshydo para medir la circunferencia coshynociendo el diaacutemetro y determinoacute con aproximacioacuten de menos de dos mileacutesimas el valor del pi griego Elaboroacute tambieacuten las foacutermulas que
ARQUIMEDES permiten calcular el aacuterea del ciacutercushylo partiendo del radio y calculo el aacuterea de un segmento de paraacutebola entre otros hallazgos geomeacutetricos
Si bien no descubrioacute la palanca estudioacute las leyes que explican el principio que entra en juego al accionarla y al darse cuenta de la importancia que teniacutea dijo Si me dan un punto de apoyo movereacute el mundo
Arquiacutemedes no solo cultivoacute con eacutexito las matemaacuteticas sino que hizo incursiones fructiacuteferas en la fiacutesishyca Inventoacute el tornillo que lleva su nombre consistente en un mecashynismo con una hoja en forma de tornillo dentro de un cilindro para transferir agua desde un nivel bajo a canales de irrigacioacuten Este tornishyllo sigue usaacutendose para bombear liacutequidos
Se dice que mientras tomaba un bantildeo observoacute que el agua de la tina subiacutea cuando eacutel entraba y este efecto le llevoacute a descubrir el prinshycipio hrdrostaacutetico conocido como principio de Arquiacutemedes que en su versioacuten actualizada se enuncia diciendo que un soacutelido sumergido en un liquido recibe un empuje ha-
Piacuteo Moa Ban ga Escritor
cia arriba igual al peso del vo lumen del liacutequido que desaloja Al descushybrir este principio exclamoacute Eureshyka (Lo he encontrado) que ha pasado al cataacute logo de expresiones populares
Su mente prodigiosa no solo elucubraba teoriacuteas innovadoras tambieacuten dedicoacute su talento a inshyventa r armas nuevas que pudieran servir para la defensa de su ciudad Una de ellas fue un artefacto esshypecie de garra capaz de hund ir un naviacuteo enemigo
Pero el arma maacutes sorprendente seriacutean los espejos ustorios conocishyda por un relato de Luciano de Sashymosata (12 1-161 de) con la cual consiguioacute incendiar una escuadra enemiga Este invento nunca ha sido reproducido por lo que se pone en duda su existencia
La muerte de Arquiacutemedes se produjo el antildeo 212 aC a los 75 antildeos una edad considerada lonshygeva para la eacutepoca asesinado por un soldado romano de los que conquistaron Siracusa seguacuten la leshyyenda al negarse a acompantildearle pretextando que teniacutea que resolver antes un problema
Estatua de bronce de Arquiacutemedes en el observatorio Archenhold en Berl iacuten esculpida por Gerhard Thieme e inaugurada en 1972
Jack W Szostack
PREMIOS NOBEL Piacuteo Moa Banga DE CIENCIA 2009
Escritor
Charles K Kao George E Smith Wi llard S Boyle
2009 fue un antildeo en el que la concesioacuten de los premios Nobel de ciencia revistioacute ciertas peculiashyridades que conviene resaltar En primer lugar la adjudicacioacuten a tres investigadores en cada uno excepshyto en el de Economiacutea que fue comshypartido por dos ganadores Todos ellos destacaron en investigacioacuten baacutesica cuyos resultados propiciaron muacuteltiples aplicaciones praacutecticas lo que muestra claramente la imshyportancia que la ciencia pura tiene para el progreso
Otra caracteriacutestica es la alta parshyticipacioacuten de la mujer que acaparoacute cinco nominaciones el 44 de los agraciados proporcioacuten nunca alshycanzada antes Una de ellas la de Economiacutea es la primera mujer en ser distinguida con el galardoacuten en dicha disciplina en los 60 antildeos en que se adjudicoacute
MEDICINA
Recayoacute en tres cientiacuteficos (dos mUjeres y un varoacuten) que seguacuten destacoacute el jurado del Instituto Kashyrolinska han antildeadido una nueva dimensioacuten para la comprensioacuten de la ceacutelula han arrojado luz sobre los mecan ismos de enfermedades y han estimulado el desarrollo de nuevas terapias potenciales Se trata de Elisabeth H Blackburn Carol W Greider y Jack W Szostak
Los tres destacaron en la investishygacioacuten baacutesica sobre los teloacutemeshyros una estructura que se une a los extremos de los cromosomas humanos y los protege del enveshyjecimiento A la piexclimera se debe el descubrimiento de la enzima telomerasa que es un mecanismo baacutesico para la vida Cuando la teloshymerasa aumenta anormalmente se produce caacutencer O sea que en su justa medida rejuvenece la ceacutelula pero en exceso provoca un tumor Los conocimientos adquiridos proshymeten aplicaciones futuras en la lucha contra el caacutencer y el enveJeshycimiento celular
Blackburn nacioacute en Tasmania (Australia) en 1948 y junto con su disciacutepula Greider descubrieron la telomerasa en 1984
Grelder natural de California nacioacute en 1961 y fue quien demosshytroacute que los teloacutemeros previenen
el dantildeo en los cromosomas y por uacuteltimo Szostak de 57 antildeos Ion dishynense identificoacute ceacutelulas que por estar mutadas provocan un enveJeshycimiento celular prematuro
FiacuteSICA
La Academia sueca concedioacute el preciado galardoacuten a tres investigashydores que han ayudado a sentar las bases de las actuales redes de comunicaciones al decir del JUshyrado Son Charles Kao Kuen WishylIiaard S Boyle y George E Smith El tema comuacuten de investigacioacuten fue el descubrimiento del siacutelice un mashyterial abundante en la naturaleza como transmisor de la luz y a traveacutes de ella de las comunicaciones por fibra oacuteptica
El proceso lo inicioacute Kao en 1966 con la publicacioacuten de un artiacuteculo firmado conjuntamente con G O Gackam en el que anunciaba la capacidad de la luz para transmitir informacioacuten De ahiacute arranca la utishylizacioacuten industrial de la fibra oacuteptica desde 1970 transformada hoy en una red de maacutes de 1000 millones de kiloacutemetros por la que circulan textos muacutesica e imaacutegenes utilizashydas en Internet medicina etc
Kao que nacioacute en 1933 en Shanghai fue el precursor y visionashyrio del horizonte que se abriacutea con el empleo de la fibra oacuteptica Vive
Venkatraman Ramakrishnan Ada E Yonath Thomas A Stei tz
en Hong Kong donde sigue ded ishycado a la docencia
Boyle nacido en Canadaacute en 1924 junto con Smith que nacioacute en Nueva York en 1930 siguiendo la teoriacutea sobre el efecto fotoeleacutectrishyco de Einstein que le valioacute el Nobel crearon un sensor digital llamado CCD (Charged Coupled Device) cashypaz de reunir y leer las sentildeales de un gran nuacutemero de elementos de las imaacutegenes el ojo electroacutenico de las caacutemaras digitales que se utiliza tambieacuten en numerosas aplicaciones teacutecnicas como en la observacioacuten del interior del cuerpo humano y ha proporcionado fotos de lejanos lugares (como por ejemplo de Marshyte) o de los oceacuteanos profundos en palabras de la Academia
QUiacuteMICA
Tambieacuten este antildeo fueron tres investigadores de esta ciencia los laureados con el preciado galarshydoacuten cuyos nombres son Benkatrashyman Ramakrishnan Ada Yonath y Thomas Steitz que coincidieron en sus estudios sobre la estructura y funciones de los ribosomas unas partiacuteculas del citoplasma que desshycodifican la informacioacuten del ADN transmitida por el ARN mensajero para fabricar las proteiacutenas selecshycionando los amin oaacutecidos uno a uno
Los equipos liderados por los tres ganadores consiguieron por medio de la cristalografiacutea de rayos X el coshynocimiento en tres dimensiones de la estructura atoacutemica de los ribososhymas en el antildeo 2000 Este logro de bioquiacutemica baacutesica permitioacute saber como actuacutean los antibioacuteticos en las ceacutelulas de las bacterias lo que haraacute
posible disentildear nueshyvos antibioacuteticos que mejoren Ia actividad de 10$ actualmente en uso evitando asiacute la aparicioacuten de resistenshycia que se da en algushynos casos
La israeliacute Yonath de 70 antildeos trabaja en el Instituto Weismann de Jerusaleacuten y fue la pionera en obtener los primeros cristales Ellnor Ostrom OIIver E Willlamson de ribosomeacutels el norteamericano Steitz nacido en 1940 es profesor de la Universidad de Yale y publicoacute en 1998 el primer mapa incomshypleto del ribosoma y por uacuteltimo Ramakrishnan el maacutes Joven de los tres nacioacute en la India en 1952 y trabaja en la Universidad de Camshybridge (R~lIlo Unido) Tuvo una partlclpaClon relevante en la resoshylucioacuten de la estructura ribosoacutemica En dicha Universidad fue donde James Watson y Francis Crick desshycubrieron en 1953 la estructura en doble heacutelice del ADN
ECONuumlMiacuteA
La Academia de Ciencias de Suecia otorgoacute el premio de Ecoshynomiacutea a dos profesores estadounishydenses (como manda la tradici oacuten) por sus investigaciones en torno a las organizaciones sociales y la imshyportancia que en ellas tiene la orshyganizacioacuten econoacutemica (economic gobernance) que ha sido tladucishyda al espantildeol por un raro palabro gobernanza que bien podriacutea haber sido sustituido por gobierno o gobernabilidad Los plemiados son Elinor Ostrom y Oliver WiJliamshy
son Aunque ambos partieron de oacutepticas distintas coinciden en sus conclusiones
Ostrom nacida en 1933 es proshyfesora de la Universidad de Indiana y centroacute su trabajo en el estudio de la gestioacuten de la propiedad comuacuterl y en su libro El gobierno de los meshydios comunes describe numeroshy
sos casos eXitosos de comunidades locales entre las que incluyoacute el Trishybunal de las Aguas de Valencia un jurado centenario de regantes que dirime los conflictos derivados del uso del agua como ejemplos que muestran mayor eficiencia que la de otras forma puacuteblicas o privadas de gestioacuten Llega a la conclusioacuten de que ni la plivatizacioacuten ni la gesshytioacuten puacuteblica son siempre la mejor
opcioacuten Por su parte Williamson de 77
antildeos (uno maacutes que su pareja ganashydora) es docente de la Universidad de Berkeley California y autor de la obra Las instituciones econoacuteshymicas del capitalismo en la que estudia la teoriacutea y desarrollo de los costes de transaccioacuten que son los derivados de la operacioacuten aunque no formen parte del precio y su aplicacioacuten al funcionamiento intershyno de las empresas Analizoacute como influyen las relaciones jeraacuterquicas de las grandes sociedades en la reshysolucioacuten de los conflictos internos Tambieacuten estudioacute las situaciones en las que la organizacioacuten empresashyrial se vuelven tan complejas que aconseja externalizar determi nadas actividades operacioacuten que recibe el nombre de outsourci ng
ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
bull Los diacuteas 18 19 Y20 de septiemshybre tuvo luga r en el municipio ourenshysano de Maceda la celebracioacuten de Asshyt roga licia 09 evento del que nuestra agrupacioacuten form a parte como colaboshyradora organizadora del mismo y que en los uacuteltimos dos antildeos se estaacute convirshytiendo en la referencia del panorama astronoacutemico gallego gracias a la gran calidad de las conferencias y talleres que durante estos diacuteas se desarrollan wwwastroga liciaorg
- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
bull El diacutea 16 de octubre t uvo lugar una observacioacuten con el colectivo ponteshyvedreacutes Va ipolorio en el nacimiento del Riacuteo Gafos muy cerquita de Pontevedra A esta observacioacuten acudieron muchos miembros de dicho colectivo y un buen nuacutemero de miembros de la AARB
bull Los diacuteas 13 y 24 de noviembre Julio Pereira impartioacute sendas charlas de Iniciacioacuten a la Astronomiacutea y sesiones de Planetario para los alumnos del Coleshygio Mariano de Vigo Tambieacuten t uvieron lugar estas charlas de iniciacioacuten a la Asshytronomiacutea en el Colegio Las Acacias
voa nos acercoacute todas las novedades acerca de la investigacioacuten sobre exoshyplanetas con una charla-coloquio titushylada Planetas Extrasol ares que tuvo lugar en la Libreriacutea Casa eJel Libro cuya gerencia una vez mas nos cedioacute su sashyloacuten de actos para nuestras actividades
bull El 17 de noviembre Pablo Martiacuteshynez Javier Navidad Sebastiaacuten Hernaacutenshydez y Ricardo Lago se desplazaron al Alto de Fontefriacutea con intencioacuten de obshyservar el maacuteximo de las Leoacutenidas (lluvia de estrellas)
bull El 23 de noviembre Ricardo Lago impartioacute una charla-coloquio titu lada Exploracioacuten Espac ia l en el sa loacuten de actos de la libreriacutea Casa del Libro
bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
bull Durante este antildeo 2009 se han enviado reportes sobre contaminacioacuten lumiacutenica al Proyecto IACO en el ma rco del AIA-IYA2009
bull Se ha puesto en marcha el Proshyyecto CMON (Collaborative Meteor Observatory Network) entre varios afishycionados gallegos para montar una red gallega de registro y estudio de boacutelidos y meteoros que pueda colaborar con otras redes profesionales que ya estaacuten en pleno funcionamiento
Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
-
Eridanu~--
[) 225 0
Columba -lt
E w
Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
Diacutea 20shy
Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
Diacutea 4shy
Diacutea 22shy
Diacutea 17shy
MAYO
Diacutea 6shy
Diacutea 16shy
Diacutea 26shy
JUNIO
Diacutea 8shy
Diacutea 21shy
Diacutea 28shy
Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
Toda a informacioacuten de
Vi O
Alcaldiacutea Concello de Vigo
ALCALDiacuteA
Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
Cal eacute o seu horario Luns a venres de 8 da mantildeaacute aacutes 8 da tarde e saacutebados de 10 da mantildeaacute aacutes 2 da tarde
Outros servizos de Atencioacuten Cidadaacute Se vostede quere obter informacioacuten a traveacutes do seu moacutebil ou do seu enderezo electroacutenico sobre ofertas de emprego munlClpals subvencioacutens e prazos de pagamento dos impostos municipais noacutes informaacutemoloa sen custo alguacuten Poacutedese dar de alta a traveacutes do 010 ou no enderezo 010vigoorg
Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
bullWWW vigO org
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En lo que afecta a los mini agushyjeros negros esta hipoacutetesis predice que si las dimensiones espaciales extra tienen un tamantildeo del orshyden de lO-14m la energiacutea necesaria para la formacioacuten de un mini agushyJero negro descenderiacutea a 1000GeV un valor perfectamente alcanzable por LHe Ademaacutes no tendriacutea que ser tan pequentildeo su tamantildeo seriacutea de lO 9m su masa de 1810-23kg (unos 10000 protones) y su tiempo de evaporacioacuten mucho maacutes largo del orden de 10 l segundos Asiacute que hemos llegado (iexclpor fiacutenl) a la afirmacioacuten que motivaba este arshytiacuteculo efectivamente seguacuten algushynas teoriacuteas el LHe podriacutea producir agujeros negros Noacutetese que estas teoriacuteas no tienen absolutamente ninguna comprobacioacuten previa Maacutes bien encontrar alguacuten indicio de agujero negro en las colisiones del LHC seriacutea su primera comprobacioacuten experimental (y por eso los teoacutericos de partiacuteculas o de cuerdas estariacutean encantados de que asiacute fuese)
6 iquestSeraacuten peligrosos esos posishybles mini agujeros negros del LHO
Seguacuten algunos caacutelculos aproxishymados8 el LHC podriacutea producir unos diez millones de agujeros negros al antildeo una vez funcionando a pleno rendimiento iquestCoacutemo se detectashyriacutean En 70-27 segundos el agujero se desintegrariacutea transformando en radiacioacuten de Hawking toda su masa Esa radiacioacuten consistiriacutea en una gran
Referencias
cantidad de partiacuteculas de todo tipo emitidas en un uacutenico suceso lo que lo diferenciariacutea claramente de la mashyyoriacutea de los sucesos de LHC donde se espera un nuacutemero de partiacuteculas relativamente baJO
Por tanto para que el mini agushyjero negro fuese peligroso debeda de absorber la materia circundante maacutes raacutepidamente de lo que la emishyte Eso significa estar rodeado de un medio maacutes caliente que eacutel mismo Como su temperatura de Hawking se calcula entorno a los 100 billones de grados iexcl necesitariacuteamos un meshydio unas mil millones de veces maacutes caliente que el interior del 501 1 cosa que por supuesto no es el caso de la Tierra
Pero los buscadores de cataacutestroshyfes no se conforman con este argushymento y aducen que soacutelo se basa en que los caacutelculos de Hawking sean ciertos y hasta ahora nadie ha comprobado que la radiacioacuten de Hawking exista Asiacute que iquestqueacute pasariacutea si el mini agujero negro no se desintegrara o lo hiciese mushycho maacutes lentamente La respuesta de los cientiacuteficos del CERN recurre entonces al argumento de los rayos coacutesmicos los rayos coacutesmicos son partiacuteculas elementales (protones muones ) de mucha enel-giacutea lleshyvan tanto tiempo como el Univershyso colisionando con la Tierra y el resto de astros Una colisioacuten de un protoacuten de un rayo coacutesmico con un protoacuten de la Tierra tiene una enershygiacutea al menos 10 veces mayor que las que se produciraacuten en el LHC Por
tanto esas colisiones ya tendriacutean que haber producido mini agujeros negros como los que produciriacutea el LHe La uacutenica diferencia es que esos agujeros viajariacutean maacutes raacutepido y poshydriacutean atravesar faacutecilmente un astro poco denso Pero no uno tan denshyso como una estrella de neutrones Si uno de estos agujeros negros se hubiese frenado dentro de una de estas estrellas y la hubiese consumishydo habriacutea provocado una explosioacuten gigantesca maacutes intensa que la de cualquier supernova El hecho de que nunca hayamos observado exshyplosiones de este tipo (y hay que pensar que el nuacutemero de estrellas de neutrones en nuestra galaxia es muy alto se estima en unos cienshytos de millones) implica por tanto que los mini agujeros negros no son estables es decir se desintegran antes de tener tiempo de absorber materia en grandes cantidades y provocar cataacutestrofes de dimensioshynes astronoacutemicas
Mala suerte para los visionarios de apocalipsis varias la Tierra seguishyraacute aquiacute unos cuantos antildeos maacutes
1- btmJsolreka comblog20 12lbc-end-of-the-world httparxivorgPS cachearxivpdf08080808 1 415v1 pdf
2 - http cosmiclogmsn bc msncomarchive20080902132 6534asox 3 - The safety af the LHC httppubl icwebcern chpubliclenLHCSafety-enhtm l 4- Review af the safety af LHC collisians J Elli s M L Mangano et al httparxiv orgpdf08063414
Exclusioacuten af 81ack Hales disaster scenarias at the LHC B Koch M Bleicher H Stoacutecker bnJl larxivorgpdf08073349v2 Astraphisical implications af hypothetical stable Tev-scale black hales S8 Giddings M L Mangano httpjla rxi vorgpdf0806 338 1
5 - hilpwww iexclte educacion esw 3easMateriexcla lesEdu cat ivosmema Jl taresobservator io 6 - httpmintakasdsu edufacultyoroszlweb 7- New Dimensions at a Millimeter to a Fermi and Superstrings at a TeV N Arkani-Hamad S Dimopou los GR Dvali
Phys Lett B436 Large extra dimensions M Sh if mano httparxivargPS cachearxivpdf0907 09073 07 4yl pdf
8- 81ack Holes at the LHC S Dimopoulas G Landasberg httpes arxivorgPS cachehep-phpdfQ l060 106295v1pdf
AMERICA LATINA ENERGIA
I
Y CAMBIO CLIMATICO Emilio Meneacutendez Peacuterez
Departamento de Ecologiacutea - Universidad Autoacutenoma de Madrid
El calentamiento global y otros problemas
La percepcioacuten de que el calenshytamiento global es un problema serio va tomando fuerza maacutes en las sociedades ricas que en las menos desarrolladas econoacutemicashymente aunque en cualquier caso queda tapado por otras cuestiones maacutes inmediatas Un anaacutelisis reashylizado por la Universidad de Sanshytiago muestra que los espantildeoles consideran que el cambio climaacutetishyco ocupa el quinto lugar despueacutes de otros temas de preocupacioacuten anteponiendo a eacutel un conjunto de otros problemas ambientales (Figura 1)
Parece oportuno asumir esto pues el cambio climaacutetico se enmarshyca en un contexto de crisis global en el cual sus efectos seraacuten tanto maacutes criacuteticos en la medida que los demaacutes problemas globales sean
maacutes intensos en particular los coshynexos con la pobreza social y el deshyterioro ambiental Esta liacutenea argushymental es con la que nos vamos a aproximar a Ameacuterica Latina
Una situacioacuten de temperaturas maacutes elevadas que las actuales dos o cuatro grados centiacutegrados pueshyde ser muy problemaacutetica para alshygunas regiones por ejemplo Meacutexishyco y Ameacuterica Central Constituyen un entorno en el cual hay zonas densamente pobladas en las cuashyles la frontera agriacutecola y de aproshyvechamiento de lentildeas avan za deshyforestando aacutereas de montantildea las lluvias torrenciales que se esperan con maacutes frecuencia en los periodos de huracanes y ciclones que alliacute se dan incidiraacuten negativamente en la conservacioacuten del suelo ademaacutes de traer consigo desastres con peacuterdishydas de vidas humanas
Esto ya ha ocurrido en Guateshymala y otros paiacuteses de la zona alliacute
Porcentaje total de citas en primero y segundo lugar de una encuesta en Espantildea
J
- iexcl Guerras y I
Hambre
- - - Probremas ambienta
1 Cambio climaacutetico
Problel
Problemas econoacutemicos eza y crisis
s violentos
ue afectan 1 Terrorismo al Mundo
p Crisis energeacutetica carestiacutea de combustibles
10 20 30
Figura 7
40
Fuente Pablo Meira use
la visioacuten de la situacioacuten del terreshyno es preocupante no soacutelo por la peacuterdida de esa masa forestal que todaviacutea controla la accioacuten de las llushyvias y favorece la pervivencia de los manantiales sino tambieacuten por la sishytuacioacuten de los terrenos despueacutes de la cosecha del maiacutez la milpa (Fishygura 2 paacutegina siguiente) La sequiacutea actual en la franja oriental de este paiacutes con la secuela de 500 persoshynas muertas por la hambruna no es maacutes que una entre otras llamashydas de atencioacuten
Hemos de recordar que en el Periodo Caacutelido Medieval a finashyles del primer milenio de nuestra Era se prodUjO el hundimiento de la Cultura Maya Claacutesica las conshyfrontaciones sociales fueron la caushysa final pero previsiblemente hubo uno o varios detonantes previos para ello las elevadas temperaturas de ese periodo con poblacioacuten que habiacutea crecido fuertemente y deshymandaba maacutes alimentos maiacutez pushydieron dibujar un entorno no sosshytenible ambientalmente si ademaacutes hubo fuertes lluvias la situacioacuten debioacute ser muy complicada Por algo para los mayas el agua y sus ciclos teniacutean un alto simbolismo
En Ameacuterica del Sur el fenoacutemeshyno del Nintildeo - Nintildea distorsiona los regiacutemenes de lluvia no sabeshymos cuaacutel seraacute su evolucioacuten y como se veraacute afectada por el ca mbio climaacutetico pero siacute percibimos que los antildeos de fuertes lluvias o de sequiacuteas prolongadas afectan a las poblaciones del subcontinente o a la agricultura Respecto a esto seshygundo las noticias relativas a proshyblemas relacionados con las fu ershytes lluvias o los periodos de sequiacutea en Argentina o en Brasil se repiten con frecuencia
Fiexcl(Jura 2
Desde los entornos mediaacuteticos I Emisiones de gases de efecto que nos muestran los efectos del invernadero cambio climaacutetico quizaacutes haya poshycas noticias relativas a la peacuterdida Las emisiones de gases de de hielos y glaciares de Ameacuterica del efecto invernadero contienen dos Sur siacute nos hablan de la Antaacutertida partidas relevantes las de origen aunque menos de lo que ocupan energeacutetico y las debidas a los usos las preocupantes noticias del oceacuteashy de la tierra En la mayor parte de no Aacutertico y su placa de hielo flotanshy las regiones mundiales son senshyte El hecho de que el hemisferio siblemente mayores las primeras sur sea en mayor medida oceaacutenico que las segundas pero no es asiacute en puede atenuar los cambios de temshy Aacutefrica y en Ameacuterica del Sur Resshyperatu ra en las aacutereas terrestres en
pecto a las de este subcontinenteparticular las del cono sur donde
se sentildealanlos glaciares siguen siendo un gran espectaacuteculo (Figura 3)
Cuando se viaja por Ameacuterica Latina e incluso se participa en foshyros universitarios la percepcioacuten del nivel de preocupacioacuten por los proshyblemas derivados del cambio clishymaacutetica es baja queda sobrepasada por muchos otros de tipo social y algunos de caraacutecter ambiental Por ejemplo en este segundo rengloacuten preocupan los efectos que se pueshydan derivar de la construccioacuten de Hidroviacutea del Paranaacute que incidiraacute negativamente en la conservacioacuten del Pantanal boliviano palaguayo brasilentildeo se quiere disponer de una gran viacutea de comunicaciones para exportar materias primas y tambieacuten crear actividad econoacutemica y laboral
Guatemala el campo en abril - 2008
bull Los campos de milpa maiacutez cuando se ha realizado la recoleccioacuten presenlan este aspeclo Faacuteciles de perder su tierra de labor cuando las lluvias son torrenciales bull En la aclualidad las fuertes lluvias se producen cuando la milpa estaacute crecida a partir de junio iquestQueacute pasaraacute en el futuro bull iquestCoacutemo se defenderaacute la tierra si la deforestacioacuten llega hasla la cumbre de las colinas
bull Las emisiones de origen enershygeacutetico se estiman en 23 t de CO
2
por persona y antildeo mientras que la media mundial estaacute en 43 1 que por otro lado es el valor corresponshydiente a Meacutexico cuya estructura geograacutefica y econoacutemica es muy distinta de la media de Ameacuterica Latina Las razones para esa baja emisioacuten en Ameacuterica del Sur se relashycionan con el moderado peso de la industria baacutesica el no muy elevado uso del automoacutevil y el hecho de que casi las dos terceras partes de la generacioacuten de electricidad proshyvenga de la energiacutea hidraacuteulica
bull Las debidas a los usos de la tieshyrra son sensiblemente mayores se estima que incluso pudieran doshyblar a las de origen energeacutetico el caacutelculo final de ellas es complejo y en cierta medida discutible Heshymos de asumir que una parte del resto del mundo nos abastecemos de productos agriacutecolas forestales y ganaderos desde Ameacuterica del Sur tambieacuten desde Aacutefrica Los medios de comunicacioacuten nos muestran la deforestacioacuten en amplias zonas de la Amazoniacutea aunque se hace menos incidencia en el cultivo de soja o en la ganaderiacutea de vacuno que son el motivo para esa tala de aacuterboles
Es previsible que estas emisiones derivadas de los usos de la tierra sigan creciendo Por un lado la propia dinaacutemica de crecimiento de la poblacioacuten demandaraacute mayores producciones agriacutecolas y ganadeshyras pero ademaacutes la viabilidad ecoshynoacutemica de la mayoriacutea de los paiacuteses se une al incremento de las exporshytaciones de algunas de esas proshyducciones esto demandaraacute una mayor superficie agriacutecola y ganashydera y conllevaraacute peacuterdidas de masa forestal
En esa linea hay que pensar en las propuestas en el subcontinente de produccioacuten de biocombustibles liacuteshyquidos bien para su consumo proshypio pero en mayor medida previshysiblemente para la exportacioacuten La Hidroviacutea del Paranaacute antes citada se une en cierta medida al desarrollo de los cultivos de soja para usos vashyrios entre ellos los de biocombusshytibies Estos cultivos energeacuteticos o mejor dicho los biocombustibles liacutequidos aparecen como opciones de reduccioacuten de las emisiones gloshybales de CO2 Ello es cierto pero no en gran proporcioacuten y esa dismishynucioacuten se la asignaraacuten maacutes bien los paiacuteses que los consumen no a los que producen la soja u otras mateshyrias primas
Botadero de residuos Ciudad de Guatemala Agosto 2007
El uso masivo de abonos nitroshygenados o la extensioacuten de cultivos que fijan nitroacutegeno en el suelo es un problema en el ciclo de dicho elemento pues finalmente eacuteste pasa a las aguas y camina hacia el mar Es importante sentildealar que hay plmiddoteocupacioacuten por que ya hashyyamos sobrepasado el equilibrio en el ciclo global del nitroacutegeno o estemos cerca de hacerlo
En estas paacuteginas se va a hacer una referencia maacutes extensa resshypecto a los usos energeacuteticos y sus expectativas de evolucioacuten en las emisiones de COr Antes de ello hay que sentildealar otro foco emisor tal es los vertederos de residuos urshybanos que aparte de un problema y una fotografiacutea social muy poco alentadora suponen una contribushycioacuten nada desdentildeable de CH
4 (Fishy
gura 4)
Esquemas energeacuteticos en Ameacuterica Latina
En el lado del consumo en Ameacuterica Latina hemos de hablar de los siguientes tres apartados Lo haremos tanto en relacioacuten al moshymento actual como en sus expecshytativas de evolucioacuten que como se va a exponer son de un crecimienshyto significativo
bull Los vertederos de residuos son un lugar insano Se desprenden gases procedentes de la descomposicioacuten de dichos residuos las aguas que circulan por ellos suelen ser aacutecidas y arrastran metales disueltos maacutes otros compuestos Debieran construirse sobre superficies estancas y lejos de las viviendas bull Pero en muchas ciudades incluida Madrid alliacute trabajan de manera maacutes o menos informal personas que se ganan la viacuteda con las cosas que recuperan de esos vertidos
Figura 4
bull Usos industriales El desarrollo industrial en el subcontinente ha sido muy asimeacutetrico Chile cuenta con una importante produccioacuten de cobre la cual supone consushymos significativos de electricidad Venezuela tambieacuten desarrolloacute su industria sideruacutergica metaluacutergica y quiacutemica Brasil cuenta con una industria baacutesica diversificada lo mismo que Colombia y Argentina aunque en menor medida Otros paiacuteses soacutelo cuentan con industrias manufactureras de bajo consumo energeacutetico
La demanda de bienes para la construccioacuten cemento y acero haraacuten crecer estas industrias y la demanda de energiacutea En la misma linea aunque por razones distintas aumentaraacute la demanda de cobre y consiguientemente el consumo de electricidad esa apetencia por el cobre viene de muacuteltiples usos enshytre ellos los equipos para las enershygiacuteas renovables aerogeneradores o placas solares
bull Movilidad y transporte En algunos paiacuteses supone ratios muy elevados entre un tercio y la mitad del consumo final de energiacutea no asiacute en los paiacuteses con mayor peso de la industria baacutesica Brasil Coshylombia Chile o Venezuela El transshyporte de mercanciacuteas se hace por carretera y entre los grandes proshyyectos de nuevas infraestructuras se proponen autoviacuteas de conexioacuten internacional en buena medida comunicando puertos que miran al Paciacutefico o al Atlaacutentico aunque el traacutefico por riacuteos tiene tambieacuten su importancia
Pero el aspecto maacutes preocupante se une al crecimiento de la movilidad que por otra parte es necesario por razones estructurales sociales y econoacutemicas En la actualidad el nuacutemero de automoacuteviles por 1000 habitantes estaacute en torno a los 150 algo menos de la tercera parte del ratio espantildeol
La poblacioacuten en Ameacuterica Latina es el 7 de la mundial mientras que si miramos un desglose de la poblacioacuten urbana del mundo nos encontraremos que las ciudades latinoamericanas suponen el doble de ese va lor sentildea l como otras vashyrias del ritmo de crecimiento urbashyno en este subcontinente_Las ciushydades reclaman entre otras cosas respuestas a la mov ilidad obligada esa que conecta las zonas de reshysidencia con las de ocio y las de trabajo En todas las ciudades en la medida que aumenta el nivel de vida el automoacutevil es la respuesta maacutes si el desarrollo de los medios de transporte colectivo es defishyciente
El crecimiento de la movilidad y el transporte demandaraacute progresivashymente maacutes derivados del petroacuteleo a los cuales acompantildearaacuten por un lado el gas natural como ya sucede en Argentina o Brasil con el gas licuado veh icular o los biocomshybustibles liacutequidos tal como se ha sugerido anteriormente
bull Residencial y servicios Es una demanda que creceraacute tambieacuten en la medida que se incremente el nishyvel de vida En buena medida se dishyrigiraacute hacia el consumo de electrishycidad con una cierta participacioacuten del gas en las ciudades
El consumo de electricidad en el conjunto de Ameacuterica Latina es moderado con relacioacuten al de los paiacuteses maacutes ricos tal como muestra la figura 5 aunque el del paiacutes proshyductor de cobre Chile es el maacutes elevado del subcontinente Las reflexiones anteriores nos llevan a pensar en aumentos signif icativos en la demanda eleacutectrica la cual en la actualidad proviene en algo maacutes de la mitad de la generacioacuten eleacutecshytrica el resto se obti ene del gas nashytural y de derivados del petroacuteleo y en menor medida del carboacuten
Del lado de la energiacutea primaria hay que sentildealar que Ameacuterica del
Consumo de elctricidad per caacutepita kWhlpersona y antildeo
9000
8000
7000 6000
5000
4000
3000 Datos del
antildeo 2006 2000
1000
Media OCDE Espantildea
bull Al antildeo 2008 el consumo mundial de electricidad alcanzoacute 20000 TWh lo cual significa 3000 kWh por persona y antildeo de media bull Es previsible que en Ameacuterica del Sur la demanda de electricidad se doble en los proacuteximos 25 oacute 30 antildeos bull iquestCoacutemo seraacute en Ameacuterica del Sur el esquema de generacioacuten y cual seraacute el grado de integracioacuten regional
Chile Brasil Media Ameacuterica del Sur
Figura 5
Sur tiene reservas de combustishybles foacutesiles para ser autosuficiente en su conjunto durante todo este siglo Ahora bien el reparto geoshygraacutefico de yacimientos tambieacuten es asimeacutetrico_ Las reservas de petroacuteshyleo son una deacutecima parte de las mundiales las de gas natural una veinteava parte y las de carboacuten una proporcioacuten algo menor
Venezuela es con diferencia el paiacutes con mayores reservas de peshytroacuteleo seguido a distancia por Brashysil En ambos casos la participacioacuten de los crudos pesados en el total de ellas es muy elevada lo que cuestiona como seraacuten los procesos de refino en el futuro y que calidashydes se obtendraacuten de eacutel Brasil no seraacute suministrador para el resto de Ameacuterica Latina ya que sus reservas soacutelo cubren razonablemente sus demandas El gas natural se enshycuentra en primer lugar en Veneshyzuela y en segundo en Bolivia las disponibilidades de Argentina son escasas soacutelo vaacutelidas para su propio consumo
Las fJosiciones polrlicdS de Veshynezuela y Bolivia no crean un enshytorno de faacutecil diaacutelogo con determishynados paiacuteses tambieacuten hay dudas sobre la capacidad financiera y tecshynoloacutegica de ambos paiacuteses para una
raacutepida expansioacuten de las industrias petrolera y gasista de forma indeshypendiente Asiacute los dos paiacuteses dan entrada a compantildeiacuteas foraacuteneas que en cierta medida vuelven a repetir los esquemas de explotacioacuten de los recursos naturales frente a los cuashyles se han manifestados los liacutederes de Venezuela y Bolivia Todo ello conforma una situacioacuten compleja y que trae incertidumbres en el sushyministro energeacutetico futuro
Este esquema de anaacutelisis puede favorecer el avance energeacutetico en cuatro liacuteneas que introducen a su vez cuestiones
bull Retorno al carboacuten Previsibleshymente de forma moderada dirigido hacia la genelacioacuten de electriCidad ya algunas industrias baacutesicas como la fabricacioacuten de cemento Ya se construye una central teacutermica de carboacuten en el sur de Argentina y se dibujan proyectos en otros paiacuteses Esto supondriacutea un incremento de las emisiones de C02
bull Energiacutea nuclear Francia se mueve por dife rentes paiacuteses proshyponiendo centrales no parece faacutecil que los proyectos cuajen al menos a corto plazo Las suspicacias poshyliacuteticas entre paiacuteses de la regioacuten se agravariacutean
~
bull Fomento de los biocombustishybies liacutequidos Esta liacutenea que proshypone en primer lugar Brasil ya se estaacute extendiendo por otros pciexcliacuteses Como se ha sugerido anteriorshymente no haraacute maacutes que trasladar el problema de las emisiones de gases de efecto invernadero del entorno de los hidrocarburos a la agricultura
bull Desarrollo de las energiacuteas renovables Es la opcioacuten maacutes apeshytecible tanto en relacioacuten a las inshycertidumbres en disponibilidad de hidrocarburos para todos y a fin de frenar el crecimionto de las emisioshynes de gases de efecto invernadeshyro Veamos brevemente cual es la situacioacuten
Energiacuteas renovables en el sisteshyma eleacutectrico
La hidraacuteulica es la primera fuenshyte de generacioacuten eleacutectlica su desashyrrollo en los uacuteltimos antildeos estaacute sienshydo socialmente muy cuestionado desde las grandes represas brasileishyras a la de Ralco en Chile esto no favorece la construccioacuten de nuevas instalaciones de generacioacuten
La eoacutelica es el gran recurso enershygeacutetico en varios paiacuteses de Ameacuterica
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~~e-shy 1-+-+ ~ -1 middot -shy
EOacuteLICA DEL CHOCOacuteN
Latina desde el istmo de Tehuanshytepec en Meacutexico a la Guajira en Colombia y Venezuela Pero sobre todo en la Pat agonia C hilena y Arshygentina aquiacute hay disponibilidades de viento como para generar una cantidad de electricidad similar al actual consumo de toda Ameacuterica Latina un milloacuten de GWh anuales
iquestPor queacute no se ha desarrollado aun la eoacutelica) Va rias respuestas nos aparecen desde la no consciencia del problema global del cambio climaacutetico a razones de inmediatez econoacutemica que se une a ese marco de economiacutea ultra liberal que se ha extendido en muchos paiacuteses y las empresas energeacuteticas propias o foraacuteneas
Ahora bien ag ua pasada no mueve molino La cuestioacuten es coacutemo conseguir avanzar en ese propoacutesito Parece necesario estushydiar viacuteas significativas de financiashycioacuten a las cuales no podemos ser ajenos tal y como se veraacute maacutes adelante Pero antes que ello es preciso recuperar el diaacutelogo social para que la eoacutelica y la hidraacuteulica puedan caminar Juntas
La hidraacuteulica ya existente puede soportar un gran desarrollo de la
~
bull En una meseta proacutexima a esta presa cuya potencia n 25 Km hidraacuteulica es de 1200 MW Con 3000 horas anuales equivalentes a plena carga Parque eoacutelico de ~ 1000 aerogeneradOfes de 3 MW ~ _3000 MW de potencia totalnstalada Como este parque eoltco caben - 3 500 horas equivalentes a plena carga I muchos en la Patagonia - InverSII)n - 4000 Millones de Euros - Generacioacuten - 10000 GWhantildeo
energiacutea eoacutelica bien en implantashyciones proacuteximas a presas en operashycioacuten como sugiere la figura 6 bien con interconexiones entre hidreacuteIacuteumiddotmiddot lieas de zonas poco ventosas por ejemplo las del Paranaacute con aacutereas de alto potencial de viento Esto obliga a un diaacutelogo entre paiacuteses lo cual no es faacutecil pero ademaacutes reshyqUiere inversiones en infraestrucshytu ras
Conclusiones a modo de reflexioshynes para seguir trabajando
Tanto lo que se ha expuesto en relacioacuten con Ameacuterica Latina como lo que acontece en otros lugares del mundo nos hacen pensar en lo inevitable del avance del cambio climaacutetico y sus consecuencias Es preciso comenzar las acciones de adaptacioacuten tanto en paiacuteses ricos como en los maacutes pobres a los cuashyles estamos obligados a ayudar de forma sign ificativa
Evidentemente todas las accioshynes que fomenten el ahorro y uso eficiente de la energiacutea deberaacuten ser promovidas Aquiacute y en cualquier otro paiacutes en especial en el transshyporte y la movilidad pero sin olvishydar actuar en relacioacuten a cualquier otro tipo de consumo energeacutetico
Finalmente parece imprescindishyble dibujar un esquema de desarroshyllo de la energiacutea eoacutelica en Ameacuterica Latina en particular en Patagonia Ello requiere en primer lugar asushymir el dibujo que los ciudadanos de los distintos paiacuteses desarrollen buscando en primer lugar diaacutelogo y consenso social posiblemente las Universidades pudieran tener un papel significativo en recomposhyner ese diaacutelogo que tan necesario se hace y que no olvidemos estaacute deteriorado
Espantildea debiera sentirse invoshylucrada en este propoacutesito Las deshynominadas empresas energeacuteticas espantildeolas se extienden por los distintos paiacuteses de Ameacuterica Latishyna fueron para ampliar sus actishyvidades pero hoy entre ell as debe aparecer la lucha contra el cambio
Figura 6 climaacutetico
- -- -- -
LA OBSERVACION PLANETARIA
y EL DIOS DE LA GUERRA
Cuando algunos miembros de
la Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas
Baixas me propusieron la idea de colaborar con alguacuten artiacuteculo en esta interesante revista accediacute gustoso y agradezco su deferencia
de darme la oportunidad de colashy
borar con los temas que maacutes me apasionan La astronomiacutea
La astronomiacutea amateur puede
tener dos apartados El cielo proshy
fundo y la observacioacuten planetaria o en su extensioacuten digamos la obshyservacioacuten del Sistema Solar Desde siempre me quedeacute maravillado por la observacioacuten de los planetas y los
misterios que encierran
Tambieacuten los dos apartados obshyservacionales se pueden dividir en dos La observacioacuten visual y la obshyservacioacuten fotograacutefica sentildealando
esta uacuteltima un tanto mas difiacutecil y complicada especialmente en la fotografiacutea planeta ria
Este invierno y proacutexima primashy
vera tendremos dos planetas en
muy buenas condiciones de obsershyvacioacuten Marte por tener su oposishy
cioacuten en enero y Saturno un poco mas tarde
Marte siempre fue mi planeshy
ta preferido por sus detalles tan
dinaacutemicos y cambiantes sus mushychos puntos en comuacuten con nuesshytra Tierra y al ser sus oposiciones un poco mas frecuentes que las de los demaacutes planetas exteriores
es obligado hablar en primer lugar del planeta rojo
Como todos sabemos el Marshyte de los latinos era Ares para los
Camilo Fumega Ucha Presidente de la Asociacioacuten para la Divulgacioacuten Cientiacutefica
Ourense Astronomiacutea
griegos dios de la 18 d iciembre 2007 882 Mili Km --------guerra que se hace
acompantildear de sus dos hijos Fobos (Temor) y Deimos (Terror) una
Afelio
vez descubiertos por 28 agosto 2003 556 MilI Kmel astroacutenomo estadoshy
unidense Asaph Hall
EI planeta rOJo poshy8 ltlbri12014
see una oacuterbita muy 924 MilI Km
exceacutentrica y esto hace Tabla Oposiciones de Marte cercanas a las actuales En agosto de 2003 alcanzoacute el perihelio que sus OPOSICIOshy situilndose a su miacutenima distancia a la Tierra con 556 millones de Kmla actual oposlcion del proacuteximo dja 29 de enero seraacute en el afeliocon una distancia cercana a los nes que se dan cada 100 millones de Km
780 diacuteas por teacutermino medio no acontezcan a la misma nes de Km) y es entonces cuaacutendo distancia haciendo variar en conshy brilla con un fulgor rojo-naranja secuencia su diaacutemetro aparente casi escandaloso superando en angular asiacute como su brillo o magshy brillo al planeta Juacutepiter nitud a simple vista En las oposi shyciones afeacutellcas esto es en el punto Precisamente un par de meses mas lejos de la Tierra como la que antes y despueacutes de las oposiciones acontecioacute en el mes de enero pashy debemos observar y fotografiar el sado Marte se situoacute a maacutes de 100 planeta porque despueacutes su brillo y millones de Km pero su brillo sushy diaacutemetro decreceraacuten raacutepidamente pera auacuten la primera magnitud yes muy faacutecil de localizar sin embargo En la tabla I podemos ver las en el periheliO (oposiciones cercashy oposiciones hasta el 2020 con su nas y favorabl es como la del 2003 distancia correspondiente en milloshyy que acontecen cada 15-17 antildeos) nes de Km en su miacutenima aproxishyMarte se situacutea a la miacutenima distanshy macioacuten que suele acontecer con cia de nuestro planeta (556 millo- algunos diacuteas de diferencia a la
Oposiciones de Iarte para el ciclo 2003-2020 I Fecha Asceu Recta Declinacioacuten Distaucia LVKlll lag TA 2S-Ago-2003 15deg -i8 S22h 39m 03 72 556 x 106 251-28
I
30--Iay-2016 15h -15m 2F 2-i S 0503 bull 753 x 106 -20 186I
31-Jul-20 18 20h 27m 25deg 56 S 0385 577 x 106 -2S 2-i3 13-0cl-2020 05deg 22 N 0-119 62 7 x 1050111 22 m -16 22-1
15~ 53 N 07-No-~005 02h 51m 0-i6-1 69-1 x 106 ~01-~3 159-2-1-Dic-2007 26deg-151 06h 12m 0592 S86 x 106 -16
29-Ene-20 1 O 08h 5-1m 22 09 N 066-1 99-1 x 106 -12 141 05-1ar-2012 11h 03m 11351 I 06 7-i 1008 x 106 -12 139
l ) O-l~ 25 S 0618 bull 915 x 1051-1-Abr-201-1 13h 05m -1-1 - shy
Tabla IIOposiciones hasta el antildeo 2020Se dan sus coordenadas as] como su distancia magnitud y tamantildeo aparente en segundos de arce
Marte el diacutea 2 de diciembre del 2007 Al sur (arriba) se divisa el Solis Lacus y sus regiones adyacentes Abajo izquierda se puede ver el Mare Acidalium muy cerca del polo norte El color azul difuso se debe a nieblas que se forman en sus contornos Newton 3l0rnm Powermate 5X F25 Philips SPC900NC
El diacutea 20 de agosto de la gran oposicioacuten de 2003 ha sido posible capturar el sateacutelite De i mos en su maacutexima elongacioacuten oeste a las 2h ut El planeta estaacute saturado para poder resaltar el sateacutelite Se empleoacute el newton de 3 10rnm a focales y exposiciones de FIO y 1 F20 y 2 Y F25 Y 4 de izquierda a derecha y una Toucam Pro modificada para larga exposicioacuten
Muy cerca del maacuteximo acercamiento en la gran oposicioacuten de 2003 Marte nos muestra la gran extensioacuten de su polo sur (arriba) En el centro destaca Solis Lacus y las regiones que le circundan divisando a su izquierda el gran cantildeoacuten de Valles Marineris Newton 310mm Powermate 5X F25 Toucam Pro
oposicioacuten debido a la excentricishydad del planeta
En b tabla II (paacutegino mterior)
tambieacuten veremos sus fechas con las coordenadas del planeta en el
cielo asiacute como su distancia magshynitud y tamantildeo angular aparente
La observacioacuten planetaria no es tarea faacutecil Requiere telescopios de una cierta potencia (lo ideal seraacuten como miacutenimo 20 cm) si queremos divisar los principales detalles adeshymaacutes de una atmoacutesfera muy estable para que el telescopio pueda trashybajar a su maacutexima potencia
Pero los detalles planetarios no se ven al primer golpe de vista requieren muchas horas al telesshycopio con paciencia y en espera de aquellos breves momentos de estabilidad de nuestra atmoacutesfera
para poder ver y captar todos los maravillosos detalles que nos pueshyden mostrar los planetas y en este caso el planeta rojo
A l primer vistazo Marte es un planeta lleno de decepciones Uno espera ver los claros de las meseshytas las zonas altas los canales etc y lo que divisamos es un pequentildeo disco anaranjado sin rastro alguno o quizaacutes alguacuten leve sombreado acompantildeado posiblemente de una manchita intensamente blanca al norte o al sur del disco a modo de un blanco diamante engarzado en el borde de un anillo Es uno de los casquetes polares que seguacuten la oposicioacuten nos puede mostrar el
norte o el sur (esta vez nos mosshytraraacute el polo norte)
Pero si tenemos la paciencia de esperar a los momentos estables de nuestra atmoacutesfera entonces los detalles de Marte se nos preshysentaraacuten a nuestros ojos destellanshydo maravillosamente hacieacutendose visibles la Syrtis Major Sinus Merishydiani Hellas Solis Lacus Coacuteprates etc y si nuestro telescopio es lo bastante potente podemos divishy
sar incluso los grandes volcanes de
Toma en blanco y negro a traveacutes de filtros infrarrojo y violeta el diacutea 27 de julio de 2003 El polo sur muestra grietas debido a su deshielo causado por el comienzo del verano marciano En el centro destaca Sinus Meridiani con dos zonas claras a ambos lados que pueden ser debidas a fenoacutemenos meteoroloacutegicos estacionales Newton 310mm Powermate 5x F25 Toucam Pro
la regioacuten de Tharsis como la gran
cima de Olympus Mons Es muy recomendable acostumshy
brarse a observar con los dos ojos abiertos y la visioacuten ladeada donde nuestra retina estaacute menos cansashy
da Si ponemos una rnano delante del aja abierto que no observa y nos alejamos ligeramente del ocushylar nos acostumbraremos a la senshysacioacuten de que observamos con los dos ojos y nuestra observacioacuten se haraacute mas coacutemoda y sensible
Los detalles se muestran bien en luz visible pero filtros naranja amarillos o azules nos ayudaraacuten a contrastar e identificar mejor ciershytos detalles
Para la observacioacuten visua l basshytaraacute un aumento entre 150 y 250 veces pero para la fotografiacutea la cosa cambia si queremos destashycar los detalles en primer teacutermin o tenemos que ampliar la focal del telescopio hasta algunos metros esto es de 4 a 6 en el caso de Marte que podemos conseguir aplicando al telescopio una lente negativa adiciona l como puede ser una lente barlow de ca lidad o mejor auacuten una powermate
Para semejante ampliacioacuten neshycesi tam os una montura fuerte que
permita un buen seguimiento asiacute
como una atmoacutesfel-a estable (muy
importante) si no los detalles se
mostraraacuten oscilantes y borrosos
no siendo posible la captura fotoshy
graacutefica
Hoy diacutea las caacutemaras maacutes adeshy
cuadas son las ccd ex profeso
o tambieacuten caacutemaras que puedan
grabar viacutedeos (las mas usadas) a
varios fotogramas por segundo
porque bu rlan de alguna for-
El planeta en la oposiclon de
ma las secuencias turbulentas y despueacutes con el programa adecuashydo como Registax se pueden esshycoger los mejores frames alinearshylos optimizarlos y promediarlos en una imagen final de gran calidad Las webcam con chip ccd como alshygunas Philips hoy diacutea son las maacutes adecuadas por su gran rendimienshyto y un coste superasequible
Tambieacuten si el telescopio es lo suficientemente potente podemos intentar ca pturar los sateacutelites Fobos y Deimos sobre todo este uacuteltimo ya que se aparta mas del planeta y es mas brillante Para esto debeshymos esperar a que los sateacutelites se en cuentren en sus maacuteximas elonshygaciones ya que la mayoriacutea de las veces se hallan inmersos en la luz de planeta y necesitamos que la webcam esteacute modifi cada pa ra larshyga exposicioacuten ya que tendremos que exponer varios segundos para panel en evidencia la luz del sateacutelishyte La ampliacioacuten tambieacuten seraacute alta para desdoblar el diminuto sateacuteshylite del disco planetario
En fin si el clima nos acompantildea tendremos de nuevo otra ocasioacuten de observar el planeta rojo a pesar de no ser una oposicioacuten favorable
2007 Ahora nos muestra el polo norte (abajo) En el centro izquierdo se divisa una manchita blanca que sentildeala el Olympus Mons Posiblemente se deba a nubes y nieblas que circundan el gran volcaacuten Nexton de 310mm Powermate 5xF25 y Philips SPC900NC
CLUB DE ISICA
ENRICO FERMI El Club de Fiacutesica Enrico Fermi
se inauguroacute el pasado diacutea 6 de ocshytubre en el Laboratorio de Fiacutesica del lES Santo Tomeacute de Freixeiro Lo dirige el profesor Joseacute MalIacutea Cordobeacutes miembro fundador de la Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas Baixas profesor de Fiacutesica de lES y actualmente trabajando en el Deshypartamento de Fiacutesica Aplicada de la Universidad de Vigo
Preguntamos en primer lugar al profesor Cordobeacutes por el moshytivo que le movioacute a buscar ese nombre para el Club
Con el nombre de Enrico Fershymi se quiere honrar la memoria del ilUStre fiacutesico italiano premio Nobel en 11938 por sus estudios de la radiactividad inducida usanshydo neutrones y el uacuteltimo quizaacutes de los grandes fiacutesicos que fueron teoacutericos y experimentales al misshymo tiempo En el club de Fiacutesica recibimos apoyo en materiales didaacutecticos muy variados de Fermishylab un laboratorio nacional ameshyricano que se encuentra cerca de Chicago y en donde se hace inshyvestigacioacuten en Fiacutesica de altas enershygiacuteas Esta es otra de las razones que me movieron a dedicarle las actividades del Club a este conoshycido fiacutesico
iquestQueacute actividades se realizan en el Fermi
El Club Fermi tiene por objeto promover los estudios de Fiacutesica elTtre los alumnos de Bachillerato Cada antildeo se inscriben en el Club alumnos de muy diversos centros docentes que estaacuten muy interesashydos en el estudio de la Fiacutesica Teshynemos una reunioacuten semanal y las actividades se centran en el estushydio de las estructuras de la materia
(aacutetomo nuacutecleo y partiacutecula) tanto a nivel teoacuterico como expel-imental Para ello hay disentildeadas una serie de charlas-coloquio sobre estos teshymas y otra serie de actividades para simulal-Ios meacutetodos de trabajo que se emplean en esta investigacioacuten Colaboran en las actividades del Club Fermi algunos laboratorios de Fiacutesica de Altas energiacuteas como CERN en Suiza y Fermilab y Jeffershyson lab en USA
Entre los contenidos de las seshysiones figuran El Modelo Estaacutendar de la Partiacuteculas e Interacciones con el que se trabaja en Fiacutesica de Parshytiacuteculas los trabajos sobre Fusioacuten nuclear en el laboratorio y en los sistemas estelares y los desarrollos sobre Cosmologiacutea
iquestEstaacuten previstas otras actividashydes ademaacutes del curso propiashymente dicho
Efectivamente otras actividashydes en las que pueden pal-ticipar aquellos alumnos que lo deseen son la preparacioacuten para la Olimshypiacuteada de la Fiacutesica la participaoi oacuten en concursos sobre Ciencia como Ciencia en accioacuten organizado por la Real Sociedad Espantildeola de Fiacutesica y Sciencia per tutti organizado por el Instituto Nacionale de Fisica Nushycleare en Frascatti asiacute como las sashylidas a observar el cielo nocturno en colaboracioacuten con Ila Asociacioacuten Astronoacutemica Rias Baixas
Usted estuvo en CERN el antildeo pasado en un curso para profeshysores de lES coincidiendo con la puesta en marcha del LHC iquestEstaacute previsto dedicar tiempo al proyecto LHC en las sesiones del Clubiquestqueacute visioacuten tiene de este proyecto en el momento actual
D Joseacute Mariacutea Cordobeacutes Fiacutesico
En este antildeo uno de los temas a los que se dedicaraacute especial atenshycioacuten seraacute al nuevo acelerador de CERN el LHC (Large Hadron Colllshyder) que tiene previsto comenzar a funcionar en el mes de noviembre Su estructura su funcionamiento y los objetivos que tiene planteashydos se trataraacuten a lo largo de las sesiones en las que se conjugaraacuten las clases teoacutericas con el uso de los maacutes variados recursos didaacutecticos
Sobre el LHC lo primero que diriacutea es que es una maacutequina extreshymadamente compleja Se dice que es una maacutequina de maacuteximos es la mayor instalacioacuten superconductoshyra del mundo es la que trabaja a menor temperatura la que permishyte alcanzar la mayor energiacutea la de mayores dimensiones etc
El antildeo pasado coincidiendo con el curso para profesores de lES al que se ha referido en CERN se puso en funcionamiento Fue todo un eacutexito Sin embargo cuando se estaba calibrando a la energiacutea de 5 TeV en uno de los sectores en que estaacute dividido el acelerador hubo una averiacutea debido a defectos en la soldadura de unos imanes y e1 acelerador pasoacute del reacutegimen superconductor al normal produshycieacutendose un escape de helio al tuacuteshynel Esta averiacutea que produjo dantildeos en los imanes adyacentes fue basshytante seria y ha obligado a retrasar un antildeo su funcionamiento con el perjuicio que ello supone para los trabajos de investigacioacuten que esshytaba previsto iniciar Por otra parshyte ha sido necesario revisar miles de soldaduras reparar los imanes dantildeados o sustituirlos por otros nuevos y esto ha encarecido el proshyyecto Evidentemente ha sido un momento difiacutecil para CERN pero tambieacuten hay que tener en cuenta
que la complejidad de la maacutequina el trabajo pionero que alliacute se esta realizando y el nuacutemero elevado de grupos de investigacioacuten que intershyvienen en el proyecto y que hay que coordinar es un desafiacuteo en toda la regla
Sin embargo como dice el Director General de CERN Rolf Heuer ahora se comprende mucho mejor coacutemo funciona la maacutequina y este contratiempo ha suministrado mucha experiencia para el futuro Se han mejorado algunos sistemas de proteccioacuten y se controlaraacuten los haces con nuevos sistemas de seshyguimiento Iniciaraacute su funcionashymiento a una energiacutea menor de la que se ha previsto en el mes de noviembre para ir calibrando el guiado de los haces los detecshytores los sistemas de recogida de datos etc Posteriormente se aushymentaraacute su energiacutea hasta unos 5 TeV en el 2010 para despueacutes des-
conectarla en el invierno del nuevo antildeo y pl-epararla para su funcionashymiento a 7 TeV (energiacutea maacutexima) en el 2011 No obstante a estas energiacuteas por debajo de la energiacutea maacutexima los fiacutesicos esperan enconshytrar resultados que sean relevantes e indicadores quizaacutes de una nueva Fiacutesica
El club de Fiacutesica Enrico Fermi tiene ya una rica tradicioacuten de premios entre sus antiguos miembros iquestNos puede hablar de este tema
En el club venimos preparando a los alumnos para la Olimpiada de Fiacutesica desde sus comienzos Ha hashybido miembros del Fermi que han sido ganadores tanto en la fase local de la Universidad de Vigo como en la fase nacional y han podido asistir a la Olimpiacuteada Intershynacional En el antildeo 2001 fuimos ganadores del concurso Ciencia en
accioacuten y representamos a Espantildea en el eERN junto con otro grupo de un colegio de Madrid Conseshyguimos un diploma en el Concurso Scienza per tutti en el antildeo 2003 por un trabajo sobre el micromunshydo y el macromundo etc
iquest Coacutemo estaacute estructurado el curshyso en el Club Fermi
Las sesiones en el Club Fermi tienen una frecuencia semanal y se extienden a lo largo de un trimestre En la segunda fase las actividades se centran en la preparacioacuten de la Olimpiacuteada de Fiacutesica y en la particishypacioacuten en algunos de los concursos cientiacuteficos que hayan elegido los participantes La clausura del curso en el mes de abril se hace coincishydir con la participacioacuten en el Masshyterclass experimento en Fiacutesica de partiacuteculas a traveacutes de internet que organiza la Universidad de Santiago en colaboracioacuten con CERN
Joseacute Mariacutea Cordobeacutes director del Club de Fiacutesica Enrico Fermi y colaborador de esta revista durante una estancia en el CERN
FISICA
INTRODUCCiOacuteN
La fiacutesica es una rama de la cienshycia La ciencia es la buacutesqueda de un entendimiento racional del mundo en el que vivimos Como tal la ciencia parece haber sido inventada hace unos 3000 antildeos en la antigua Grecia y sus coloshynias por los mares Egeo y Meshyditerraacuteneo Mucho antes de la ciencia la humanidad demostroacute tener grandes capacidades inshyventivas manejando el fuego la agricultura la medida de tierras calendarios los tejidos la metashylurgia y el uso de metales (coshybre bronce y plomo) para la deshycoracioacuten herramientas y armas
CIENCIAS FiacuteSICAS
En tiempos antiguos con el fin de procurar bienestar a la hu shymanidad aquellos fenoacutemenos provocadores de miedo como las tormentas truenos y relaacutempagos
terremotos erupciones volcaacutenicas otros desastres naturales trageshydias personales tales como la enshyfermedad accidentes y similares se atribuiacutean todos a espiacuteritus que veniacutean en una gran variedad de colores y sabores El aplacarlos era una importante industria La mitoshylogiacutea una rica y hermosa literatura emergiacutea de los esfuerzos de la hushymanidad para hacer frente a lo que pareciacutean acontecimientos caoacuteticos y al azar La mitologiacutea se convirshytioacute en el manual del usuario para desenvolverse en un mundo que mezclaba reconfortante regularishydad - diacutea y noche invierno y verashyno las fases de la luna las mareas el movimiento de los planetas y los modelos de estrellas - con desasshytres inexplicables y catastroacuteficos
Entonces allaacute por los antildeos 600 iJC algo nuevo sucedioacute una deshyterminacioacuten por tratar de entender el mundo en toda su complejidad por medio de la loacutegica (lagos) Esto iba a reemplazar la mitologiacutea (mythos) que va con la poesiacutea la cancioacuten y el relato de cuentos El lagos entrantildeaba un firme razonashymiento Como ejemplo de la nueva filosofiacutea la causa de la noche y el diacutea es la rotacioacuten de la tierra sobre su eje una explicacioacuten mucho maacutes econoacutemica que aquella en la que el sol orbita la tierra en 24 horas
Obseacutervese que ambas explicashyciones para el diacutea y la noche hacen
DI Leon M Lederman A Antoliacuten Franco para traducir
para la Revista Ciencia Riacuteas Baixas
uso de la racionalidad - en resshypuesta a porqueacute diacutea y noche Los griegos nuevos a este asunto de la ciencia teniacutean una conviccioacuten filoshysoacutefica de que la razoacuten maacutes sencilla era la preferible Uno puede ver esto en la arquitectura y la escultushyra griegas en donde siempre que era posible se seleccionaba la geoshymetriacutea y la elegancia
Un tema capital de la ciencia griega era la presuncioacuten de que las complejidades del mundo - de los soacutelidos liacutequidos y gases de la roca y del metal del sol y los planetas de lo duro y lo blando - todo era la consecuencia de liJ combinacioacuten de cuatro elementos baacutesicos que ellos llamaron aire tierra fuego y agua Hoy en diacutea los ciacutenicos proclashyman que de aquiacute solo se obtiene un lodo caliente y burbuJeante Pero la buacutesqueda de la simplicidad subyacente a la complejidad era una estrategia fundamental
Una idea mucho maacutes cercana a nuestro actual concepto del munshydo fue inventada por Demoacutecrito (450 aL) Eacutel introdujo la idea de que existe una variedad de partiacutecushylas diminutas e invisibles que viajan raacutepidamente por todo el espacio colisionando y combinaacutendose en distintas formas y acumulaacutendose para hacer la variedad de cosas una gota de agua un grano de coshybre una mota de sal Estas ideas de
El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trabajo en fiacutesica de partiacuteculas en 1988 Actualmente vive en Batavia Illinols (USA)
FUENTES AEinstein El mundo como yo lo veo R Feynman et al Las conferencias de Feynman sobre Fiacutesica GGalileo Diaacutelogos relacionados con dos nuevas ciencias DGriffiths Introduccioacuten a la Mecaacutenica Cuaacutentica J Keats Las Poesiacuteas completas de John Keats EOWilson ConsillienceLa utilidad del Conocimiento
aacutetomos eran una forma de buscar
la simplicidad dentro de las comshyplejidades de la materia pero en los primeros tiempos de Grecia la verificacioacuten de tales ideas no era posible ni siquiera se pensaba que fuera importante En lo que caprishychosamente pod riacutea considerase presciencia los filoacutesofos griegos no a diferencia de algunos fiacutesicos teoacutericos modernos pensaban que la verificacioacuten experimental era abshysolutamente indigna
Demoacutecrito de Abdera
Los griegos no estaban enamoshy
rados de las investigaciones expeshyrimentales disentildeadas para confirshymar lo que ellos consideraban la belleza espiritual y esteacutetica de su visioacuten del mundo Se cuenta una historia acerca de un joven filoacutesoshyfo recieacuten elegido a la distinguida
Academia de Platoacuten Escuchoacute un debate sobre el nuacutemero correcto de dientes que se asignaban a un asno El argumento sentildeala la nushymerologiacutea pitagoacuterica en contra de la jerarquiacutea de la estructura animal ordenada por los dioses El novicio interrumpioacute para sugerir que jusshyto en el exterior de la Academia habiacutea un grupo de carromatos cada uno de los cuales estaba enshyganchado a un asno y que los acashydeacutemicos podiacutean salir a contar los dientes Inmediatamente el desshyafortunado individuo fue asaltado recibioacute una buena paliza por parte
de los enfurecidos veteranos y fue arrojado de la Academia Este incishydente dejoacute claro el modelo de las corteses discusiones acadeacutemicas entre nuestras maacutes prestig iosas facultades de Harvard Stanford Yale y Princeton
LAS PRAacuteCTICAS DE LA FiacuteSICA
Para acercarnos a la fiacutesica es uacutetil describir las disciplinas esenciashyles que definen la actividad geneshyral de la ciencia Hay cuatro de tashyles disciplinas y pueden disponershy
se en la forma jeraacuterquica de una piraacutemide procediendo a partir de una base principal matemaacuteticas hasta fiacutesica quiacutemica y triunfante en complejidad con la moderna biologiacutea con base molecular por encima
Uno puede casi al azar escoger una de las muchas subdivisiones
que se extienden desde la astronoshymiacutea y antropologiacutea hasta la zooloshygiacutea y tropezar con tales subdisciplishynas como geoquiacutemica astrofiacutesica geneacutetica o quiacutemica atmosfeacuterica pero todas ella mezclan trozos de las disciplinas esenciales para consshy
truir el gran monumento a coacutemo funciona el mundo
La fiacutesica tiene el fino enfoque de da rificar la estructu ra de la materia y la energiacutea sobre un escenario que
consiste en espacio y tiempo que empieza con el origen del universo entendiendo la evolucioacuten desde el informe caos de la explosioacuten origishynal hasta la formacioacuten de galaxias cuaacutesares agujeros negros estrellas y sistemas solares La estructura de la materia hasta las moleacuteculas aacutetomos y partiacuteculas subnucleares es tambieacuten una parte esencial del enfoque Desarrollo histoacuterico
La disciplina de la fiacutesica surgioacute en el siglo XVI como una partida cuantitativa de leyes con base mashy
temaacutetica por medio de las cuales los humanos podiacutean comprender el mundo inanimado Los profundos
misterios con que se enfrentaban los antiguos fueron reemplazados por una grupo de principios cada vez maacutes concisos de modo que el movimiento de los objetos - el vueshylo de los proyectiles la caiacuteda de las manzanas la oacuterbita de la luna la trayectoria de los planetas - podiacutea explicarse de forma cuantitativa Las defi n iciones de espacio tiempo materia y energiacutea eran precisas Los fenoacutemenos excesivamente compleshyjos - eclipses cometas mareas las propiedades de la materia (ej soacuteshylidos liacutequidos y gases) la estabilishydad de las estructuras (ej puentes torres barcos ) el comportamiento
de la Iuz los procesos queinduyen las oscilaciones del calor temperashyturas los colores del arco iris y los colores maacutes sutiles que emiten las sustancias calientes las cargas eleacutecshytricas y el magnetismo gravedad y radioactividad - todo esto fue con el paso del tiempo organizado en un nuacutemero relativamente pequentildeo de leyes de la fiacutesica
Las claves de la evolucioacuten de la fiacutesishy
ca moderna surgieron de una nueshyva actitud tipificada por una obsershyvacioacuten cuantitativamente precisa y experimentos controlados acopiashydos con ra zonamiento matemaacutetico Estas nuevas ideas empezaron con
la fiacutesica asociada principalmente con Galileo alrededor de 1600 Con los eacutexitos la estructura conshyceptual se extendioacute lentamente a otras disciplinas cientiacuteficas Los insshytrumentos necesarios para llevar a cabo la experimentacioacuten controlashyda evolucionaron lentamente desshyde remiendos hasta disentildeo basado en el entendimiento cientiacutefico La apl icacioacuten de la ciencia a la socieshydad (tecnologiacutea) animoacute la inversioacuten de la sociedad en la ciencia pero tambieacuten capacitoacute a la ciencia para llevar a cabo una experimentacioacuten auacuten maacutes sofisticada Este proceso
da cuenta del asombroso raacutepido avance de la ciencia y la tecnologiacutea que es caracteriacutestico de nuestros tiempos
El avance moderno
El siglo XX vio una profunda ampliacioacuten de las propiedades del mundo fiacutesico considerado ahora entendido por la fiacutesica El proceshyso de la fiacutesica empieza con el exashymen de un conjunto de fenoacutemenos que parecen estar relacionados (ej el movimiento y la estabilidad de los objetos) y sobre la ba se de cuishydadosas observaciones y medidas conduce a una propuesta de una ley concisa o un conjunto de leshyyes que pueden dar cuenta de las observaciones y la medida Estas nuevas leyes estaacuten sujetas a prueshybas siempre maacutes incisivas Si estas leyes fallan son reemplazadas por leyes maacutes profundas y maacutes vaacutelidas
Puede hacerse una lista de las subdisciplinas de la fiacutesica como (1) estado soacutelido (fiacutesica de materia conshydensada) que trata de estructuras complejas de la materia (ej supershyconductores semiconductores la ciencia de los materiales estructushyras moleculares complejas) (2) fiacutesica atoacutemica que trata de las propiedashydes de los aacutetomos (3) fiacutesica nuclear que trata de los fenoacutemenos de los nuacutecleos de los aacutetomos que ocupan solamente 10-15 del volumen del aacutetomo y (4) partiacuteculas elementales que trata de la buacutesqueda de los lashydrillos maacutes baacutesicos de la materia y de las fuerzas relevantes
Este sencillo resumen no toma en cuenta importantes temas relashycionados como la astrofiacutesica (que trata de la fiacutesica de las estrellas gashylaxias y la historia de la evolucioacuten del universo) la biofiacutesica (que trata de la fiacutesica de moleacutecu las muy granshydes cuyas estructuras definen proshyteiacutenas ceacutelulas y genes) y geofiacutesica y fiacutesica de la quiacutemica ( que trata de
la aplicacioacuten de las leyes de la fiacutesica a las disciplinas cientiacuteficas adyacenshytes)
Albert Einstein
La forma en que fu nciona la fiacuteshysica puede ilustrarse por medio de una de las subdivisiones la fiacutesica de pal-tiacuteculas Esta disciplina identishyfica los objetos maacutes primord iales a partir de los cuales estaacute compuesshyta la materia y busca entencJer las fuerzas que actuacutean entre estas parshytiacuteculas para construilmiddot los nuacutecleos aacutetomos y moleacuteculas Estas entidashydes maacutes complejas son entonces entregadas a la quiacutemica y a la biologiacutea moderna de base moleshycular generalmente acompantildeadas de un manual del usuario que prescribe las leyes relevantes de la fiacutesica El entablado conceptual soshybre el cual danzan estas leyes estaacute hecho de materia energiacutea espacio y tiempo
La fiacutesica de partiacuteculas surgioacute en la deacutecada de 1950 a partir de estudios de los nuacutecleos de los aacutetoshymos y la fiacutesica de rayos coacutesmicos Esta uacuteltima estudiaba partiacuteculas energeacuteticas que bombardeaban la tierra desde el espacio profundo exterior Para penetrar en profunshydidad dentro del nuacutecleo se invenshytaron los aceleradores de partiacutelcushylas para controlar y observar las colisiones entre las partiacuteculas aceshy
leradas (ge neralmente electrones y protones) y los objetivos selecshycionados A medida que aumenshytaba el conocimiento se disentildear-on las leyes generales de la naturaleza y generalmente se manifestaron matemaacuteticamente Estas leyes (ej la teoriacutea cuaacutentica de campos la relatividad general tambieacuten conoshycida como la ley de la gravedad de Einstein la teoriacutea de supercuerdas) fueron entonces sometidas a tests experimentales Nunca se halla que las teoriacuteas sean correctas A menudo se halla que son erroacuteneas o a lo mejor posiblemente correcshytas N uestra experiencia ha de ser respetuosa con nuestra herencia pero esceacuteptica de su l1nivNsalidad Por consiguiente las leyes de Isaac Newton promulgadas alrededor de 1680 fueron verificadas en un elevado nuacutemero de pruebas en un gran nuacutemero de laboratorios Pero solamente alrededor de 1920 se halloacute que no eran vaacute lidas cuando los fiacutesicos aprendieron coacutemo proshybarlas en el microscoacutepico mundo de los aacutetomos nuacutecleos y quarks
Las conexiones de distintas partes de la ciencia son algunos de los tesoros de la actividad Por consiguiente se tornoacute claro en el siglo XX que para entender como funciona el so l necesitamos saber acerca de las reacciones nucleares la existencia de neutrinos y la teoriacutea de la Fuerza Deacutebil El entender la evolucioacuten del universo necesitaba de todo el resumen teoacuterico de las partiacuteculas elementales porque el universo infante era una caliente y densa sopa de pa rtiacuteculas y fuershyzas Los aceleradores de partiacuteculas construidos para ensamblar este conocimiento estaacuten ahora a la esshypera de ver moleacuteculas bioloacutegicas y las briznas de carboacuten que son parte del estudio de la ciencia de los materiales
Como soportes de las disciplinas estaacuten los dos pilares revolucionarios
de la fiacutesica del siglo XX mecaacutenica cuaacutentica y relatividad La primera disciplina se aplica a las leyes que
gobiernan el comportamiento de la materia y energiacutea en los domishynios atoacutemico y subatoacutemico la otra se aplica al dominio cosmoloacutegico de las galaxias cuacutemulos galaacutecticos agujeros negros y las partes exoacutetishy
cas de nuestro universo
La teoriacutea cuaacutentica surgioacute de la creciente habilidad de los fiacutesicos por adquirir datos del micromundo del aacutetomo Invisible aloJo humano incluso con los maacutes avanzados mishy
croscopios a finales del siglo XIX el aacutetomo habiacutea sido un sospechoso componente de la materia duranshyte milenios Unos 10 millones de
aacutetomos caben en el punto al final de esta oracioacuten La materia familiar a Newton y sus seguidores hasta 1900 estaba compuesta incluso en la forma de una diminuta bola
de trillones de aacutetomos actuando de forma coherente Pequentildea mashyravilla entonces que el comportashymiento de objetos individuales del tamantildeo de aacutetomos es totalmente diferente de la experiencia humashyna Tan extrantildeas eran las nuevas reglas finalmente inventadas para explicar el comportamiento de los aacutetomos que muchos de los que habiacutean estado en el origen de la teoriacutea cuaacutentica se revelaron conshy
tra ella Esto incluyoacute a Einstein Sin embargo la teoriacutea tuvo eacutexito y hoy es la teoriacutea con maacutes eacutexito que subshyyace a la fiacutesica explicando toda la quiacutemica y una gran parte de la bioshylogiacutea con base molecular - la bioloshy
giacutea del DNA proteiacutenas y estructura de la ceacutelula
La fiacutesica del siglo XX ha dado lugar a una enorme tecnologiacutea que podemos describir enumeranshydo utensilios tales como laacuteseres teleacutefonos celulares maacutequinas de fax ordenadores (desde el Palm VII a enormes superordenadores) y farms de procesadores que
dirrgen nuestras faacutebricas predicen nuestm tiempo atmosfeacuterico orshyganizan nuestros negocios y jueshy
gan nuevos papeles en las nuevas ciencias de transferencia de inforshymacioacuten roboacutetica automocioacuten microelectroacutenica y nanoestructushyras Probablemente una importanshyte fraccioacuten del producto nacional
bruto de las naciones industriales surge de la fiacutesica del siglo XX Adeshymaacutes las disciplinas maacutes complejas de quiacutemica biologiacutea y ciencias de la tierra y el espacio se basan en la descripcioacuten de los fiacutesicos de la forshyma y funcioacuten de los aacutetomos y moshy
leacuteculas
Nanoestructuras
Efuturo
Asiacute que iquest queacute queda por hacer iquest Cuales son los problemas candenshy
tes a los que han de hacer frente los fiacutesicos del siglo XXI iquestCuales son las constricciones si hay alguna en los avances que posiblemente pudieshyra llevar este tema a una graciosa terminacioacuten iquestQueacute validez tiene la
asercioacuten Todos los temas fundashymentales se entienden iquestsolamente algunos detalles interesantes neceshysitan estudiarse Esta pregunta se ha alzado varias veces en la historia de la fiacute~ica En 1895 alentauds por deacutecadas y siglos de aplicaciones cada vez de mayor eacutexito de la meshycaacutenica newtoniana y del electroshymagnetismo de Faraday y Maxwell se alzaron voces eminentes proclashy
mando que las futuras verdades de la fiacutesica han de hallarse en el lugar del sexto decimal
La deacutecada de 1895 - 1905 sin embargo produjo nuevos datos que dieron un vuelco en esta exushyberancia y convirtioacute a los optimistas en voces de desesperacioacuten rayosshy
X radioactividad el electroacuten los oriacutegenes de la teoriacutea cuaacutentica y la teoriacutea especial de la relatividad esshytuvieron entre los descubrimientos de esa deacutecada Los creadores de la teoriacutea cuaacutentica nunca pudieron imaginarse las vastas consecuenshycias econoacutemicas culturales y de comportamiento de su descubrishymiento
De nuevo en 1990 varios autoshyres proclamaron el final de la fiacutesica En efecto ellos adujeron nosotros ahora entendemos esencialmente todo lo que es razonablemente uacutetil de entender lo que queda son o bien detalles o abstracciones que en esencia son irrelevantes para las aspiraciones humanas El balance de este artiacuteculo es un esfuerzo por disponer algunos de los problemas irresueltos con alguacuten esfuerzo por estimar los recursos que se neceshysitan para dirigir estos problemas Despueacutes de todo el objetivo de la investigacioacuten baacutesica abstracta es simplemente entender como funshy
ciona el mundo La fiacutesica puede
que sea la uacutenica disciplina que se esfuerza por colocarse al margen del negocio
Concentreacutemonos en los domishy
nios donde los fiacutesicos esperan que tengan lugar los mayores avances en las proacuteximas deacutecadas Segurashymente que habraacute un firme progreso en nuestra comprensioacuten y control de fenoacutemenos tan complejos corno la fiacutesica de la materia condensada superconductores de alta temperashytura y propiedades de los cristales materiales polimeacutericos compuesshytos ceraacutemicas y nuevas formas de
moleacuteculas basadas en el carbono (ej ( 60 con nanotubos) Parece seshyguro predecir que estos temas se desarrollaraacuten vigorosamente dushyrante la mayor parte del siglo XXI El control de la complejidad el poshysible surgimiento de nuevos fenoacuteshymenos - incluso nuevos principios fundamentales - ciertamente revishyviraacuten las cosas
Las aplicaciones de la fiacutesica a la quiacutemica y especialmente a la bioloshygiacutea son aquiacute importantes A medishyda que la biologiacutea se convierte en una ciencia cuantitativa y difiacutecil la fiacutesica en su teacutecnica sus invencioshynes de instrumentos de precisioacuten potencia computacional y leyes baacutesicas continuaraacute influyendo en la biologiacutea en su sentido maacutes geneshyral Recientes esfuerzos para entenshy
der la consciencia humana como un elemento de la ciencia cuaacutentica ilustran el poder de la aplicacioacuten de profundos principios ayudados por la tecnologiacutea de los ordenadoshyres simulacioacuten e imagen
Esto nos lleva al futuro de la fiacuteshysica de partiacuteculas y la cosmologiacutea Estas estaacuten ahora iacutentimamente acopladas ya que las leyes de la fiacutesishyca -las partiacuteculas y fuerzas - deben jugar un papel crucial en las maacutes tempranas eacutepocas de la creacioacuten y evolucioacuten
La fiacutesica de partiacuteculas estaacute al borde de alguacuten tipo de estertor emergiendo de un poderoso pero imperfec to sumario de partiacuteculas fundamentales seis quarks (vieshynen en pares arribaabajo encanshytoextrantildeo y encimafondo) y seis leptones (electroacuten muoacuten y tau cada uno de los cuales con su proshypio compantildeero neutrino) cuyo comportamiento social estaacute deshyterminado por tres fuerzas (fuerte deacutebil y eleacutectrica) Mientras que la ciencia cuaacutentica da una espleacutendida relacioacuten de todos los experimentos llevados a cabo en todos los aceshyleradores desde Galileo en Pisa la gravedad (relatividad general) aparece como un dominio que toshydaviacutea debe revelarse Necesitamos una coexistencia paciacutefica entre la relatividad y la teoriacutea cuaacutentica para entender el principio Neceshysitamos un resumen maacutes sencillo y maacutes compacto perspectivas para las cuales nos acogemos en la exshypresioacuten Fenoacutemenos Higgs Esta es una proyeccioacuten para un nuevo campo que hace que la simplicishydad cristalina del universo parezshyca tan complicada Apareceraacute en el nuevo y enorme acelerador en funcionamiento ya en Europa o el que vendraacute despueacutes Higgs simplishyficaraacute y recompensaraacute a sus desshycubridores tal vez en la deacutecada actual (2000-2010)
Despueacutes los cosmoacutelogos y asshytrofiacutesicos tambieacuten tendraacuten que enshytender la expansioacuten acelerada del universo la materia oscura y las constantes cosmoloacutegicas HJy mushycho por hacer Incluso los optimisshytas no son ridiculizados por decir que en buena medida el origen y evolucioacuten del universo basado en las leyes de la fiacutesica quedaraacute moshyderadJmente claro en los proacuteximos 20 a 50 antildeos
Esto podriacutea posiblemente tershyminar con la buacutesqueda de una ley baacutesica - tal vez una versioacuten de la teoriacutea de cuerdas Entonces de nuevo podemos ser como el emshybrioacuten del polluelo picando del alishymento almacenado en el huevo shytodo el universo de este embrioacuten dentro del huevo consumieacutendose eventualmente para dejar el huevo universo totalmente comprendido hasta que la caacutescara se rompe exshyponiendo otro universo
El uacuteltimo papel de la fiacutesica puede representar la agencia unificadora de todo el conocimiento humano EOWilson el sociobioacutelogo escrishybe en su libro Consillience sobre la unidad de todo conocimiento de la eventual unificacioacuten de las cienshycias las ciencias sociales y de las humanidades Por revolucionario que esto pueda parecer uno pueshyde tal vez otear las posibilidades a
traveacutes del puente de la conscienshycia humana Los neurocientiacuteficos estaacuten aprendiendo poco a poco elementos del funcionamiento del cerebro En un sentido real el ceshyrebro funciona seguacuten las leyes de la fiacutesica y eacutestas suavizadas por las bases probabiliacutesticas de la ciencia cuaacutentica y por la complejidad de la teoriacutea del caos puede auacuten con el tiempo ser reconducida a un anaacuteli shysis loacutegico
iquestSeraacute esto un rapto de la emoshycioacuten amor muacutesica poesiacutea arte O por el contrario enriqueceraacute
realmente la unioacuten cientiacutefica las grandes glorias del espiacuteritu humashyniacutestico suministrando una ciencia loacutegica subyacente iquestTememos noshysotros como Keats destejer el arco iris Richard Feynman el gran fiacutesico teoacuterico preguntoacute una vez iquest El entendimiento de los mecanismos de la actividad estelar hacen disminuir de alguacuten modo
nuestra apreciacioacuten de la belleza y esplendor del cielo nocturno
LO S PAPELES DE LA FiacuteSICA
Empleo
Los fiacutesicos encuentran emshypleo en academias en laboratoshyrios nacionales y en laboratorios de investigacioacuten industriales Hay tambieacuten un aacutegil movimiento de fiacutesicos en otros campos en donde son valorados su exclusivo dominio de instrumentos y de anaacutelisis mashytemaacuteticos Se mueven faacutecilmente por la moderna biologiacutea y han conshytribuido grandemente a definir la estructura y funcioacuten tridimensional de complejas moleacuteculas de DNA
Hoy en diacutea las fronteras de la astrofiacutesica y fiacutesica de partiacuteculas nos han dado un cuadro bastante claro y bien verificado del origen del unishyverso en un Big Bang el origen tan caliente y denso que la materia existiacutea en su forma maacutes primordial Los fiacutesicos de partiacuteculas simulando esto en grandes aceleradores sushyministran leyes que siguen la evolushycioacuten del universo hasta el presente Tanto la astrofiacutesica como la fiacutesica de partiacuteculas utilizan grandes y cashyros instrumentos y generalmente entrantildean colaboraciones internashycionales de decenas y centenares de cientiacuteficos y estudiantes graduashydos La mayor parte de la illvegtLishygacioacuten baacutesica en fiacutesica se hace con fondos del gobierno Otra investishy
gacioacuten baacutesica estaacute maacutes proacutexima a su aplicacioacuten y uno puede defenshyder el gasto puacuteblico como esencial
para producir ciencia en apoyo a la tecnologiacutea y contribuir a una ecoshynomiacutea robusta
Temas de Eacutetica y M oral
Los temas de eacutetica y moral surshygen cuando los fiacutesicos trabajan en laboratorios de defensa en armashymentos tales como explosivos nushy
cleares misiles y otras contribucioshynes a la guerra Como estaacuten cienshytiacuteficamente educados los fiacutesicos pueden ser consultados sobre proshyyectos tales como bombas guiadas con precisioacuten misiles defensivos con base en sateacutelites y cualquier fuente especialmente relacionada con impactos medioambientales Como la ciencia supone 150 mil millones de doacutelares anuales de gasshyto el respaldo de la fiacutesica y de los diversos campos es un tema poliacutetishyco y ciertamente aquiacute hay tensioshynes y competencias
Organizaciones profesionales
La fiacutesica estaacute organizada a esshycala nacional en la Sociedad Fiacutesica Americana (APS siglas in ingleacutes) asiacute como tambieacuten en sociedades subdisciplinares para impulsar la investigacioacuten atraer a estudiantes y obtener becas y contratos Orshyganizaciones paraguas tales como la Academia Nacional de Ciencias (NAS) y la Asociacioacuten Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS) son para la cultura para aconsejar al gobierno para hacer avanzar la ciencia generalmente y para orshy
ganizar poderosos Iobbies para defender u oponerse a poliacuteticas medioambientales temas regulatoshyrios seguridad educacioacuten prograshy
mas militares y similares La Unioacuten
Internacional para la Fiacutesica Pura y Aplicada (IUPAP) abarca a todas las naciones con un nuacutemero de fiacutesicos suficientemente grande para dirigir
temas relevantes para la profesioacuten
pero tambieacuten para aplicaciones de
la fiacutesica El compartir la construcshy
cioacuten de grandes telescopios aceshyleradores e instrumentos de fusioacuten es cada vez maacutes crucial La educashycioacuten para el continuo avance de la
ciencia es un problema comuacuten en
donde la experiencia internacional es uacutetil Elevar la captacioacuten popular de la fiacutesica es igualmente importanshyte a medida que la fiacutesica del siglo
XXI continuacutea engendrando nuevas
tecnologiacuteas
CONCLUSiOacuteN
La necesidad de un entendishy
miento puacuteblico de la fiacutesica - no de
la ciencia - nunca ha sido mayor El
conocimiento baacutesico que estamos acumulando sobre coacutemo funciona el mundo no es ni bueno ni malo Las aplicaciones de este conocishy
miento pueden medirse por armashy
mento nuclear o por un incremenshyto en la longevidad mejor salud y los medios econoacutemicos para repashyrar el medioambiente y reducir la pobreza a escala mundiciexcll Aquiacute la
humanidad tiene una eleccioacuten que puede juzgarse
I
EN LA BUSQUEDA
DE NUESTROS ORIGENES 1 los homiacutenidos maacutes antiguos
Desentrantildear la historia de nuesshy
tra especie es una tarea ardua y
compleja en la que la respuesta
a cada pregunta a merludo suele
venir acompantildeada de todo un conshy
junto de nuevas interrogantes que complican nuestro aacuterbol genealoacuteshy
gico Y en la que no siempre geneacuteshy
tica y paleontologiacutea parecen ir de
acuerdo
Seguacuten los datos geneacuteticos pushy
blicados por David Reich (Nature
mayo 2006) la separacioacuten entre
los homiacutenidos y los antepasados
de nuestros parientes maacutes proacutexishy
mos los chimpanceacutes se produjo
muy probablemente hace menos
de 5 millones y medio de antildeos Sin
embargo el descubrimiento por
Michel Brunet (Universidad de Poishy
tiers) en el desierto del ehad de los r-estos foacutesiles de Toulllaf (Sashyhelanthropus tchadensis) datashy
dos en casi 7 millones de antildeos y
que puede representar a nuestro
antepasado homiacutenido maacutes antishy
guo pone un nuevo dilema sobre los oriacutegenes de nuestra especie
y entre los foacutesiles de especies
maacutes antiguas consideradas tamshy
bieacuten como homiacutenidos se encuenshy
tran los de Orrorin tugeniensis (de unos 6 millones de antildeos) desshy
cubiertos en Kenia (Tugen Hills) y
Ardipithecus ram idus (de entre 41 Y55 millones de antildeos) en Etioshy
piacutea todos con rasgos que sugieren
el bipedismo y que son anteriores a
los Australopithecus
Precisamente el teacutermino hoshy
miacutenido se corresponde con prishy
mates cuyo desplazamiento es
biacutepedo en esto parece haber un
acuerdo generalizado entre anshy
tropoacutelogos o paleoantropoacutelogos
El bipedismo acarrea una serie de
caracteriacutesticas en la anatomiacutea que
sirven de referencia a la hora de
distinguir los foacutesiles en los craacuteneos
la posicioacuten del hueco de insercioacuten
de la columna vertebral foramen
magnum es central en la base
para proporcionar el equilibrio neshy
cesario de la cabeza en un indivishy
duo erguido La longitud del cuello
femoral y el surco de insercioacuten del
muacutesculo en dicho cuello del feacutemur
la estructura de la pelvis o la disshy
posicioacuten paralela y maacutes adelantashy
da de los pulgares en los pies son
otras de esas caracteriacutesticas que
van ligadas al desplazamiento biacuteshy
pedo
Francisco Novoa Cid Bioacutelogo y profesor de lE S
2 los Australopithecus
Pruebas indudables de bipedisshy
mo las encontramos entre los Ausshy
tralopithecus (simios del Sur) que vivieron en Aacutefrica hace entre 4 y 2
millones de antildeos y de los que hay bastantes representantes corresshy
pondientes a varias especies A africanus A robustus A anashymensis
Pero sin duda los maacutes famosos son los restos de Lucy una Ausshytralopithecus afarensis descushy
biertos en 1974 por Donald Johanshy
son en la regioacuten de Afar (Etiopiacutea)
correspondientes a una adolescente que data de 32 millones de antildeos Un esqueleto casi completo que
proporcionoacute una enorme informashy
cioacuten y que se vioacute luego aumentada por los restos de trece individuos (4
nintildeos y 9 adultos de ambos sexos) en el mismo yacimiento
Huellas de Laetali
y otro de los descubrimienshy
tos maacutes emblemaacuteticos fueron las
Huellas de Laetoli en Tanzania
en 1976 por Mary Leakey del rasshy
tro de 36 millones de antildeos dejado
por las pisadas de probablemente
una familia de tres homiacutenidos soshy
bre arcilla y ceniza volcaacutenica huacutemeshy
da y que constituye la prueba maacutes
irrefutable del cam inar biacutepedo de
estos homiacutenidos
El craacuteneo y el aspecto sin emshy
bargo de los Australopithecus era
maacutes proacuteximo a los chimpanceacutes que
Comparacioacuten entre los esqueletos de un H erectus (izda) un Australapithecus
(centro) y un H sapiens
a los humanos actuales Su estatushy
ra era inferior (135 en machos y
105 en hembras) su volumen crashy
neal en general entre 400 y 500 cc era aproximadamente un tercio
del nuestro sin frente y sus brazos
eran proporcionalmente largos
con relacioacuten a sus piernas Su denshy
tadura revela una dieta vegetariana
de hojas y frutos
Una de las implicaciones que
suelen deducirse de la posicioacuten ershy
guida es que permitioacute liberar las
manos que pudieron adquirir una
mayor destreza y dar lugar con el
tiempo al desarrollo de una tecnoshy
logiacutea
3 El geacutenero Horno
Fue el uso de tecnologiacutea y la
aparicioacuten de una industria liacutetica
Junto a un cambio significativo en
la dieta en la que el uso de herrashy
mientas permite descarnar animashy
les muertos lo que marca la aparishy
cioacuten del geacutenero Homo hace unos
25 millones de antildeos Una dieta carshy
niacutevora maacutes rica en proteiacutenas favoreshy
cioacute ademaacutes el desarrollo cerebral
El volumen craneal iraacute aumenshy
tando desde los 650 cc en Homo
ha bilis hasta los 1500 en los neanshy
dertales (algo mayor que nuestros
1400 cc)
Hasta hace poco se consideshy
raba como representantes maacutes
antiguos del geacutenero a los Horno habilis que ya fabricaban lascas
pero el descubrimiento en la deacuteshy
cada de los 90 en el lago Malawi
(Rift africano) de una mandiacutebula inferior datJdJ en unos 25 milloshy
nes de antildeos correspondiente a una nueva especie Horno rudolfenshysis y de la que parece partir seguacuten
el equipo descubridor (FSchrenk y
T Bromage) la liacutenea evolutiva que
conduce hacia nuestra especie ha
generado la controversia
Fue un periacuteodo del Plioceno en
el que se produjo un notable camshy
bio climaacutetico con descenso de tem shy
peratura media y humedad yen el
que coexistieron diversas especies
de homiacutenidos
Sin embargo uno de los hallazshy
gos maacutes significados ocurrioacute en
1984 cuando el equipo de Richard
Leakey desenterroacute el esqueleto
casi completo del nintildeo de Turkashyna (lago Turkana Kenia) de 16
millones de antildeos Para eacutel y otros
foacutesiles de sus caracteriacutesticas se
creoacute la especie Horno ergaster homiacutenidos de 850 cc de capacidad
craneal con proporciones corpora shy
les un patroacuten de crecimiento muy
parecidos a los nuestros y con una
industria liacutetica maacutes elaborada (cul shy
tura achelense) Se le supone preshy
cursor del Homo erectus y tal vez
del H antecesor de Atapuerca
Craacuteneo de Hamo ergaster
De por medio una importante
interrogante la de los foacutesiles de
Horno georgicus en el Caacuteucaso
(Georg ia) con una antiguumledad feshy
chada en 185 millones de antildeos
y unos rasgos anatoacutemicos y una industr ia liacutetica maacutes primitiva de lo
esperado pero que ponen de mashynifiesto que los homiacutenidos salieron
de Aacutefrica mucho antes de lo que se
habiacutea supuesto
Homo erectus
Con una antiguumledad de 18 mishy
llones de antildeos el Horno erectus teniacutea unas caracteriacutesticas anatoacutemishy
cas muy parecidas a las nuestras su
capacidad craneal era de 1000 cc
y con una cultura bastante desashy
rrollada se desconoce si utilizaron
lenguaje hablado complejo pero
siacute alguacuten sistema de comunicacioacuten
capaz de transmitir aprendizaje Ha
sido el homiacutenido que migroacute a Asia
Hace un milloacuten de antildeos estaba
perfectamente asentado en China
y Java y su presencia se extendioacute
hasta hace tan soacutelo 30000 antildeos en
que se extinguioacute Por tanto llegoacute
a coexistir tanto con neandertales
como con nuestra especie
En el sur de Europa en cambio
el homiacutenido maacutes antiguo con la
excepcioacuten del Caacuteucaso corresponshy
de a Horno antecesor (Atapuerca
Burgos) en la Peniacutensula ibeacuterica los
primeros hallazgos fueron fechashydos en 800000 antildeos de antiguumleshy
dad pero maacutes recientemente la
aparicioacuten de nuevos foacutesiles en los
yacimientos de Atapuerca ya han
retrasado la aparicioacuten de los homiacuteshynidos en el Viejo Continente a 12
millones de antildeos en el Pleistoceno
inferior
Con el mismo volumen craneal
que H erectus presentan en camshy
bio unos arcos supraorbitales meshy
nos pronunciados Los huesos de
Gran Dolina de ind ividuos joacutevenes
presentan marcas de descarnashy
miento claros signos de canibashylismo
Para los paleoanshy
tropoacutelogos J L Arsuashy
ga E Carbonell y J
Bermuacutedez de Castro directores de las excashy
vaciones de Atapuershy
ca pueden constituir
probablemente un anshy
tepasado comuacuten que
conduce por un lado a
la liacutenea evolutiva hasta
los neandertales con sus
precursores los Homo
heidelbergensis y por otra liacutenea diferente hasshy
ta nuestra especie
De los Horno heidelbergensis (preshy
neandertales) la mayor acumulacioacuten de foacutesiles
se ha encontrado tamshy
bieacuten en Atapuerca en el
Yeacutelcimiento Sima de los huesos
y corresponde a los restos de 33 inshy
dividuos de ambos sexos de entre 13 y 30 antildeos datados en 300000
antildeos producto probablemente de
un enterramiento lo que revelariacutea
la existencia de un fuerte sentido
social y mente simboacutelica Indivishy
duos de complexioacuten fuerte hueshy
sos de notable grosor capacidad
craneal algo menor a la nuestra y
mandiacutebula sin mentoacuten
El Horno neanderthalensis debe su nombre al valle de Neanshy
der (Alemania) donde en el siglo
XIX se halloacute el primer esqueleto
parcial de estos homiacutenidos Apashy
recieron hace unos 230000 antildeos
y poblaron Europa y Asia occidenshy
tal adaptaacutendose al clima extremo
de las glaciaciones hasta que se
extinguieron hace unos 30000
antildeos o tal vez menos en su proshy
bablemente uacuteltimo reducto que
parece pudo ser la Peniacutensula Ibeacuteshy
rica Sus caracteriacutesticas fiacutesicas son
una evolucioacuten de los heidelbergenshy
sis con la diferencia de una mayor
capacidad craneal que llega a los
1500 cc (mayor que la nuestra)
por lo demaacutes huesos maacutes gruesos
y pesados que los nuestros fuertes
pero no muy altos (160-170) Y
en su rostro notable prognatismo
sin mentoacuten frente huidiza yarshy
cos supraorbitales resaltados
--
Coexistieron con el Hamo sashy
piens durante miles de antildeos y las
causas de su desaparicioacuten no aclashy
radas son objeto de discusioacuten al
igual que la posibilidad de cruces
(hibr idaciones) entre ambas espeshy
cies hipoacutetesis de la que hay parshy
tidarios como M Wolpoff o Fred
H Smith o detractores como Ch
B Stringer Lo que es indudable
es que los neandertales poseiacutean
una avanzada industria liacutetica usashy
ban el fuego el cuero y la madera
para producir herramientas armas
y adornos cuidaban a sus enfershy
mos y ancianos enterraban a sus
muertos y probablemente desarroshy
lla ron alguacuten tipo de lenguaje para
comunicarse Muy leJOS de la idea
que inicialmente se teniacutea de besshy
tias primitivas sin inteligencia algushy
na Hay pruebas de que algunos
grupos practicaron el canibalismo
pero eso tambieacuten ocurrioacute en nuesshy
tra especie
4 El Horno Sapiens
El Hamo saplens aparece en
Aacutefrica hace 200000 antildeos el arcaishy
co seguacuten algunos investigadores
y hace 120000 el moderno y con
relativa rapidez se va extendiendo
y sustituye a las otras poblaciones
de homiacutenidos en todo el mundo
Desde hace al menos unos 25000
antildeos ninguna otra especie de hoshy
miacutenidos le disputa su espacio en los
ecosistemas que coloniza del plashy
neta Tierra
Dotado de un esqueleto maacutes lishy
gero que el de los neandertales lo
que aumenta la agilidad y proba-
Bibliografiacutea
blemente la habilidad sobre todo
en las manos el craacuteneo evoluciona
adquiriendo una frente maacutes vertica l
desaparece el prognatismo y apareshy
ce el mentoacuten las mandibulas menos
robustas el desarrollo de dietas maacutes
vari adas con la utilizacioacuten del fuego
que le permite un mayor aprovechashy
miento de nutrientes con menor
gasto energeacutetico en su digestioacuten
el desarrollo de un cerebro y de un
leng uaje maacutes complejos que pershy
IIliten el anaacutelisis la planificacioacuten de
estrategias y la transmisioacuten de coshy
nocimientos y aprendizajes el mashy
yor desarrollo tecnoloacutegico gracias a
una mente maacutes creativa emprendeshy
dora dominada por la curiosidad y
en ocasiones el deseo de aventura
y probablemente un mayor sentido
social y de pertenencia a un grupo
lo que lleva a inevitables disputas y
conflictos entre grupos Todo ello
ha llevado a nuestra especie a coshy
lonizar en la praacutectica todos los meshy
dios del planeta fundamentalmenshy
te a base de modificar esos medios
para adaptarlos a nosotros En una
palabra para independizarnos del
medio
Pero sin duda el motor de la evolucioacuten son las mutaciones y reshy
combinaciones geneacuteticas que orishy
ginan la variabilidad y que permishy
ten la aparicioacuten y diversificacioacuten de
rasgos nuevos que no existiacutean en
los ancestros En nuestro caso que
compartimos aproximadamente un
99 del genoma con los chimpanshy
ceacutes son determinadas secuencias
en ese 1 restante del ADN claves
en el proceso de hominizacioacuten y de
nuestras diferencias con ellos
yvwwportalciencianet Art iacuteculos de antropologiacutea y paleontologiacutea Registros foacutesiles sobre la evolucioacuten humana en el Plioceno Emiliano Agu irre Enriacutequez Homiacutenidos contemporaacuteneos Investigacioacuten y Ciencia lan Tatersa ll iquestQuieacutenes fueron los neandertales InvestigaCioacuten y Ciencia Kate Wong Mutaciones pioneras Investigacioacuten y Ciencia Dennos Drayna iquestQueacute nos hace humanos Investigacioacuten y Ciencia Katherine S Pollard
El trabajO de genetistas como
Dennis Drayna o de bioestad iacutestishy
cosas como Katherine Pollard ha
revelado unas cuantas secuencias
de ADN importantes en la evolushy
cioacuten humana Mencionareacute soacutelo alshy
gunas de ellas
La secuencia HAR 1 (118 bases
de ADN del genoma humano que
codifican ARN) que se activa en
el cerebro y parece resultar esenshy
cial en el desarrollo de la corteza
cerebral La secuencia FOXP2 un
gen de evolucioacuten raacutepida y que tieshy
ne una importante implicacioacuten en
el habla Secuencias que tienen
relacioacuten con la dieta como el gen
LCT que permite la toleranCia a la
lactosa en adultos lo que permite
utilizar la leche de animales domeacutesshy
ticos En la lista de secuencias geshy
neacuteticas significativas estaacuten las que
tienen que ver con nuestro sistema
inmunitario Nuestros genes llevan
cicatrices de la lucha contra enshy
fermedades infecciosas especialshy
mente en el caso de retrovirus Tal
es el caso del gen TRIMS que nos
pelmite defendernos mejor que
otros primates frente al ret rovirus
PtEVR1 pero que a cambio nos
hace maacutes vulnerables al VIH (virus
del SIDA)
Somos una joven especie a ve shy
ces un tanto inconsciente que debe
aprender a usar correctamente su
tecnologiacutea y controlar su capacidad
de modificar el medio para evitar
la destruccioacuten de su propia casa el
planeta antes de tiempo y de si
misma
SUPERNOVA 1987 En este antildeo de 1987 alcanshy
zoacute la tierra despueacutes de 168 mil antildeos de viaje por el espacio la luz procedente de una explosioacuten de supernova que tuvo lugar en la vecina galaxia conocida como Gran Nube de ~lagallanes visible desde el hemisferio sur Esto puesshyto en kiloacutemetros supone la friolera de 1589414400 000000 000 Como se observa son distancias inimaginables para nuestros estaacutenshydares de aquiacute en la tierra A decir verdad esta estrella que explotoacute convirtieacutendose asiacute en supernova ya estaba alliacute mucho antes y hashybiacutea fotografiacuteas tomadas con anshyterioridad a la explosioacuten lo cual la convertiacutea asiacute en un magniacutefico e inigualable laboratorio de investishygacioacuten Esto no se podiacutea hacer en tiempos antiguos anteriores a la invencioacuten de la caacutemara fotograacutefishyca la cual ha sido uno maacutes entre los muchos avances de los uacuteltimos cien o doscientos antildeos y de gran importancia en su aplicacioacuten a la astronomiacutea Aunque los estallidos de supernovas en nuestra galaxia son muy poco frec uentes tal vez
Supernova 1987 tomada por el Hubble en 1994
uno cada 100 antildeos o maacutes en el universo entero dada la cantidad de galaxias que existen son muy abundantes De la que estamos hablando aunque no fue en la Viacutea Lactea siacute fue en nuestra vecindad a unos 168 mil antildeos luz como deshyciacuteamos que no es tanto si consi middot deramos su procedencia de otra galaxia la maacutes proacutexima a nosotros_ Esto ha dado margen por primera vez a un estudio concienzudo de lo que estas portentosas explosioshynes dan de siacute y a comprobar si las teoriacuteas elaboradas por los cientiacutefishycos coincidiacutean con la observacioacuten y el estudio de los hechos
Puesto que habiacutea fotografiacuteas anshyteriores que determinaban cual era la estrella que se habiacutea convertido en supernova puacutedose contrastar con los posteriores acontecimientos y fue el momento de comprobar si las teoriacuteas existentes se corresponshydiacutean con las observaciones y con los modelos computacionales que se habiacutean hecho sobre los casos de supernovas Los detalles observashydos encajaban sorprendentemente con las previsiones El resultado de ambas cosas teoriacutea y observacioacuten indicaba que la estrella conteniacutea unas 18 masas solares y tan solo 11 millones de afios de vida en el momento de la explosioacuten Como es habitual en estos casos su composhysicioacuten era principalmente hidroacutegeshyno y helio y su brillo el equivalente a 40 mil veces el de nuestro sol de ahiacute que su consumo de energiacutea fuera mucho mayOl y por tanto su duracioacuten mucho maacutes corta
Cuando la estrella colapsoacute al descender el calor interno que la manteniacutea estable se produjo casi instantaacuteneamente un espectacushylar encogimiento hasta alcanzar un
Antolin Franco Ex-presidente de la Agrupacioacuten
diaacutemetro de tan solo unas pocas decenas de kiloacutemetros
El telescopio espacial Hubble no fue lanzado al espacio hasta abril de 1990 y una vez que hubo estashydo operativo se volcoacute en obtener el maacuteximo de informacioacuten fotograacutefica y espectrograacutefica de lo que quedashyba de la supernova No obstante como se sabe este telescopio en principio resultoacute estar defectuoso por lo tanto las fotografiacuteas obtenishydas no eran las mejores posibles y hubo que esperar a que se corrishygieran los defectos para que estas alcanza ran inigualables cotas de nitidez En 1994 se tomoacute una fotoshygrafiacutea muy detallada de los restos de la explosioacuten y aparecieron unos inesperados anillos que todaviacutea hoy siguen siendo objeto de estushydio pa ra determinar su procedencia (veacutease fotografiacutea adjunta)
Esta explosioacuten de supernova ha sido la maacutes brillante nunca vista desde 1604 antildeo en que Johannes Kepler pudo observar la ya fashymosiacutesima SN 1604 a la que se ha denominado estrella de Kepler La que dio origen a la de 1987 como dijimos antes ya se habiacutea observashydo y se la conociacutea como SK-69202 Era una supergigante azul de unas 18 o 20 masas solares y unas 40 veces el diaacutemetro del sol y su luz llegoacute a nosotros el 23 de febrero de 1987 despueacutes de un viaje de 168 mil antildeos aproximadamente En el hemisferio sur se pudo ver con gran nitidez y se la considera una supemova de tipo 11 de las que crean elementos maacutes pesados que el hieno Su proximidad (en teacutermishynos relativos) y su pronta deteccioacuten la han convertido en la supernova maacutes y mejor estudiada de la histoshyria
Estrella que explota al terminar su vida
Como deciacuteamos todo esto tuvo lugar hace 168 mil antildeos cuando el hombre actual el Homo sapiens todaviacutea no habiacutea entrado en esta fase de desarrollo y su antecesor de aquella eacutepoca seguramente ni siquiera estaba en posesioacuten del lenshyguaje Si la deteccioacuten hubiera sido instantaacutenea si la ve locidad de la luz no tuviera liacutemites no estariacuteamos ahora hablando de esta supernoshyva pues no existiriacutea ninguacuten registro histoacuterico de la misma Tal vez aquel hombre primitivo la habriacutea visto y la habriacutea interpretado seguramenshyte como un augurio de los dioses si para aquel entonces el cerebro humano en sus albores estuviera ya lo suficientemente desarrollado para llegar a estas conclusiones No lo sabemos o al menos el que esto escribe no lo sabe
Pasados esos 168 mil antildeos que la luz necesitoacute para hacer la traveshysiacutea hasta nosotros fue descubierta desde el Observatorio de Las Camshypanas en Chile el 24 de febrero de 1987 por lan Shelton e indepenshydientemente desde Nueva Zelanshyda Fue la uacutenica supernova visible a
simple vista desde la invencioacuten del telescopio
Pero antes de detectarla suceshydioacute algo curioso algo que entraba dentro de lo que es una prediccioacuten cientiacutefica y que veniacutea ni maacutes ni meshynos a confirmar el buen hacer de los investigadores Tres horas antes y precediendo a la llegada de la luz se detectoacute en varios lugares la lleshygada de un paquete de neutrinos iquestCoacutemo era posible que estos neushytrinos se adelantaran a la luz emishytida por la supernova teniendo en cuenta que nada puede ir maacutes deshyprisa que la luz7 Otra vez la teoriacutea daba una explicacioacuten a este extrashyntildeo proceder la emisioacuten de neutrishynos precede a la emisioacuten de la luz
por eso los neutrinos llegan como una avanzada que anuncia alguacuten acontecimiento Se detectaron en total 24 de ellos 11 en Japoacuten en una mina bajo tierra destinada a la caza de neutrinos 8 los captoacute IBM Irvine-Michigan-Brookhaven en Estados Unidos y 5 maacutes en el Laboratorio de neutrinos Baksan en el Caacuteucaso Rusia Por primera vez neutrinos procedentes de una
Obseacutervese la supernova 7987 en el centro con sus anillos
alguacuten tiempo despueacutes de la explosioacuten
supernova habiacutean sido observados directamente y las observaciones coincidiacutean en gran medida con los modelos teoacutericos Se estimaba que despueacutes de la explosioacuten de la supernova el resultado habriacutea de ser la formacioacuten de una estrella de neutrones pero a pesar de la insistencia del telescopio espacial Hubble por dar con ella a pesar de las numerosas fotografiacuteas tomashydas desde su puesta en oacuterbita en 1990 relacionadas con este aconshytecimiento la estrella de neutrones no se ha dejado ver Tal vez esteacute oculta por alguna nube de gas y polvo o tal vez se haya convertido en un agujero negro e incluso hay quienes estiman que podriacutea habershyse formado una estrella de quarks que en teoriacutea pueden formarse dentro de estrellas de neutrones particularmente masivas Todo esto se estaacute investigando y alguacuten diacutea muy posiblemente tengamos la respuesta
Aunque el nuacutemero de neutrinos detectado fue muy pequentildeo se coshyrresponde con lo que se esperaba si bien en ese momento no fuera ese el cometido de los dispositivos cazaneutrinos existentes aquiacute en la Tierra pues nada se sabiacutea entonshyces de la explosioacuten que habiacutea tenido lugar en la vecina galaxia La verdad es que debemos estar muy agradeshycidos de que coincidiendo con la explosioacuten o poco antes se hubieshyran establecido sobre la tierra esos detectores de neutrinos Fue una afortunada coincidencia De haber sucedido la explosioacuten de la supershynova unos antildeos antes no se hubieshyran detectado y ciertas predicciones de la ciencia no se habriacutean podido confinnar por el momento
De todos modos la investigashycion sigue adelante a pesar de los antildeos transcurridos y tal vez se produzca alguna sorpresa que nos abra un poco maacutes el camino hacia el conocimiento de este tipo de exshyplosiones celestes
La nanociencia y la nanotecshynologiacutea son dos aacutereas del conocishymiento emergentes con un elevado caraacute cter multidisciplinar Hablar de ellas es sinoacutenimo de innovacioacuten desarrollo y de relevanc ia cientiacutefica y social Tal es asiacute que ambas discishyplinas han sido incorporadas como una de las Acciones Estrateacutegicas del Plan Nacional de I+D+ i 2008-2011 o lo que es lo mismo el Gobierno espantildeol reconoce el papel de estas disciplinas para mejoror nuestra competitividad industrial Dicho reshyconocimiento estaacute fundamentado en avances innovadores obtenidos que van desde la s aplicaciones en medicina (fabricacioacuten de ligamenshytos o tendones artificiales) o en aplicaciones energeacuteticas dedicadas
BlIClen
ANOCIENCIA y NANOTECNOLOGIA
UN VIAJE FASCINANTE AL NANOCOSMOS
Jorge Lobo Checa Centre dlnvestigacioacute en Nanocieacutencia i Nanotecnologia CIN2 (CSIC -leN) Esfera UAB 08193-Bel laterra Espantildea
a la construccioacuten (edificios que se puedan autoabastecer energeacuteticashymente) hasta su implementacioacuten en dispositivos electroacutenicos cada vez maacutes diminutos y potentes
En nuestra sociedad es cada vez maacutes probable toparse con las palashybras nanociencia y nanotecnoloshygiacutea y consecuentemente es loacutegico preguntarse cuaacutel es el significado y la diferencia entre ambos vocashyblos Las dos palabras comparten el prefijo nano que proviene del voshycablo griego del mismo nombre y que significa diminuto enano peshyquentildeo yes usado en el sistema inshyternacional (SI) de unidades para indicar un factor de 10-9 (es decir la mil milloneacutesima parte de algo) Un
NClIIon Un iexclMIniO BlllIgtn
Figura 1 Tamantildeos caracteriacutesticos y escala de los diferentes objetos nanomeacutetricos comshyprendidos entre O 1y 100 nm con los que se trabaja habitualmente en la nanotecnoshylogiacutea (Imagen tomada de la referencia [1])
nanoacutemetro (n m) es una longitud diez veces superior al tamantildeo tiacutepishyco de un aacutetomo (O 1 nm) o lo que es lo mismo unas 80000 veces maacutes pequentildeo que el diaacutemetro de un cabello humano De este modo la diferencia entre estas dos palabras surge de la propia diversidad en la definicioacuten de ciencia y tecnologiacutea Ciencia es la necesidad de saber un reflejo de la curiosidad del ser humano planteada de forma obJeshytiva y utilizando el meacutetodo cientiacutefishyco (es decir el trabajo realizado en un laboratorio de investigacioacuten en el que se busca o prueba una proshypiedad o una ley de la naturaleza) mientras que tecnologiacutea parte de los conocimientos baacutesicos estableshycidos por la ciencia para construir un dispositivo o aparato que tenga una utilidad o aplicacioacuten determishynada De esta forma la nanociencia y la nanotecnologiacutea estaacuten ligadas y son las dos caras de una misma moneda la tecnologiacutea se desarroshylla a partir de los conocimientos cientiacuteficos existentes y a su vez eacutesta proporciona nuevas herramientas a los cientiacuteficos con las que estudiar nuevos conceptos y avanzar en la ciencia que una vez maacutes generashyraacute tecnologiacutea nueva creando un sistema retroalimentado conocido como ciacutercu lo virtuoso
Ni la nanociencia ni la nanot ecshynologiacutea nacieron como disciplinas cerradas sino que ambas son camshypos del conocimiento que se han
ido construyendo paralelamente con la generacioacuten de nuevos conoshycimientos e innovaciones De maneshyra general se podriacutea definir nanoshytecnologiacutea como la fabricacioacuten de materiales estructu ras dispositivos y sistemas funcionales a traveacutes del control y ensamblado de la materia a la escala del nanoacutemetro (de O 1 a 100 nanoacutemetros del aacutetomo hasta por debajo de la ceacutelula tal y como se muestra en la figura 1) asiacute como la aplicacioacuten de nuevos conceptos y propiedades (fiacutesicas quiacutemicas bioloacutegicas mecaacutenicas eleacutectricas) que surgen como consecuencia de esa escala tan reducida Esta escala de tamantildeos es un tanto arbitraria el liacutemite inferior (una deacutecima de nanoacutemetro) parece claro ya que por debajo del aacutetomo no hay obshyjetos manipulables Sin embargo el liacutemite superior (una centena de nanoacutemetro) es una referencia para indicar que los objetos deben de estar por debajo de la micra Hoy en diacutea tenemos el conocimiento necesario para mover manipular y construir objetos de estos tamantildeos (nanociencia) que seraacuten utilizados en un futuro cercano para realizar una funcioacuten especiacutefica dentro de un determinado dispositivo (nanoshytecnologiacutea)
El origen de la Nanotecnologiacutea es un tanto difusa pero concepshytualmente se atribuye al Premio Nobel Richa l-d Feynman durante su famoso discurso There is plenty of Room at the Bottom (Hay mucho espacio al fondo) En esta miacutetica conferencia pronunciada en 1959 en el Instituto de Tecnologiacutea de California en Pasadena Feynman tratoacute sobre el problema de manishypular controlar y fabricar objetos de muy pequentildeas dimensiones abordaacutendolo desde una perspectishyva absolutamente distinta a como se habiacutea hecho hasta el momento y abriendo todo un nuevo mundo de posibilidades cientiacuteficas y tecnoloacuteshygicas En aquel momento su discurshyso no tuvo una gran repercusioacuten tal vez por la carencia de teacutecnicas experimentales que permitiesen
visualizar las unidades atoacutemicas y moleculares a manipular Es maacutes la palabra nanotecnologiacutea no apashyrece en su discurso y fue acuntildeashyda posteriormente en 1974 por el profesor N Taniguchi de la Univershysidad de Ciencia de Tokio cuando la mencionoacute en un artiacuteculo titulado On the Basic Concept of Nanoteshychnology (sobre el concepto baacutesishyco de la nanotecnologiacutea) En dicho artiacuteculo se hablaba de como esta tecnologiacutea nos permitiriacutea separar consolidar y deformar materiales aacutetomo a aacutetomo o moleacutecula a moshyleacutecula Posteriormente en el antildeo 1986 E Drexler publicoacute su libro Engines of Creation (maacutequinas de creacioacuten) en el que se descrishybe coacutemo las nanomaacutequinas seraacuten capaces de construir desde ordeshynadores hasta maquinaria pesada mediante procesos de ensamblaje de moleacuteculas y aacutetomos Los encarshygados de realizar tan tedioso proshyceso seriacutean nanorobots ensamblashydores capaces de auto- repararse y constituirse a siacute mismos
La idea de usar nanorobots creados a nuestro antojo para reashylizar funciones determinadas nos recuerdan al funcionamiento de los ribosomas y otros agregados moshyleculares en las ceacutelulas de nuestro cuerpo De hecho la biologiacutea viene usando la manipulacioacuten molecular desde hace casi 4000 millones de
antildeos sobre la Tierra Concretamenshyte las maacutequinas auto-repllcantes a nivel atoacutemico son guiadas por el ADN replicadas por el ARN moshyleacuteculas especiacuteficas son ensamblashydas mediante encimas y las ceacutelulas estaacuten llenas de motores a escala molecular Cadenas de iones que permiten o bloquean el paso de otros iones al interior de la ceacutelula a traveacutes de la pared de liacutepidos estaacuten exquisitamente disentildeadas a escala atoacutemica_ Hay por tanto una coshynexioacuten importante de los concepshytos finales de la nanotecnologiacutea con la biologiacutea Las formas de vida maacutes pequentildeas bacterias virus y los componentes activos de las ceacutelulas tienen tamantildeos tiacutepicos en el rango del nanoacutemetro
De este modo otro de los obshyjetivos de la nanociencia y la nashynotecnologiacutea es aprender de los mecanismos fundamentales que la vida ha desarrollado durante su evolucioacuten para intentar reproducirshylos e incluso adaptarlos buscando la resolucioacuten de otros problemas que poco tienen que ver en prinshycipio con la biologiacutea Se podriacutea decir que la evolucioacuten darwiniana ha alcanzado la maestriacutea de las leshyyes de mecaacutenica cuaacutentica que son probabiliacutesticas en su naturaleza como meacutetodo para la supervivenshycia La comprensioacuten de fenoacutemeshynos cuaacutenticos presentes a escala
Figura 2 Basados en la mecaacutenica cuaacutentica han surgido nuevos tipos de microscopios llamados eJe campo cercano (SPM) que nos permiten ver y manipular la materia a escala atoacutemica Estos microscopios basados en la interaccioacuten eJe una punta metaacutelica afilada con el substrato a estudiar (imagen izquierda) han sido una verdadera revolushycioacuten cientiacutefica ya que nos permiten visualizar directamente los aacutetomos de la materia tal y como se observa en la imagen de la derecha (caeJa una de las bolas es un aacutetomo de siliCio) (Imaacutegenes tomadas de la referencia [1])
nanomeacutetrica necesitan por tanto de investigacioacuten fun damental para que puedan ser aplicables en disshypositivos tilles como nanosensores nanomotores y en muchas otras aplicaciones como en medicina y farmacologiacutea
A pesar de que el concepto de aacutetomos ya se habiacutea postulado en la ant igua Grecia eacutestos no se llegaron a visua lizar hasta finales del sig lo XX El ser humano siempre ha senshytido la necesidad de ver maacutes allaacute de lo que le permiten sus limitaciones naturales El mundo invisible es tan infinito y fascinante como el univershyso y aunque nos cueste imaginar y comprender el pequentildeo tamantildeo el enorme nuacutemero o la naturaleza de los objetos diminutos es un reto acercarnos a la grandeza de lo peshyquentildeo El desarrollo de nuevos meacuteshytodos microscoacutepicos para la visuashylizacioacuten del nanomundo marcoacute un hito en el conocimiento cientiacutefico El microscopio oacuteptico tuvo que ser reemplazado por nuevas teacutecnicas como el microscopio electroacutenico o el microscopio de efecto tuacutenel puesto que los liacutemites en resolushycioacuten vienen determinados por la longitud de onda de la luz usada que para el espectro visib le se situacutea entre 400 y 700 nm De este modo soacutelo so podiacutean resolver estructuras en el rango del sub-microacutemetro lo que corresponde a tamantildeos 1000 veces mayor quo la longitud caracshyteriacutestica de un aacutetomo y por tanto no permitiacutean su manipulacioacuten
El trabajo con objetos tan peshyquentildeos inherente a la nanotecnoshylogiacutea entrantildea una gran dificultad y de hecho fue algo praacutecticamente imposible hasta que se desarrollashyron los microscopios de campo cershycano (SPMs) mostrado en la Figura 2 Estas novedosas herramientas permiten no soacutelo la visualizacioacuten sino tambieacuten la manipulacioacuten de objetos de dimensiones nanomeacuteshytricas de muy distinta naturaleza Estos microscopios son tan potenshytes que con ellos es posible llegar a ver aacutetomos sob re una superficie
y moverlos a nuestro antojo La necesidad de esta compleja insshytrumentacioacuten implica otra de las carltJctoriacutesticas fundamentales que acompantildean a la nanociencia y nashynotecnologiacutea su interdisciplinarieshydad Asiacute pues el desarrollo de esta nueva ciencia requiere no soacutelo la utilizacioacuten de teacutecnicas de fabricashycioacuten visualizacioacuten y caracterizacioacuten muy precisas sino tambieacuten una aproximacioacuten multidisciplinar que reuacutena a fiacutesicos quiacutemicos bioacutelogos tecnoacutelogos y teoacutericos trabajando juntos y utilizando el mismo lenshyguaje
Una vez que los meacutetodos de vishysualizacioacuten fueron accesib les para los cientiacuteficos dos enfoques baacutesishycos surgieron para la creacioacuten de estructuras nanomeacutetricas de mashynera reproducible (veacutease la figura 3) El primer meacutetodo llamado topshydown (de arriba hacia abajo) imshypone esencialmente una estructura o patroacuten sobre el substrato que se
mm
Jlm
nm
Top clown
Bottom up
procesa Esta teacutecn ica estaacute basada en una adecuacioacuten y extensioacuten de las teacutecnicas ya existentes como por ejemplo la litografiacutea para crear dichas nanoestructuras Con estas teacutecnicas se obtienen muy alta reshysolucioacuten espacial (cercana a los 50 nm) a costes razonables pero que aumentan alarmantemente cuanto menor es el tamantildeo de la estrucshytura final debido a la dificultad en su produccioacuten Por el contrario el segundo meacutetodo denominado bottom-up(de abajo hacia arriba) estaacute basado en teacutecnicas que utilizan una filosofiacutea totalmente contraria esto es van desde las estructuras fundamentales (aacutetomos moleacuteculas especiacuteficas o nanopartiacuteculas) para crear los dispositivos por auto-enshysamblado El auto-ensamblado es un proceso en el que unos composhynentes inicialmente desordenados dan lugar a estructuras organizashydas como consecuencia de interacshyciones especiacuteficas o locales entre sus componentes Las estructu ras
Figura 3 Los dos meacutetodos usados para el control de la materia a escala nanomeacutetrica La imagen muestra (en sentido horario desde arriba) una imagen de microscoacutepio elecshytroacutenico de un electroacutemetro nanomecaacutenico una estructura de nano tubos de carbono un nanotubo (azul) conectando dos electrodos una red auto-ensamblada compuesta por moleacuteculas y aacutetomos de hierro y finalmente siete moleacuteculas de monoacutexido de carshybono formando la letra C obtenida por manipulacioacuten con una punta de un microsshycopio de campo cercano (Imagen tomada de la referencia [2)
crecidas son el resultado de la comshypeticioacuten ente procesos cineacuteticos y termodinaacutemicos
En la actualidad la microelecshytroacutenica uno de nuestros pilares tecnoloacutegicos estaacute basada en el meacutetodo top down La microelecshytroacutenica ha revolucionado y cambiashydo nuestra forma de vida en forma de ordenadores teleacutefonos moacuteviles televisores y un sinfiacuten de aparatos electroacutenicos Esta revolucioacuten estaacute basada en el transistor inventado en 1947 que hizo posible la apashyricioacuten del circuito integrado y el microprocesador El reto tecnoloacuteshygico es conseguir almacenar maacutes informacioacuten en un menor espacio de forma maacutes raacutepida y todo ello por menos dinero Hasta la fecha esto ha sido posible y ha seguido la llamada ley de Moore que estableshyce que la densidad de transistores en un dispositivo de estado soacutelido se doblariacutea cada 18 meses Asiacute un procesador Penti um IV obtenido mediante teacutecnicas litografiacutecas tieshyne en su interior aproximadamente 6 millones de transistorescm2 vashylor que cuadruplica a los del Penshytium 1 creado soacutelo 4 antildeos antes La separacioacuten miacutenima entre liacuteneas en el antildeo 2000 era de 180 nm y en el antildeo 2008 es de 45 nm como anuncioacute 18M Extrapolando estos nuacutemeros en el antildeo 20161a separashycioacuten entre liacuteneas deberiacutea ser de 10 nm es decir inferior a 100 aacutetomos De seguir cumplieacutendose esta ley y al mismo ritmo podriacuteamos aventurar que a mediados del siglo XXI Ilegashyriacuteamos a un limite absoluto un bit = un aacutetomo Sin embargo antes de alcanzar este liacutemite nos encontrashyriacuteamos con varios problemas
- El primero de ellos tiene que
Referencias
ver con el hecho de que a medishyda que se reduce el tamantildeo de un objeto su superficie crece respecto a su volumen Una consecuencia importante de este aumento es que las propiedades del material cambiaraacuten al reducir el tamantildeo del objeto puesto que las propiedades fiacutesicas de una superficie son muy distintas a las del volumen Estas modificaciones en las propiedades se conocen como efectos de tamashyntildeo finito
- El segundo problema reside en que para tamantildeos del orden o inferiores al nm aparecen efectos cuaacutenticos En nuestro mundo (mashycroscoacutepico) las leyes conocidas por ejemplo las que definen el movishymiento de los cuerpos (ecuaciones de Newton) o la conductividad eleacutectrica (ley de Ohm) dejan simshyplemente de ser vaacutelidas cuando tratamos con objetos cercanos al tamantildeo nanomeacutetrico La existencia de estos efectos lejos de tomarse como inconvenientes o inoportushynos se plantean hoy diacutea como imshyportantes alternativas para la creashycioacuten de futuros dispositivos fundashymentado en propiedades ni siquieshyra existentes en la naturaleza
- El uacuteltimo problema fundashymental que aparece al intentar seguir disminuyendo el tamantildeo de un objeto es que cada vez resulta maacutes difiacutecil mejorar las herramientas que permiten su manipulacioacuten Por tanto aunque la ley de Moore se ha cumplido inexorablemente dushyrante maacutes de 30 antildeos vemos que llegado un momento aparecen una serie de limitaciones intriacutensecas que son irresolubles con el tipo de planteamiento en el que se basa la tecnologiacutea actual Asiacute se imposhyne la necesidad de desarrollar una
nueva tecnologiacutea que nos permita asumir los desafiacuteos planteados en nuestra carrera hacia la miniaturishyzacioacuten Ese es el papel de la nanoshytecnologiacutea
A pesar de que en la actualidad existen pocos productos basados en la nanotecnologiacutea ya existe una gran repercusioacuten mediaacutetica en la sociedad a traveacutes de reportajes y programas en prensa radio teleshyvisioacuten cine ciencia-ficcioacuten e intershynet La nanotecnologiacutea produce el mismo tipo de fascinacioacuten preocushypacioacuten y miedo que los estudios sobre el cosmos aunque ambos son extremos opuestos lo diminushyto frente a lo gigantesco Sin emshybargo siacute hay una gran diferencia entre ambos mundos El universo es gigantesco inalcanzable soacutelo observable mediante telescopios o radiotelescopios y en el que estashymos realizando intreacutepidas explorashyciones limitadas por ahora a los planetas de nuestro entorno Por el contrario podemos movernos en la nanoescala con gran familiashyridad y podemos jugar con los aacutetomos y moleacuteculas para producir nuevas estructuras y nuevos mateshyriales El dominio de la materia en la nanoescala nos permite disentildear y fabricar nuevos materiales hasta ahora inexistentes descubrir proshypiedades nunca observadas inven shytar dispositivos que nos permitan construir otros maacutes y maacutes compleshyjos con comportamientos similares a entidades bioloacutegicas etceacutetera Todo ello nos lleva a hacernos una pregunta casi existencial iquestHasta doacutende podremos llegar con la nashynotecnologiacutea 7 No se conoce la resshypuesta el limite final podriacutea residir en nuestra propia imag inacioacuten
[1) e Briones Lloren te ECasero Junquera J A Martiacuten Gago PA Ame lio Serena Domingo J M Goacutemez Olleta P Moltoacute Moltoacute Nanociencia y ilanotecnologiacutea Entre la ciencia ficcioacuten del presente y la tecnologiacutea del futuro Fundacioacuten Espantildeola para la Ciencia y la Tecnologiacutea httpowwwfecvtes [2J J V Barth G Constantini K Kern Engineering atomic and molecular nanostructures at surfaces Nature 437 671 (2005) [3J E L Wolf Nanophysics and Nanotechnology An Introduction to Modern Concepts in Nanoscience (Segunda Edicioacuten) W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2006) [4J B Brushhan Springer Handbook of Nanotechnology Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2004) [5J M Koacuteh ler W Fritzsche Nanotechnology An Introduction to Nanostructuring techniques W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2004)
Hace casi veintitreacutes siglos exacshytamente el antildeo 287 aC naciacutea en Siracusa entonces una colonia de la Magna Grecia el gran Arquiacutemeshydes uno de los mayores genios de la antiguumledad de cuyos inventos y descubrimientos seguimos benefishyciaacutendonos ahora
De su vida es poco lo que sabeshymos porque la biografiacutea que escrishybioacute un coetaacuteneo suyo llamado Heshyraacuteclides no llegoacute hasta nosotros La mayor pa rte de la informacioacuten que poseemos se la debemos a Plutarco (46-120 de nuestra era) en su fashymosa obra Vidas Paralelas quien a su vez extrajo los datos del hisshytoriador romano Pollbio autor de una Historia universal
Se considera probable aunque no probado que viajoacute a Egipto y mantuvo estrecha relacioacuten con Erashytoacutestenes de Cirene director de la ceacutelebre biblioteca alejandrina y se da por cierto que contactoacute con la escuela cientiacutefica de dicha ciudad cuyos matemaacuteticos leyeron y citashyron sus obras No obstante hubo que esperar hasta el antildeo 530 de para que se hiciera la primera comshypilacioacuten de sus escritos por Isidoro de Mileto Pocas copias de los trashybajos del sabio siracusano sobrevishyvieron y no fue hasta 1906 cuando Johann Ludw ig Heiberg descubrioacute en Constantinopla un palimpsesto (papiro sobre el que se ha escrito un texto sobre otro anterior borrashydo) que permitioacute conocer los razoshynamientos matemaacuteticos de que se habiacutea va lido Arquiacutemedes para sus descubrimientos
Fue un genio de las matemaacuteshyticas con especial dedicacioacuten a la geometriacutea Sus hallazgos le garanshytizan un puesto de honor en 105
anales de la ciencia Ideoacute un meacutetoshydo para medir la circunferencia coshynociendo el diaacutemetro y determinoacute con aproximacioacuten de menos de dos mileacutesimas el valor del pi griego Elaboroacute tambieacuten las foacutermulas que
ARQUIMEDES permiten calcular el aacuterea del ciacutercushylo partiendo del radio y calculo el aacuterea de un segmento de paraacutebola entre otros hallazgos geomeacutetricos
Si bien no descubrioacute la palanca estudioacute las leyes que explican el principio que entra en juego al accionarla y al darse cuenta de la importancia que teniacutea dijo Si me dan un punto de apoyo movereacute el mundo
Arquiacutemedes no solo cultivoacute con eacutexito las matemaacuteticas sino que hizo incursiones fructiacuteferas en la fiacutesishyca Inventoacute el tornillo que lleva su nombre consistente en un mecashynismo con una hoja en forma de tornillo dentro de un cilindro para transferir agua desde un nivel bajo a canales de irrigacioacuten Este tornishyllo sigue usaacutendose para bombear liacutequidos
Se dice que mientras tomaba un bantildeo observoacute que el agua de la tina subiacutea cuando eacutel entraba y este efecto le llevoacute a descubrir el prinshycipio hrdrostaacutetico conocido como principio de Arquiacutemedes que en su versioacuten actualizada se enuncia diciendo que un soacutelido sumergido en un liquido recibe un empuje ha-
Piacuteo Moa Ban ga Escritor
cia arriba igual al peso del vo lumen del liacutequido que desaloja Al descushybrir este principio exclamoacute Eureshyka (Lo he encontrado) que ha pasado al cataacute logo de expresiones populares
Su mente prodigiosa no solo elucubraba teoriacuteas innovadoras tambieacuten dedicoacute su talento a inshyventa r armas nuevas que pudieran servir para la defensa de su ciudad Una de ellas fue un artefacto esshypecie de garra capaz de hund ir un naviacuteo enemigo
Pero el arma maacutes sorprendente seriacutean los espejos ustorios conocishyda por un relato de Luciano de Sashymosata (12 1-161 de) con la cual consiguioacute incendiar una escuadra enemiga Este invento nunca ha sido reproducido por lo que se pone en duda su existencia
La muerte de Arquiacutemedes se produjo el antildeo 212 aC a los 75 antildeos una edad considerada lonshygeva para la eacutepoca asesinado por un soldado romano de los que conquistaron Siracusa seguacuten la leshyyenda al negarse a acompantildearle pretextando que teniacutea que resolver antes un problema
Estatua de bronce de Arquiacutemedes en el observatorio Archenhold en Berl iacuten esculpida por Gerhard Thieme e inaugurada en 1972
Jack W Szostack
PREMIOS NOBEL Piacuteo Moa Banga DE CIENCIA 2009
Escritor
Charles K Kao George E Smith Wi llard S Boyle
2009 fue un antildeo en el que la concesioacuten de los premios Nobel de ciencia revistioacute ciertas peculiashyridades que conviene resaltar En primer lugar la adjudicacioacuten a tres investigadores en cada uno excepshyto en el de Economiacutea que fue comshypartido por dos ganadores Todos ellos destacaron en investigacioacuten baacutesica cuyos resultados propiciaron muacuteltiples aplicaciones praacutecticas lo que muestra claramente la imshyportancia que la ciencia pura tiene para el progreso
Otra caracteriacutestica es la alta parshyticipacioacuten de la mujer que acaparoacute cinco nominaciones el 44 de los agraciados proporcioacuten nunca alshycanzada antes Una de ellas la de Economiacutea es la primera mujer en ser distinguida con el galardoacuten en dicha disciplina en los 60 antildeos en que se adjudicoacute
MEDICINA
Recayoacute en tres cientiacuteficos (dos mUjeres y un varoacuten) que seguacuten destacoacute el jurado del Instituto Kashyrolinska han antildeadido una nueva dimensioacuten para la comprensioacuten de la ceacutelula han arrojado luz sobre los mecan ismos de enfermedades y han estimulado el desarrollo de nuevas terapias potenciales Se trata de Elisabeth H Blackburn Carol W Greider y Jack W Szostak
Los tres destacaron en la investishygacioacuten baacutesica sobre los teloacutemeshyros una estructura que se une a los extremos de los cromosomas humanos y los protege del enveshyjecimiento A la piexclimera se debe el descubrimiento de la enzima telomerasa que es un mecanismo baacutesico para la vida Cuando la teloshymerasa aumenta anormalmente se produce caacutencer O sea que en su justa medida rejuvenece la ceacutelula pero en exceso provoca un tumor Los conocimientos adquiridos proshymeten aplicaciones futuras en la lucha contra el caacutencer y el enveJeshycimiento celular
Blackburn nacioacute en Tasmania (Australia) en 1948 y junto con su disciacutepula Greider descubrieron la telomerasa en 1984
Grelder natural de California nacioacute en 1961 y fue quien demosshytroacute que los teloacutemeros previenen
el dantildeo en los cromosomas y por uacuteltimo Szostak de 57 antildeos Ion dishynense identificoacute ceacutelulas que por estar mutadas provocan un enveJeshycimiento celular prematuro
FiacuteSICA
La Academia sueca concedioacute el preciado galardoacuten a tres investigashydores que han ayudado a sentar las bases de las actuales redes de comunicaciones al decir del JUshyrado Son Charles Kao Kuen WishylIiaard S Boyle y George E Smith El tema comuacuten de investigacioacuten fue el descubrimiento del siacutelice un mashyterial abundante en la naturaleza como transmisor de la luz y a traveacutes de ella de las comunicaciones por fibra oacuteptica
El proceso lo inicioacute Kao en 1966 con la publicacioacuten de un artiacuteculo firmado conjuntamente con G O Gackam en el que anunciaba la capacidad de la luz para transmitir informacioacuten De ahiacute arranca la utishylizacioacuten industrial de la fibra oacuteptica desde 1970 transformada hoy en una red de maacutes de 1000 millones de kiloacutemetros por la que circulan textos muacutesica e imaacutegenes utilizashydas en Internet medicina etc
Kao que nacioacute en 1933 en Shanghai fue el precursor y visionashyrio del horizonte que se abriacutea con el empleo de la fibra oacuteptica Vive
Venkatraman Ramakrishnan Ada E Yonath Thomas A Stei tz
en Hong Kong donde sigue ded ishycado a la docencia
Boyle nacido en Canadaacute en 1924 junto con Smith que nacioacute en Nueva York en 1930 siguiendo la teoriacutea sobre el efecto fotoeleacutectrishyco de Einstein que le valioacute el Nobel crearon un sensor digital llamado CCD (Charged Coupled Device) cashypaz de reunir y leer las sentildeales de un gran nuacutemero de elementos de las imaacutegenes el ojo electroacutenico de las caacutemaras digitales que se utiliza tambieacuten en numerosas aplicaciones teacutecnicas como en la observacioacuten del interior del cuerpo humano y ha proporcionado fotos de lejanos lugares (como por ejemplo de Marshyte) o de los oceacuteanos profundos en palabras de la Academia
QUiacuteMICA
Tambieacuten este antildeo fueron tres investigadores de esta ciencia los laureados con el preciado galarshydoacuten cuyos nombres son Benkatrashyman Ramakrishnan Ada Yonath y Thomas Steitz que coincidieron en sus estudios sobre la estructura y funciones de los ribosomas unas partiacuteculas del citoplasma que desshycodifican la informacioacuten del ADN transmitida por el ARN mensajero para fabricar las proteiacutenas selecshycionando los amin oaacutecidos uno a uno
Los equipos liderados por los tres ganadores consiguieron por medio de la cristalografiacutea de rayos X el coshynocimiento en tres dimensiones de la estructura atoacutemica de los ribososhymas en el antildeo 2000 Este logro de bioquiacutemica baacutesica permitioacute saber como actuacutean los antibioacuteticos en las ceacutelulas de las bacterias lo que haraacute
posible disentildear nueshyvos antibioacuteticos que mejoren Ia actividad de 10$ actualmente en uso evitando asiacute la aparicioacuten de resistenshycia que se da en algushynos casos
La israeliacute Yonath de 70 antildeos trabaja en el Instituto Weismann de Jerusaleacuten y fue la pionera en obtener los primeros cristales Ellnor Ostrom OIIver E Willlamson de ribosomeacutels el norteamericano Steitz nacido en 1940 es profesor de la Universidad de Yale y publicoacute en 1998 el primer mapa incomshypleto del ribosoma y por uacuteltimo Ramakrishnan el maacutes Joven de los tres nacioacute en la India en 1952 y trabaja en la Universidad de Camshybridge (R~lIlo Unido) Tuvo una partlclpaClon relevante en la resoshylucioacuten de la estructura ribosoacutemica En dicha Universidad fue donde James Watson y Francis Crick desshycubrieron en 1953 la estructura en doble heacutelice del ADN
ECONuumlMiacuteA
La Academia de Ciencias de Suecia otorgoacute el premio de Ecoshynomiacutea a dos profesores estadounishydenses (como manda la tradici oacuten) por sus investigaciones en torno a las organizaciones sociales y la imshyportancia que en ellas tiene la orshyganizacioacuten econoacutemica (economic gobernance) que ha sido tladucishyda al espantildeol por un raro palabro gobernanza que bien podriacutea haber sido sustituido por gobierno o gobernabilidad Los plemiados son Elinor Ostrom y Oliver WiJliamshy
son Aunque ambos partieron de oacutepticas distintas coinciden en sus conclusiones
Ostrom nacida en 1933 es proshyfesora de la Universidad de Indiana y centroacute su trabajo en el estudio de la gestioacuten de la propiedad comuacuterl y en su libro El gobierno de los meshydios comunes describe numeroshy
sos casos eXitosos de comunidades locales entre las que incluyoacute el Trishybunal de las Aguas de Valencia un jurado centenario de regantes que dirime los conflictos derivados del uso del agua como ejemplos que muestran mayor eficiencia que la de otras forma puacuteblicas o privadas de gestioacuten Llega a la conclusioacuten de que ni la plivatizacioacuten ni la gesshytioacuten puacuteblica son siempre la mejor
opcioacuten Por su parte Williamson de 77
antildeos (uno maacutes que su pareja ganashydora) es docente de la Universidad de Berkeley California y autor de la obra Las instituciones econoacuteshymicas del capitalismo en la que estudia la teoriacutea y desarrollo de los costes de transaccioacuten que son los derivados de la operacioacuten aunque no formen parte del precio y su aplicacioacuten al funcionamiento intershyno de las empresas Analizoacute como influyen las relaciones jeraacuterquicas de las grandes sociedades en la reshysolucioacuten de los conflictos internos Tambieacuten estudioacute las situaciones en las que la organizacioacuten empresashyrial se vuelven tan complejas que aconseja externalizar determi nadas actividades operacioacuten que recibe el nombre de outsourci ng
ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
bull Los diacuteas 18 19 Y20 de septiemshybre tuvo luga r en el municipio ourenshysano de Maceda la celebracioacuten de Asshyt roga licia 09 evento del que nuestra agrupacioacuten form a parte como colaboshyradora organizadora del mismo y que en los uacuteltimos dos antildeos se estaacute convirshytiendo en la referencia del panorama astronoacutemico gallego gracias a la gran calidad de las conferencias y talleres que durante estos diacuteas se desarrollan wwwastroga liciaorg
- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
bull El diacutea 16 de octubre t uvo lugar una observacioacuten con el colectivo ponteshyvedreacutes Va ipolorio en el nacimiento del Riacuteo Gafos muy cerquita de Pontevedra A esta observacioacuten acudieron muchos miembros de dicho colectivo y un buen nuacutemero de miembros de la AARB
bull Los diacuteas 13 y 24 de noviembre Julio Pereira impartioacute sendas charlas de Iniciacioacuten a la Astronomiacutea y sesiones de Planetario para los alumnos del Coleshygio Mariano de Vigo Tambieacuten t uvieron lugar estas charlas de iniciacioacuten a la Asshytronomiacutea en el Colegio Las Acacias
voa nos acercoacute todas las novedades acerca de la investigacioacuten sobre exoshyplanetas con una charla-coloquio titushylada Planetas Extrasol ares que tuvo lugar en la Libreriacutea Casa eJel Libro cuya gerencia una vez mas nos cedioacute su sashyloacuten de actos para nuestras actividades
bull El 17 de noviembre Pablo Martiacuteshynez Javier Navidad Sebastiaacuten Hernaacutenshydez y Ricardo Lago se desplazaron al Alto de Fontefriacutea con intencioacuten de obshyservar el maacuteximo de las Leoacutenidas (lluvia de estrellas)
bull El 23 de noviembre Ricardo Lago impartioacute una charla-coloquio titu lada Exploracioacuten Espac ia l en el sa loacuten de actos de la libreriacutea Casa del Libro
bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
bull Durante este antildeo 2009 se han enviado reportes sobre contaminacioacuten lumiacutenica al Proyecto IACO en el ma rco del AIA-IYA2009
bull Se ha puesto en marcha el Proshyyecto CMON (Collaborative Meteor Observatory Network) entre varios afishycionados gallegos para montar una red gallega de registro y estudio de boacutelidos y meteoros que pueda colaborar con otras redes profesionales que ya estaacuten en pleno funcionamiento
Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
-
Eridanu~--
[) 225 0
Columba -lt
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Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
Diacutea 20shy
Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
Diacutea 4shy
Diacutea 22shy
Diacutea 17shy
MAYO
Diacutea 6shy
Diacutea 16shy
Diacutea 26shy
JUNIO
Diacutea 8shy
Diacutea 21shy
Diacutea 28shy
Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
Toda a informacioacuten de
Vi O
Alcaldiacutea Concello de Vigo
ALCALDiacuteA
Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
Cal eacute o seu horario Luns a venres de 8 da mantildeaacute aacutes 8 da tarde e saacutebados de 10 da mantildeaacute aacutes 2 da tarde
Outros servizos de Atencioacuten Cidadaacute Se vostede quere obter informacioacuten a traveacutes do seu moacutebil ou do seu enderezo electroacutenico sobre ofertas de emprego munlClpals subvencioacutens e prazos de pagamento dos impostos municipais noacutes informaacutemoloa sen custo alguacuten Poacutedese dar de alta a traveacutes do 010 ou no enderezo 010vigoorg
Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
bullWWW vigO org
AMERICA LATINA ENERGIA
I
Y CAMBIO CLIMATICO Emilio Meneacutendez Peacuterez
Departamento de Ecologiacutea - Universidad Autoacutenoma de Madrid
El calentamiento global y otros problemas
La percepcioacuten de que el calenshytamiento global es un problema serio va tomando fuerza maacutes en las sociedades ricas que en las menos desarrolladas econoacutemicashymente aunque en cualquier caso queda tapado por otras cuestiones maacutes inmediatas Un anaacutelisis reashylizado por la Universidad de Sanshytiago muestra que los espantildeoles consideran que el cambio climaacutetishyco ocupa el quinto lugar despueacutes de otros temas de preocupacioacuten anteponiendo a eacutel un conjunto de otros problemas ambientales (Figura 1)
Parece oportuno asumir esto pues el cambio climaacutetico se enmarshyca en un contexto de crisis global en el cual sus efectos seraacuten tanto maacutes criacuteticos en la medida que los demaacutes problemas globales sean
maacutes intensos en particular los coshynexos con la pobreza social y el deshyterioro ambiental Esta liacutenea argushymental es con la que nos vamos a aproximar a Ameacuterica Latina
Una situacioacuten de temperaturas maacutes elevadas que las actuales dos o cuatro grados centiacutegrados pueshyde ser muy problemaacutetica para alshygunas regiones por ejemplo Meacutexishyco y Ameacuterica Central Constituyen un entorno en el cual hay zonas densamente pobladas en las cuashyles la frontera agriacutecola y de aproshyvechamiento de lentildeas avan za deshyforestando aacutereas de montantildea las lluvias torrenciales que se esperan con maacutes frecuencia en los periodos de huracanes y ciclones que alliacute se dan incidiraacuten negativamente en la conservacioacuten del suelo ademaacutes de traer consigo desastres con peacuterdishydas de vidas humanas
Esto ya ha ocurrido en Guateshymala y otros paiacuteses de la zona alliacute
Porcentaje total de citas en primero y segundo lugar de una encuesta en Espantildea
J
- iexcl Guerras y I
Hambre
- - - Probremas ambienta
1 Cambio climaacutetico
Problel
Problemas econoacutemicos eza y crisis
s violentos
ue afectan 1 Terrorismo al Mundo
p Crisis energeacutetica carestiacutea de combustibles
10 20 30
Figura 7
40
Fuente Pablo Meira use
la visioacuten de la situacioacuten del terreshyno es preocupante no soacutelo por la peacuterdida de esa masa forestal que todaviacutea controla la accioacuten de las llushyvias y favorece la pervivencia de los manantiales sino tambieacuten por la sishytuacioacuten de los terrenos despueacutes de la cosecha del maiacutez la milpa (Fishygura 2 paacutegina siguiente) La sequiacutea actual en la franja oriental de este paiacutes con la secuela de 500 persoshynas muertas por la hambruna no es maacutes que una entre otras llamashydas de atencioacuten
Hemos de recordar que en el Periodo Caacutelido Medieval a finashyles del primer milenio de nuestra Era se prodUjO el hundimiento de la Cultura Maya Claacutesica las conshyfrontaciones sociales fueron la caushysa final pero previsiblemente hubo uno o varios detonantes previos para ello las elevadas temperaturas de ese periodo con poblacioacuten que habiacutea crecido fuertemente y deshymandaba maacutes alimentos maiacutez pushydieron dibujar un entorno no sosshytenible ambientalmente si ademaacutes hubo fuertes lluvias la situacioacuten debioacute ser muy complicada Por algo para los mayas el agua y sus ciclos teniacutean un alto simbolismo
En Ameacuterica del Sur el fenoacutemeshyno del Nintildeo - Nintildea distorsiona los regiacutemenes de lluvia no sabeshymos cuaacutel seraacute su evolucioacuten y como se veraacute afectada por el ca mbio climaacutetico pero siacute percibimos que los antildeos de fuertes lluvias o de sequiacuteas prolongadas afectan a las poblaciones del subcontinente o a la agricultura Respecto a esto seshygundo las noticias relativas a proshyblemas relacionados con las fu ershytes lluvias o los periodos de sequiacutea en Argentina o en Brasil se repiten con frecuencia
Fiexcl(Jura 2
Desde los entornos mediaacuteticos I Emisiones de gases de efecto que nos muestran los efectos del invernadero cambio climaacutetico quizaacutes haya poshycas noticias relativas a la peacuterdida Las emisiones de gases de de hielos y glaciares de Ameacuterica del efecto invernadero contienen dos Sur siacute nos hablan de la Antaacutertida partidas relevantes las de origen aunque menos de lo que ocupan energeacutetico y las debidas a los usos las preocupantes noticias del oceacuteashy de la tierra En la mayor parte de no Aacutertico y su placa de hielo flotanshy las regiones mundiales son senshyte El hecho de que el hemisferio siblemente mayores las primeras sur sea en mayor medida oceaacutenico que las segundas pero no es asiacute en puede atenuar los cambios de temshy Aacutefrica y en Ameacuterica del Sur Resshyperatu ra en las aacutereas terrestres en
pecto a las de este subcontinenteparticular las del cono sur donde
se sentildealanlos glaciares siguen siendo un gran espectaacuteculo (Figura 3)
Cuando se viaja por Ameacuterica Latina e incluso se participa en foshyros universitarios la percepcioacuten del nivel de preocupacioacuten por los proshyblemas derivados del cambio clishymaacutetica es baja queda sobrepasada por muchos otros de tipo social y algunos de caraacutecter ambiental Por ejemplo en este segundo rengloacuten preocupan los efectos que se pueshydan derivar de la construccioacuten de Hidroviacutea del Paranaacute que incidiraacute negativamente en la conservacioacuten del Pantanal boliviano palaguayo brasilentildeo se quiere disponer de una gran viacutea de comunicaciones para exportar materias primas y tambieacuten crear actividad econoacutemica y laboral
Guatemala el campo en abril - 2008
bull Los campos de milpa maiacutez cuando se ha realizado la recoleccioacuten presenlan este aspeclo Faacuteciles de perder su tierra de labor cuando las lluvias son torrenciales bull En la aclualidad las fuertes lluvias se producen cuando la milpa estaacute crecida a partir de junio iquestQueacute pasaraacute en el futuro bull iquestCoacutemo se defenderaacute la tierra si la deforestacioacuten llega hasla la cumbre de las colinas
bull Las emisiones de origen enershygeacutetico se estiman en 23 t de CO
2
por persona y antildeo mientras que la media mundial estaacute en 43 1 que por otro lado es el valor corresponshydiente a Meacutexico cuya estructura geograacutefica y econoacutemica es muy distinta de la media de Ameacuterica Latina Las razones para esa baja emisioacuten en Ameacuterica del Sur se relashycionan con el moderado peso de la industria baacutesica el no muy elevado uso del automoacutevil y el hecho de que casi las dos terceras partes de la generacioacuten de electricidad proshyvenga de la energiacutea hidraacuteulica
bull Las debidas a los usos de la tieshyrra son sensiblemente mayores se estima que incluso pudieran doshyblar a las de origen energeacutetico el caacutelculo final de ellas es complejo y en cierta medida discutible Heshymos de asumir que una parte del resto del mundo nos abastecemos de productos agriacutecolas forestales y ganaderos desde Ameacuterica del Sur tambieacuten desde Aacutefrica Los medios de comunicacioacuten nos muestran la deforestacioacuten en amplias zonas de la Amazoniacutea aunque se hace menos incidencia en el cultivo de soja o en la ganaderiacutea de vacuno que son el motivo para esa tala de aacuterboles
Es previsible que estas emisiones derivadas de los usos de la tierra sigan creciendo Por un lado la propia dinaacutemica de crecimiento de la poblacioacuten demandaraacute mayores producciones agriacutecolas y ganadeshyras pero ademaacutes la viabilidad ecoshynoacutemica de la mayoriacutea de los paiacuteses se une al incremento de las exporshytaciones de algunas de esas proshyducciones esto demandaraacute una mayor superficie agriacutecola y ganashydera y conllevaraacute peacuterdidas de masa forestal
En esa linea hay que pensar en las propuestas en el subcontinente de produccioacuten de biocombustibles liacuteshyquidos bien para su consumo proshypio pero en mayor medida previshysiblemente para la exportacioacuten La Hidroviacutea del Paranaacute antes citada se une en cierta medida al desarrollo de los cultivos de soja para usos vashyrios entre ellos los de biocombusshytibies Estos cultivos energeacuteticos o mejor dicho los biocombustibles liacutequidos aparecen como opciones de reduccioacuten de las emisiones gloshybales de CO2 Ello es cierto pero no en gran proporcioacuten y esa dismishynucioacuten se la asignaraacuten maacutes bien los paiacuteses que los consumen no a los que producen la soja u otras mateshyrias primas
Botadero de residuos Ciudad de Guatemala Agosto 2007
El uso masivo de abonos nitroshygenados o la extensioacuten de cultivos que fijan nitroacutegeno en el suelo es un problema en el ciclo de dicho elemento pues finalmente eacuteste pasa a las aguas y camina hacia el mar Es importante sentildealar que hay plmiddoteocupacioacuten por que ya hashyyamos sobrepasado el equilibrio en el ciclo global del nitroacutegeno o estemos cerca de hacerlo
En estas paacuteginas se va a hacer una referencia maacutes extensa resshypecto a los usos energeacuteticos y sus expectativas de evolucioacuten en las emisiones de COr Antes de ello hay que sentildealar otro foco emisor tal es los vertederos de residuos urshybanos que aparte de un problema y una fotografiacutea social muy poco alentadora suponen una contribushycioacuten nada desdentildeable de CH
4 (Fishy
gura 4)
Esquemas energeacuteticos en Ameacuterica Latina
En el lado del consumo en Ameacuterica Latina hemos de hablar de los siguientes tres apartados Lo haremos tanto en relacioacuten al moshymento actual como en sus expecshytativas de evolucioacuten que como se va a exponer son de un crecimienshyto significativo
bull Los vertederos de residuos son un lugar insano Se desprenden gases procedentes de la descomposicioacuten de dichos residuos las aguas que circulan por ellos suelen ser aacutecidas y arrastran metales disueltos maacutes otros compuestos Debieran construirse sobre superficies estancas y lejos de las viviendas bull Pero en muchas ciudades incluida Madrid alliacute trabajan de manera maacutes o menos informal personas que se ganan la viacuteda con las cosas que recuperan de esos vertidos
Figura 4
bull Usos industriales El desarrollo industrial en el subcontinente ha sido muy asimeacutetrico Chile cuenta con una importante produccioacuten de cobre la cual supone consushymos significativos de electricidad Venezuela tambieacuten desarrolloacute su industria sideruacutergica metaluacutergica y quiacutemica Brasil cuenta con una industria baacutesica diversificada lo mismo que Colombia y Argentina aunque en menor medida Otros paiacuteses soacutelo cuentan con industrias manufactureras de bajo consumo energeacutetico
La demanda de bienes para la construccioacuten cemento y acero haraacuten crecer estas industrias y la demanda de energiacutea En la misma linea aunque por razones distintas aumentaraacute la demanda de cobre y consiguientemente el consumo de electricidad esa apetencia por el cobre viene de muacuteltiples usos enshytre ellos los equipos para las enershygiacuteas renovables aerogeneradores o placas solares
bull Movilidad y transporte En algunos paiacuteses supone ratios muy elevados entre un tercio y la mitad del consumo final de energiacutea no asiacute en los paiacuteses con mayor peso de la industria baacutesica Brasil Coshylombia Chile o Venezuela El transshyporte de mercanciacuteas se hace por carretera y entre los grandes proshyyectos de nuevas infraestructuras se proponen autoviacuteas de conexioacuten internacional en buena medida comunicando puertos que miran al Paciacutefico o al Atlaacutentico aunque el traacutefico por riacuteos tiene tambieacuten su importancia
Pero el aspecto maacutes preocupante se une al crecimiento de la movilidad que por otra parte es necesario por razones estructurales sociales y econoacutemicas En la actualidad el nuacutemero de automoacuteviles por 1000 habitantes estaacute en torno a los 150 algo menos de la tercera parte del ratio espantildeol
La poblacioacuten en Ameacuterica Latina es el 7 de la mundial mientras que si miramos un desglose de la poblacioacuten urbana del mundo nos encontraremos que las ciudades latinoamericanas suponen el doble de ese va lor sentildea l como otras vashyrias del ritmo de crecimiento urbashyno en este subcontinente_Las ciushydades reclaman entre otras cosas respuestas a la mov ilidad obligada esa que conecta las zonas de reshysidencia con las de ocio y las de trabajo En todas las ciudades en la medida que aumenta el nivel de vida el automoacutevil es la respuesta maacutes si el desarrollo de los medios de transporte colectivo es defishyciente
El crecimiento de la movilidad y el transporte demandaraacute progresivashymente maacutes derivados del petroacuteleo a los cuales acompantildearaacuten por un lado el gas natural como ya sucede en Argentina o Brasil con el gas licuado veh icular o los biocomshybustibles liacutequidos tal como se ha sugerido anteriormente
bull Residencial y servicios Es una demanda que creceraacute tambieacuten en la medida que se incremente el nishyvel de vida En buena medida se dishyrigiraacute hacia el consumo de electrishycidad con una cierta participacioacuten del gas en las ciudades
El consumo de electricidad en el conjunto de Ameacuterica Latina es moderado con relacioacuten al de los paiacuteses maacutes ricos tal como muestra la figura 5 aunque el del paiacutes proshyductor de cobre Chile es el maacutes elevado del subcontinente Las reflexiones anteriores nos llevan a pensar en aumentos signif icativos en la demanda eleacutectrica la cual en la actualidad proviene en algo maacutes de la mitad de la generacioacuten eleacutecshytrica el resto se obti ene del gas nashytural y de derivados del petroacuteleo y en menor medida del carboacuten
Del lado de la energiacutea primaria hay que sentildealar que Ameacuterica del
Consumo de elctricidad per caacutepita kWhlpersona y antildeo
9000
8000
7000 6000
5000
4000
3000 Datos del
antildeo 2006 2000
1000
Media OCDE Espantildea
bull Al antildeo 2008 el consumo mundial de electricidad alcanzoacute 20000 TWh lo cual significa 3000 kWh por persona y antildeo de media bull Es previsible que en Ameacuterica del Sur la demanda de electricidad se doble en los proacuteximos 25 oacute 30 antildeos bull iquestCoacutemo seraacute en Ameacuterica del Sur el esquema de generacioacuten y cual seraacute el grado de integracioacuten regional
Chile Brasil Media Ameacuterica del Sur
Figura 5
Sur tiene reservas de combustishybles foacutesiles para ser autosuficiente en su conjunto durante todo este siglo Ahora bien el reparto geoshygraacutefico de yacimientos tambieacuten es asimeacutetrico_ Las reservas de petroacuteshyleo son una deacutecima parte de las mundiales las de gas natural una veinteava parte y las de carboacuten una proporcioacuten algo menor
Venezuela es con diferencia el paiacutes con mayores reservas de peshytroacuteleo seguido a distancia por Brashysil En ambos casos la participacioacuten de los crudos pesados en el total de ellas es muy elevada lo que cuestiona como seraacuten los procesos de refino en el futuro y que calidashydes se obtendraacuten de eacutel Brasil no seraacute suministrador para el resto de Ameacuterica Latina ya que sus reservas soacutelo cubren razonablemente sus demandas El gas natural se enshycuentra en primer lugar en Veneshyzuela y en segundo en Bolivia las disponibilidades de Argentina son escasas soacutelo vaacutelidas para su propio consumo
Las fJosiciones polrlicdS de Veshynezuela y Bolivia no crean un enshytorno de faacutecil diaacutelogo con determishynados paiacuteses tambieacuten hay dudas sobre la capacidad financiera y tecshynoloacutegica de ambos paiacuteses para una
raacutepida expansioacuten de las industrias petrolera y gasista de forma indeshypendiente Asiacute los dos paiacuteses dan entrada a compantildeiacuteas foraacuteneas que en cierta medida vuelven a repetir los esquemas de explotacioacuten de los recursos naturales frente a los cuashyles se han manifestados los liacutederes de Venezuela y Bolivia Todo ello conforma una situacioacuten compleja y que trae incertidumbres en el sushyministro energeacutetico futuro
Este esquema de anaacutelisis puede favorecer el avance energeacutetico en cuatro liacuteneas que introducen a su vez cuestiones
bull Retorno al carboacuten Previsibleshymente de forma moderada dirigido hacia la genelacioacuten de electriCidad ya algunas industrias baacutesicas como la fabricacioacuten de cemento Ya se construye una central teacutermica de carboacuten en el sur de Argentina y se dibujan proyectos en otros paiacuteses Esto supondriacutea un incremento de las emisiones de C02
bull Energiacutea nuclear Francia se mueve por dife rentes paiacuteses proshyponiendo centrales no parece faacutecil que los proyectos cuajen al menos a corto plazo Las suspicacias poshyliacuteticas entre paiacuteses de la regioacuten se agravariacutean
~
bull Fomento de los biocombustishybies liacutequidos Esta liacutenea que proshypone en primer lugar Brasil ya se estaacute extendiendo por otros pciexcliacuteses Como se ha sugerido anteriorshymente no haraacute maacutes que trasladar el problema de las emisiones de gases de efecto invernadero del entorno de los hidrocarburos a la agricultura
bull Desarrollo de las energiacuteas renovables Es la opcioacuten maacutes apeshytecible tanto en relacioacuten a las inshycertidumbres en disponibilidad de hidrocarburos para todos y a fin de frenar el crecimionto de las emisioshynes de gases de efecto invernadeshyro Veamos brevemente cual es la situacioacuten
Energiacuteas renovables en el sisteshyma eleacutectrico
La hidraacuteulica es la primera fuenshyte de generacioacuten eleacutectlica su desashyrrollo en los uacuteltimos antildeos estaacute sienshydo socialmente muy cuestionado desde las grandes represas brasileishyras a la de Ralco en Chile esto no favorece la construccioacuten de nuevas instalaciones de generacioacuten
La eoacutelica es el gran recurso enershygeacutetico en varios paiacuteses de Ameacuterica
U ~
middotiexcl~ o
middotmiddot - -
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~~e-shy 1-+-+ ~ -1 middot -shy
EOacuteLICA DEL CHOCOacuteN
Latina desde el istmo de Tehuanshytepec en Meacutexico a la Guajira en Colombia y Venezuela Pero sobre todo en la Pat agonia C hilena y Arshygentina aquiacute hay disponibilidades de viento como para generar una cantidad de electricidad similar al actual consumo de toda Ameacuterica Latina un milloacuten de GWh anuales
iquestPor queacute no se ha desarrollado aun la eoacutelica) Va rias respuestas nos aparecen desde la no consciencia del problema global del cambio climaacutetico a razones de inmediatez econoacutemica que se une a ese marco de economiacutea ultra liberal que se ha extendido en muchos paiacuteses y las empresas energeacuteticas propias o foraacuteneas
Ahora bien ag ua pasada no mueve molino La cuestioacuten es coacutemo conseguir avanzar en ese propoacutesito Parece necesario estushydiar viacuteas significativas de financiashycioacuten a las cuales no podemos ser ajenos tal y como se veraacute maacutes adelante Pero antes que ello es preciso recuperar el diaacutelogo social para que la eoacutelica y la hidraacuteulica puedan caminar Juntas
La hidraacuteulica ya existente puede soportar un gran desarrollo de la
~
bull En una meseta proacutexima a esta presa cuya potencia n 25 Km hidraacuteulica es de 1200 MW Con 3000 horas anuales equivalentes a plena carga Parque eoacutelico de ~ 1000 aerogeneradOfes de 3 MW ~ _3000 MW de potencia totalnstalada Como este parque eoltco caben - 3 500 horas equivalentes a plena carga I muchos en la Patagonia - InverSII)n - 4000 Millones de Euros - Generacioacuten - 10000 GWhantildeo
energiacutea eoacutelica bien en implantashyciones proacuteximas a presas en operashycioacuten como sugiere la figura 6 bien con interconexiones entre hidreacuteIacuteumiddotmiddot lieas de zonas poco ventosas por ejemplo las del Paranaacute con aacutereas de alto potencial de viento Esto obliga a un diaacutelogo entre paiacuteses lo cual no es faacutecil pero ademaacutes reshyqUiere inversiones en infraestrucshytu ras
Conclusiones a modo de reflexioshynes para seguir trabajando
Tanto lo que se ha expuesto en relacioacuten con Ameacuterica Latina como lo que acontece en otros lugares del mundo nos hacen pensar en lo inevitable del avance del cambio climaacutetico y sus consecuencias Es preciso comenzar las acciones de adaptacioacuten tanto en paiacuteses ricos como en los maacutes pobres a los cuashyles estamos obligados a ayudar de forma sign ificativa
Evidentemente todas las accioshynes que fomenten el ahorro y uso eficiente de la energiacutea deberaacuten ser promovidas Aquiacute y en cualquier otro paiacutes en especial en el transshyporte y la movilidad pero sin olvishydar actuar en relacioacuten a cualquier otro tipo de consumo energeacutetico
Finalmente parece imprescindishyble dibujar un esquema de desarroshyllo de la energiacutea eoacutelica en Ameacuterica Latina en particular en Patagonia Ello requiere en primer lugar asushymir el dibujo que los ciudadanos de los distintos paiacuteses desarrollen buscando en primer lugar diaacutelogo y consenso social posiblemente las Universidades pudieran tener un papel significativo en recomposhyner ese diaacutelogo que tan necesario se hace y que no olvidemos estaacute deteriorado
Espantildea debiera sentirse invoshylucrada en este propoacutesito Las deshynominadas empresas energeacuteticas espantildeolas se extienden por los distintos paiacuteses de Ameacuterica Latishyna fueron para ampliar sus actishyvidades pero hoy entre ell as debe aparecer la lucha contra el cambio
Figura 6 climaacutetico
- -- -- -
LA OBSERVACION PLANETARIA
y EL DIOS DE LA GUERRA
Cuando algunos miembros de
la Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas
Baixas me propusieron la idea de colaborar con alguacuten artiacuteculo en esta interesante revista accediacute gustoso y agradezco su deferencia
de darme la oportunidad de colashy
borar con los temas que maacutes me apasionan La astronomiacutea
La astronomiacutea amateur puede
tener dos apartados El cielo proshy
fundo y la observacioacuten planetaria o en su extensioacuten digamos la obshyservacioacuten del Sistema Solar Desde siempre me quedeacute maravillado por la observacioacuten de los planetas y los
misterios que encierran
Tambieacuten los dos apartados obshyservacionales se pueden dividir en dos La observacioacuten visual y la obshyservacioacuten fotograacutefica sentildealando
esta uacuteltima un tanto mas difiacutecil y complicada especialmente en la fotografiacutea planeta ria
Este invierno y proacutexima primashy
vera tendremos dos planetas en
muy buenas condiciones de obsershyvacioacuten Marte por tener su oposishy
cioacuten en enero y Saturno un poco mas tarde
Marte siempre fue mi planeshy
ta preferido por sus detalles tan
dinaacutemicos y cambiantes sus mushychos puntos en comuacuten con nuesshytra Tierra y al ser sus oposiciones un poco mas frecuentes que las de los demaacutes planetas exteriores
es obligado hablar en primer lugar del planeta rojo
Como todos sabemos el Marshyte de los latinos era Ares para los
Camilo Fumega Ucha Presidente de la Asociacioacuten para la Divulgacioacuten Cientiacutefica
Ourense Astronomiacutea
griegos dios de la 18 d iciembre 2007 882 Mili Km --------guerra que se hace
acompantildear de sus dos hijos Fobos (Temor) y Deimos (Terror) una
Afelio
vez descubiertos por 28 agosto 2003 556 MilI Kmel astroacutenomo estadoshy
unidense Asaph Hall
EI planeta rOJo poshy8 ltlbri12014
see una oacuterbita muy 924 MilI Km
exceacutentrica y esto hace Tabla Oposiciones de Marte cercanas a las actuales En agosto de 2003 alcanzoacute el perihelio que sus OPOSICIOshy situilndose a su miacutenima distancia a la Tierra con 556 millones de Kmla actual oposlcion del proacuteximo dja 29 de enero seraacute en el afeliocon una distancia cercana a los nes que se dan cada 100 millones de Km
780 diacuteas por teacutermino medio no acontezcan a la misma nes de Km) y es entonces cuaacutendo distancia haciendo variar en conshy brilla con un fulgor rojo-naranja secuencia su diaacutemetro aparente casi escandaloso superando en angular asiacute como su brillo o magshy brillo al planeta Juacutepiter nitud a simple vista En las oposi shyciones afeacutellcas esto es en el punto Precisamente un par de meses mas lejos de la Tierra como la que antes y despueacutes de las oposiciones acontecioacute en el mes de enero pashy debemos observar y fotografiar el sado Marte se situoacute a maacutes de 100 planeta porque despueacutes su brillo y millones de Km pero su brillo sushy diaacutemetro decreceraacuten raacutepidamente pera auacuten la primera magnitud yes muy faacutecil de localizar sin embargo En la tabla I podemos ver las en el periheliO (oposiciones cercashy oposiciones hasta el 2020 con su nas y favorabl es como la del 2003 distancia correspondiente en milloshyy que acontecen cada 15-17 antildeos) nes de Km en su miacutenima aproxishyMarte se situacutea a la miacutenima distanshy macioacuten que suele acontecer con cia de nuestro planeta (556 millo- algunos diacuteas de diferencia a la
Oposiciones de Iarte para el ciclo 2003-2020 I Fecha Asceu Recta Declinacioacuten Distaucia LVKlll lag TA 2S-Ago-2003 15deg -i8 S22h 39m 03 72 556 x 106 251-28
I
30--Iay-2016 15h -15m 2F 2-i S 0503 bull 753 x 106 -20 186I
31-Jul-20 18 20h 27m 25deg 56 S 0385 577 x 106 -2S 2-i3 13-0cl-2020 05deg 22 N 0-119 62 7 x 1050111 22 m -16 22-1
15~ 53 N 07-No-~005 02h 51m 0-i6-1 69-1 x 106 ~01-~3 159-2-1-Dic-2007 26deg-151 06h 12m 0592 S86 x 106 -16
29-Ene-20 1 O 08h 5-1m 22 09 N 066-1 99-1 x 106 -12 141 05-1ar-2012 11h 03m 11351 I 06 7-i 1008 x 106 -12 139
l ) O-l~ 25 S 0618 bull 915 x 1051-1-Abr-201-1 13h 05m -1-1 - shy
Tabla IIOposiciones hasta el antildeo 2020Se dan sus coordenadas as] como su distancia magnitud y tamantildeo aparente en segundos de arce
Marte el diacutea 2 de diciembre del 2007 Al sur (arriba) se divisa el Solis Lacus y sus regiones adyacentes Abajo izquierda se puede ver el Mare Acidalium muy cerca del polo norte El color azul difuso se debe a nieblas que se forman en sus contornos Newton 3l0rnm Powermate 5X F25 Philips SPC900NC
El diacutea 20 de agosto de la gran oposicioacuten de 2003 ha sido posible capturar el sateacutelite De i mos en su maacutexima elongacioacuten oeste a las 2h ut El planeta estaacute saturado para poder resaltar el sateacutelite Se empleoacute el newton de 3 10rnm a focales y exposiciones de FIO y 1 F20 y 2 Y F25 Y 4 de izquierda a derecha y una Toucam Pro modificada para larga exposicioacuten
Muy cerca del maacuteximo acercamiento en la gran oposicioacuten de 2003 Marte nos muestra la gran extensioacuten de su polo sur (arriba) En el centro destaca Solis Lacus y las regiones que le circundan divisando a su izquierda el gran cantildeoacuten de Valles Marineris Newton 310mm Powermate 5X F25 Toucam Pro
oposicioacuten debido a la excentricishydad del planeta
En b tabla II (paacutegino mterior)
tambieacuten veremos sus fechas con las coordenadas del planeta en el
cielo asiacute como su distancia magshynitud y tamantildeo angular aparente
La observacioacuten planetaria no es tarea faacutecil Requiere telescopios de una cierta potencia (lo ideal seraacuten como miacutenimo 20 cm) si queremos divisar los principales detalles adeshymaacutes de una atmoacutesfera muy estable para que el telescopio pueda trashybajar a su maacutexima potencia
Pero los detalles planetarios no se ven al primer golpe de vista requieren muchas horas al telesshycopio con paciencia y en espera de aquellos breves momentos de estabilidad de nuestra atmoacutesfera
para poder ver y captar todos los maravillosos detalles que nos pueshyden mostrar los planetas y en este caso el planeta rojo
A l primer vistazo Marte es un planeta lleno de decepciones Uno espera ver los claros de las meseshytas las zonas altas los canales etc y lo que divisamos es un pequentildeo disco anaranjado sin rastro alguno o quizaacutes alguacuten leve sombreado acompantildeado posiblemente de una manchita intensamente blanca al norte o al sur del disco a modo de un blanco diamante engarzado en el borde de un anillo Es uno de los casquetes polares que seguacuten la oposicioacuten nos puede mostrar el
norte o el sur (esta vez nos mosshytraraacute el polo norte)
Pero si tenemos la paciencia de esperar a los momentos estables de nuestra atmoacutesfera entonces los detalles de Marte se nos preshysentaraacuten a nuestros ojos destellanshydo maravillosamente hacieacutendose visibles la Syrtis Major Sinus Merishydiani Hellas Solis Lacus Coacuteprates etc y si nuestro telescopio es lo bastante potente podemos divishy
sar incluso los grandes volcanes de
Toma en blanco y negro a traveacutes de filtros infrarrojo y violeta el diacutea 27 de julio de 2003 El polo sur muestra grietas debido a su deshielo causado por el comienzo del verano marciano En el centro destaca Sinus Meridiani con dos zonas claras a ambos lados que pueden ser debidas a fenoacutemenos meteoroloacutegicos estacionales Newton 310mm Powermate 5x F25 Toucam Pro
la regioacuten de Tharsis como la gran
cima de Olympus Mons Es muy recomendable acostumshy
brarse a observar con los dos ojos abiertos y la visioacuten ladeada donde nuestra retina estaacute menos cansashy
da Si ponemos una rnano delante del aja abierto que no observa y nos alejamos ligeramente del ocushylar nos acostumbraremos a la senshysacioacuten de que observamos con los dos ojos y nuestra observacioacuten se haraacute mas coacutemoda y sensible
Los detalles se muestran bien en luz visible pero filtros naranja amarillos o azules nos ayudaraacuten a contrastar e identificar mejor ciershytos detalles
Para la observacioacuten visua l basshytaraacute un aumento entre 150 y 250 veces pero para la fotografiacutea la cosa cambia si queremos destashycar los detalles en primer teacutermin o tenemos que ampliar la focal del telescopio hasta algunos metros esto es de 4 a 6 en el caso de Marte que podemos conseguir aplicando al telescopio una lente negativa adiciona l como puede ser una lente barlow de ca lidad o mejor auacuten una powermate
Para semejante ampliacioacuten neshycesi tam os una montura fuerte que
permita un buen seguimiento asiacute
como una atmoacutesfel-a estable (muy
importante) si no los detalles se
mostraraacuten oscilantes y borrosos
no siendo posible la captura fotoshy
graacutefica
Hoy diacutea las caacutemaras maacutes adeshy
cuadas son las ccd ex profeso
o tambieacuten caacutemaras que puedan
grabar viacutedeos (las mas usadas) a
varios fotogramas por segundo
porque bu rlan de alguna for-
El planeta en la oposiclon de
ma las secuencias turbulentas y despueacutes con el programa adecuashydo como Registax se pueden esshycoger los mejores frames alinearshylos optimizarlos y promediarlos en una imagen final de gran calidad Las webcam con chip ccd como alshygunas Philips hoy diacutea son las maacutes adecuadas por su gran rendimienshyto y un coste superasequible
Tambieacuten si el telescopio es lo suficientemente potente podemos intentar ca pturar los sateacutelites Fobos y Deimos sobre todo este uacuteltimo ya que se aparta mas del planeta y es mas brillante Para esto debeshymos esperar a que los sateacutelites se en cuentren en sus maacuteximas elonshygaciones ya que la mayoriacutea de las veces se hallan inmersos en la luz de planeta y necesitamos que la webcam esteacute modifi cada pa ra larshyga exposicioacuten ya que tendremos que exponer varios segundos para panel en evidencia la luz del sateacutelishyte La ampliacioacuten tambieacuten seraacute alta para desdoblar el diminuto sateacuteshylite del disco planetario
En fin si el clima nos acompantildea tendremos de nuevo otra ocasioacuten de observar el planeta rojo a pesar de no ser una oposicioacuten favorable
2007 Ahora nos muestra el polo norte (abajo) En el centro izquierdo se divisa una manchita blanca que sentildeala el Olympus Mons Posiblemente se deba a nubes y nieblas que circundan el gran volcaacuten Nexton de 310mm Powermate 5xF25 y Philips SPC900NC
CLUB DE ISICA
ENRICO FERMI El Club de Fiacutesica Enrico Fermi
se inauguroacute el pasado diacutea 6 de ocshytubre en el Laboratorio de Fiacutesica del lES Santo Tomeacute de Freixeiro Lo dirige el profesor Joseacute MalIacutea Cordobeacutes miembro fundador de la Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas Baixas profesor de Fiacutesica de lES y actualmente trabajando en el Deshypartamento de Fiacutesica Aplicada de la Universidad de Vigo
Preguntamos en primer lugar al profesor Cordobeacutes por el moshytivo que le movioacute a buscar ese nombre para el Club
Con el nombre de Enrico Fershymi se quiere honrar la memoria del ilUStre fiacutesico italiano premio Nobel en 11938 por sus estudios de la radiactividad inducida usanshydo neutrones y el uacuteltimo quizaacutes de los grandes fiacutesicos que fueron teoacutericos y experimentales al misshymo tiempo En el club de Fiacutesica recibimos apoyo en materiales didaacutecticos muy variados de Fermishylab un laboratorio nacional ameshyricano que se encuentra cerca de Chicago y en donde se hace inshyvestigacioacuten en Fiacutesica de altas enershygiacuteas Esta es otra de las razones que me movieron a dedicarle las actividades del Club a este conoshycido fiacutesico
iquestQueacute actividades se realizan en el Fermi
El Club Fermi tiene por objeto promover los estudios de Fiacutesica elTtre los alumnos de Bachillerato Cada antildeo se inscriben en el Club alumnos de muy diversos centros docentes que estaacuten muy interesashydos en el estudio de la Fiacutesica Teshynemos una reunioacuten semanal y las actividades se centran en el estushydio de las estructuras de la materia
(aacutetomo nuacutecleo y partiacutecula) tanto a nivel teoacuterico como expel-imental Para ello hay disentildeadas una serie de charlas-coloquio sobre estos teshymas y otra serie de actividades para simulal-Ios meacutetodos de trabajo que se emplean en esta investigacioacuten Colaboran en las actividades del Club Fermi algunos laboratorios de Fiacutesica de Altas energiacuteas como CERN en Suiza y Fermilab y Jeffershyson lab en USA
Entre los contenidos de las seshysiones figuran El Modelo Estaacutendar de la Partiacuteculas e Interacciones con el que se trabaja en Fiacutesica de Parshytiacuteculas los trabajos sobre Fusioacuten nuclear en el laboratorio y en los sistemas estelares y los desarrollos sobre Cosmologiacutea
iquestEstaacuten previstas otras actividashydes ademaacutes del curso propiashymente dicho
Efectivamente otras actividashydes en las que pueden pal-ticipar aquellos alumnos que lo deseen son la preparacioacuten para la Olimshypiacuteada de la Fiacutesica la participaoi oacuten en concursos sobre Ciencia como Ciencia en accioacuten organizado por la Real Sociedad Espantildeola de Fiacutesica y Sciencia per tutti organizado por el Instituto Nacionale de Fisica Nushycleare en Frascatti asiacute como las sashylidas a observar el cielo nocturno en colaboracioacuten con Ila Asociacioacuten Astronoacutemica Rias Baixas
Usted estuvo en CERN el antildeo pasado en un curso para profeshysores de lES coincidiendo con la puesta en marcha del LHC iquestEstaacute previsto dedicar tiempo al proyecto LHC en las sesiones del Clubiquestqueacute visioacuten tiene de este proyecto en el momento actual
D Joseacute Mariacutea Cordobeacutes Fiacutesico
En este antildeo uno de los temas a los que se dedicaraacute especial atenshycioacuten seraacute al nuevo acelerador de CERN el LHC (Large Hadron Colllshyder) que tiene previsto comenzar a funcionar en el mes de noviembre Su estructura su funcionamiento y los objetivos que tiene planteashydos se trataraacuten a lo largo de las sesiones en las que se conjugaraacuten las clases teoacutericas con el uso de los maacutes variados recursos didaacutecticos
Sobre el LHC lo primero que diriacutea es que es una maacutequina extreshymadamente compleja Se dice que es una maacutequina de maacuteximos es la mayor instalacioacuten superconductoshyra del mundo es la que trabaja a menor temperatura la que permishyte alcanzar la mayor energiacutea la de mayores dimensiones etc
El antildeo pasado coincidiendo con el curso para profesores de lES al que se ha referido en CERN se puso en funcionamiento Fue todo un eacutexito Sin embargo cuando se estaba calibrando a la energiacutea de 5 TeV en uno de los sectores en que estaacute dividido el acelerador hubo una averiacutea debido a defectos en la soldadura de unos imanes y e1 acelerador pasoacute del reacutegimen superconductor al normal produshycieacutendose un escape de helio al tuacuteshynel Esta averiacutea que produjo dantildeos en los imanes adyacentes fue basshytante seria y ha obligado a retrasar un antildeo su funcionamiento con el perjuicio que ello supone para los trabajos de investigacioacuten que esshytaba previsto iniciar Por otra parshyte ha sido necesario revisar miles de soldaduras reparar los imanes dantildeados o sustituirlos por otros nuevos y esto ha encarecido el proshyyecto Evidentemente ha sido un momento difiacutecil para CERN pero tambieacuten hay que tener en cuenta
que la complejidad de la maacutequina el trabajo pionero que alliacute se esta realizando y el nuacutemero elevado de grupos de investigacioacuten que intershyvienen en el proyecto y que hay que coordinar es un desafiacuteo en toda la regla
Sin embargo como dice el Director General de CERN Rolf Heuer ahora se comprende mucho mejor coacutemo funciona la maacutequina y este contratiempo ha suministrado mucha experiencia para el futuro Se han mejorado algunos sistemas de proteccioacuten y se controlaraacuten los haces con nuevos sistemas de seshyguimiento Iniciaraacute su funcionashymiento a una energiacutea menor de la que se ha previsto en el mes de noviembre para ir calibrando el guiado de los haces los detecshytores los sistemas de recogida de datos etc Posteriormente se aushymentaraacute su energiacutea hasta unos 5 TeV en el 2010 para despueacutes des-
conectarla en el invierno del nuevo antildeo y pl-epararla para su funcionashymiento a 7 TeV (energiacutea maacutexima) en el 2011 No obstante a estas energiacuteas por debajo de la energiacutea maacutexima los fiacutesicos esperan enconshytrar resultados que sean relevantes e indicadores quizaacutes de una nueva Fiacutesica
El club de Fiacutesica Enrico Fermi tiene ya una rica tradicioacuten de premios entre sus antiguos miembros iquestNos puede hablar de este tema
En el club venimos preparando a los alumnos para la Olimpiada de Fiacutesica desde sus comienzos Ha hashybido miembros del Fermi que han sido ganadores tanto en la fase local de la Universidad de Vigo como en la fase nacional y han podido asistir a la Olimpiacuteada Intershynacional En el antildeo 2001 fuimos ganadores del concurso Ciencia en
accioacuten y representamos a Espantildea en el eERN junto con otro grupo de un colegio de Madrid Conseshyguimos un diploma en el Concurso Scienza per tutti en el antildeo 2003 por un trabajo sobre el micromunshydo y el macromundo etc
iquest Coacutemo estaacute estructurado el curshyso en el Club Fermi
Las sesiones en el Club Fermi tienen una frecuencia semanal y se extienden a lo largo de un trimestre En la segunda fase las actividades se centran en la preparacioacuten de la Olimpiacuteada de Fiacutesica y en la particishypacioacuten en algunos de los concursos cientiacuteficos que hayan elegido los participantes La clausura del curso en el mes de abril se hace coincishydir con la participacioacuten en el Masshyterclass experimento en Fiacutesica de partiacuteculas a traveacutes de internet que organiza la Universidad de Santiago en colaboracioacuten con CERN
Joseacute Mariacutea Cordobeacutes director del Club de Fiacutesica Enrico Fermi y colaborador de esta revista durante una estancia en el CERN
FISICA
INTRODUCCiOacuteN
La fiacutesica es una rama de la cienshycia La ciencia es la buacutesqueda de un entendimiento racional del mundo en el que vivimos Como tal la ciencia parece haber sido inventada hace unos 3000 antildeos en la antigua Grecia y sus coloshynias por los mares Egeo y Meshyditerraacuteneo Mucho antes de la ciencia la humanidad demostroacute tener grandes capacidades inshyventivas manejando el fuego la agricultura la medida de tierras calendarios los tejidos la metashylurgia y el uso de metales (coshybre bronce y plomo) para la deshycoracioacuten herramientas y armas
CIENCIAS FiacuteSICAS
En tiempos antiguos con el fin de procurar bienestar a la hu shymanidad aquellos fenoacutemenos provocadores de miedo como las tormentas truenos y relaacutempagos
terremotos erupciones volcaacutenicas otros desastres naturales trageshydias personales tales como la enshyfermedad accidentes y similares se atribuiacutean todos a espiacuteritus que veniacutean en una gran variedad de colores y sabores El aplacarlos era una importante industria La mitoshylogiacutea una rica y hermosa literatura emergiacutea de los esfuerzos de la hushymanidad para hacer frente a lo que pareciacutean acontecimientos caoacuteticos y al azar La mitologiacutea se convirshytioacute en el manual del usuario para desenvolverse en un mundo que mezclaba reconfortante regularishydad - diacutea y noche invierno y verashyno las fases de la luna las mareas el movimiento de los planetas y los modelos de estrellas - con desasshytres inexplicables y catastroacuteficos
Entonces allaacute por los antildeos 600 iJC algo nuevo sucedioacute una deshyterminacioacuten por tratar de entender el mundo en toda su complejidad por medio de la loacutegica (lagos) Esto iba a reemplazar la mitologiacutea (mythos) que va con la poesiacutea la cancioacuten y el relato de cuentos El lagos entrantildeaba un firme razonashymiento Como ejemplo de la nueva filosofiacutea la causa de la noche y el diacutea es la rotacioacuten de la tierra sobre su eje una explicacioacuten mucho maacutes econoacutemica que aquella en la que el sol orbita la tierra en 24 horas
Obseacutervese que ambas explicashyciones para el diacutea y la noche hacen
DI Leon M Lederman A Antoliacuten Franco para traducir
para la Revista Ciencia Riacuteas Baixas
uso de la racionalidad - en resshypuesta a porqueacute diacutea y noche Los griegos nuevos a este asunto de la ciencia teniacutean una conviccioacuten filoshysoacutefica de que la razoacuten maacutes sencilla era la preferible Uno puede ver esto en la arquitectura y la escultushyra griegas en donde siempre que era posible se seleccionaba la geoshymetriacutea y la elegancia
Un tema capital de la ciencia griega era la presuncioacuten de que las complejidades del mundo - de los soacutelidos liacutequidos y gases de la roca y del metal del sol y los planetas de lo duro y lo blando - todo era la consecuencia de liJ combinacioacuten de cuatro elementos baacutesicos que ellos llamaron aire tierra fuego y agua Hoy en diacutea los ciacutenicos proclashyman que de aquiacute solo se obtiene un lodo caliente y burbuJeante Pero la buacutesqueda de la simplicidad subyacente a la complejidad era una estrategia fundamental
Una idea mucho maacutes cercana a nuestro actual concepto del munshydo fue inventada por Demoacutecrito (450 aL) Eacutel introdujo la idea de que existe una variedad de partiacutecushylas diminutas e invisibles que viajan raacutepidamente por todo el espacio colisionando y combinaacutendose en distintas formas y acumulaacutendose para hacer la variedad de cosas una gota de agua un grano de coshybre una mota de sal Estas ideas de
El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trabajo en fiacutesica de partiacuteculas en 1988 Actualmente vive en Batavia Illinols (USA)
FUENTES AEinstein El mundo como yo lo veo R Feynman et al Las conferencias de Feynman sobre Fiacutesica GGalileo Diaacutelogos relacionados con dos nuevas ciencias DGriffiths Introduccioacuten a la Mecaacutenica Cuaacutentica J Keats Las Poesiacuteas completas de John Keats EOWilson ConsillienceLa utilidad del Conocimiento
aacutetomos eran una forma de buscar
la simplicidad dentro de las comshyplejidades de la materia pero en los primeros tiempos de Grecia la verificacioacuten de tales ideas no era posible ni siquiera se pensaba que fuera importante En lo que caprishychosamente pod riacutea considerase presciencia los filoacutesofos griegos no a diferencia de algunos fiacutesicos teoacutericos modernos pensaban que la verificacioacuten experimental era abshysolutamente indigna
Demoacutecrito de Abdera
Los griegos no estaban enamoshy
rados de las investigaciones expeshyrimentales disentildeadas para confirshymar lo que ellos consideraban la belleza espiritual y esteacutetica de su visioacuten del mundo Se cuenta una historia acerca de un joven filoacutesoshyfo recieacuten elegido a la distinguida
Academia de Platoacuten Escuchoacute un debate sobre el nuacutemero correcto de dientes que se asignaban a un asno El argumento sentildeala la nushymerologiacutea pitagoacuterica en contra de la jerarquiacutea de la estructura animal ordenada por los dioses El novicio interrumpioacute para sugerir que jusshyto en el exterior de la Academia habiacutea un grupo de carromatos cada uno de los cuales estaba enshyganchado a un asno y que los acashydeacutemicos podiacutean salir a contar los dientes Inmediatamente el desshyafortunado individuo fue asaltado recibioacute una buena paliza por parte
de los enfurecidos veteranos y fue arrojado de la Academia Este incishydente dejoacute claro el modelo de las corteses discusiones acadeacutemicas entre nuestras maacutes prestig iosas facultades de Harvard Stanford Yale y Princeton
LAS PRAacuteCTICAS DE LA FiacuteSICA
Para acercarnos a la fiacutesica es uacutetil describir las disciplinas esenciashyles que definen la actividad geneshyral de la ciencia Hay cuatro de tashyles disciplinas y pueden disponershy
se en la forma jeraacuterquica de una piraacutemide procediendo a partir de una base principal matemaacuteticas hasta fiacutesica quiacutemica y triunfante en complejidad con la moderna biologiacutea con base molecular por encima
Uno puede casi al azar escoger una de las muchas subdivisiones
que se extienden desde la astronoshymiacutea y antropologiacutea hasta la zooloshygiacutea y tropezar con tales subdisciplishynas como geoquiacutemica astrofiacutesica geneacutetica o quiacutemica atmosfeacuterica pero todas ella mezclan trozos de las disciplinas esenciales para consshy
truir el gran monumento a coacutemo funciona el mundo
La fiacutesica tiene el fino enfoque de da rificar la estructu ra de la materia y la energiacutea sobre un escenario que
consiste en espacio y tiempo que empieza con el origen del universo entendiendo la evolucioacuten desde el informe caos de la explosioacuten origishynal hasta la formacioacuten de galaxias cuaacutesares agujeros negros estrellas y sistemas solares La estructura de la materia hasta las moleacuteculas aacutetomos y partiacuteculas subnucleares es tambieacuten una parte esencial del enfoque Desarrollo histoacuterico
La disciplina de la fiacutesica surgioacute en el siglo XVI como una partida cuantitativa de leyes con base mashy
temaacutetica por medio de las cuales los humanos podiacutean comprender el mundo inanimado Los profundos
misterios con que se enfrentaban los antiguos fueron reemplazados por una grupo de principios cada vez maacutes concisos de modo que el movimiento de los objetos - el vueshylo de los proyectiles la caiacuteda de las manzanas la oacuterbita de la luna la trayectoria de los planetas - podiacutea explicarse de forma cuantitativa Las defi n iciones de espacio tiempo materia y energiacutea eran precisas Los fenoacutemenos excesivamente compleshyjos - eclipses cometas mareas las propiedades de la materia (ej soacuteshylidos liacutequidos y gases) la estabilishydad de las estructuras (ej puentes torres barcos ) el comportamiento
de la Iuz los procesos queinduyen las oscilaciones del calor temperashyturas los colores del arco iris y los colores maacutes sutiles que emiten las sustancias calientes las cargas eleacutecshytricas y el magnetismo gravedad y radioactividad - todo esto fue con el paso del tiempo organizado en un nuacutemero relativamente pequentildeo de leyes de la fiacutesica
Las claves de la evolucioacuten de la fiacutesishy
ca moderna surgieron de una nueshyva actitud tipificada por una obsershyvacioacuten cuantitativamente precisa y experimentos controlados acopiashydos con ra zonamiento matemaacutetico Estas nuevas ideas empezaron con
la fiacutesica asociada principalmente con Galileo alrededor de 1600 Con los eacutexitos la estructura conshyceptual se extendioacute lentamente a otras disciplinas cientiacuteficas Los insshytrumentos necesarios para llevar a cabo la experimentacioacuten controlashyda evolucionaron lentamente desshyde remiendos hasta disentildeo basado en el entendimiento cientiacutefico La apl icacioacuten de la ciencia a la socieshydad (tecnologiacutea) animoacute la inversioacuten de la sociedad en la ciencia pero tambieacuten capacitoacute a la ciencia para llevar a cabo una experimentacioacuten auacuten maacutes sofisticada Este proceso
da cuenta del asombroso raacutepido avance de la ciencia y la tecnologiacutea que es caracteriacutestico de nuestros tiempos
El avance moderno
El siglo XX vio una profunda ampliacioacuten de las propiedades del mundo fiacutesico considerado ahora entendido por la fiacutesica El proceshyso de la fiacutesica empieza con el exashymen de un conjunto de fenoacutemenos que parecen estar relacionados (ej el movimiento y la estabilidad de los objetos) y sobre la ba se de cuishydadosas observaciones y medidas conduce a una propuesta de una ley concisa o un conjunto de leshyyes que pueden dar cuenta de las observaciones y la medida Estas nuevas leyes estaacuten sujetas a prueshybas siempre maacutes incisivas Si estas leyes fallan son reemplazadas por leyes maacutes profundas y maacutes vaacutelidas
Puede hacerse una lista de las subdisciplinas de la fiacutesica como (1) estado soacutelido (fiacutesica de materia conshydensada) que trata de estructuras complejas de la materia (ej supershyconductores semiconductores la ciencia de los materiales estructushyras moleculares complejas) (2) fiacutesica atoacutemica que trata de las propiedashydes de los aacutetomos (3) fiacutesica nuclear que trata de los fenoacutemenos de los nuacutecleos de los aacutetomos que ocupan solamente 10-15 del volumen del aacutetomo y (4) partiacuteculas elementales que trata de la buacutesqueda de los lashydrillos maacutes baacutesicos de la materia y de las fuerzas relevantes
Este sencillo resumen no toma en cuenta importantes temas relashycionados como la astrofiacutesica (que trata de la fiacutesica de las estrellas gashylaxias y la historia de la evolucioacuten del universo) la biofiacutesica (que trata de la fiacutesica de moleacutecu las muy granshydes cuyas estructuras definen proshyteiacutenas ceacutelulas y genes) y geofiacutesica y fiacutesica de la quiacutemica ( que trata de
la aplicacioacuten de las leyes de la fiacutesica a las disciplinas cientiacuteficas adyacenshytes)
Albert Einstein
La forma en que fu nciona la fiacuteshysica puede ilustrarse por medio de una de las subdivisiones la fiacutesica de pal-tiacuteculas Esta disciplina identishyfica los objetos maacutes primord iales a partir de los cuales estaacute compuesshyta la materia y busca entencJer las fuerzas que actuacutean entre estas parshytiacuteculas para construilmiddot los nuacutecleos aacutetomos y moleacuteculas Estas entidashydes maacutes complejas son entonces entregadas a la quiacutemica y a la biologiacutea moderna de base moleshycular generalmente acompantildeadas de un manual del usuario que prescribe las leyes relevantes de la fiacutesica El entablado conceptual soshybre el cual danzan estas leyes estaacute hecho de materia energiacutea espacio y tiempo
La fiacutesica de partiacuteculas surgioacute en la deacutecada de 1950 a partir de estudios de los nuacutecleos de los aacutetoshymos y la fiacutesica de rayos coacutesmicos Esta uacuteltima estudiaba partiacuteculas energeacuteticas que bombardeaban la tierra desde el espacio profundo exterior Para penetrar en profunshydidad dentro del nuacutecleo se invenshytaron los aceleradores de partiacutelcushylas para controlar y observar las colisiones entre las partiacuteculas aceshy
leradas (ge neralmente electrones y protones) y los objetivos selecshycionados A medida que aumenshytaba el conocimiento se disentildear-on las leyes generales de la naturaleza y generalmente se manifestaron matemaacuteticamente Estas leyes (ej la teoriacutea cuaacutentica de campos la relatividad general tambieacuten conoshycida como la ley de la gravedad de Einstein la teoriacutea de supercuerdas) fueron entonces sometidas a tests experimentales Nunca se halla que las teoriacuteas sean correctas A menudo se halla que son erroacuteneas o a lo mejor posiblemente correcshytas N uestra experiencia ha de ser respetuosa con nuestra herencia pero esceacuteptica de su l1nivNsalidad Por consiguiente las leyes de Isaac Newton promulgadas alrededor de 1680 fueron verificadas en un elevado nuacutemero de pruebas en un gran nuacutemero de laboratorios Pero solamente alrededor de 1920 se halloacute que no eran vaacute lidas cuando los fiacutesicos aprendieron coacutemo proshybarlas en el microscoacutepico mundo de los aacutetomos nuacutecleos y quarks
Las conexiones de distintas partes de la ciencia son algunos de los tesoros de la actividad Por consiguiente se tornoacute claro en el siglo XX que para entender como funciona el so l necesitamos saber acerca de las reacciones nucleares la existencia de neutrinos y la teoriacutea de la Fuerza Deacutebil El entender la evolucioacuten del universo necesitaba de todo el resumen teoacuterico de las partiacuteculas elementales porque el universo infante era una caliente y densa sopa de pa rtiacuteculas y fuershyzas Los aceleradores de partiacuteculas construidos para ensamblar este conocimiento estaacuten ahora a la esshypera de ver moleacuteculas bioloacutegicas y las briznas de carboacuten que son parte del estudio de la ciencia de los materiales
Como soportes de las disciplinas estaacuten los dos pilares revolucionarios
de la fiacutesica del siglo XX mecaacutenica cuaacutentica y relatividad La primera disciplina se aplica a las leyes que
gobiernan el comportamiento de la materia y energiacutea en los domishynios atoacutemico y subatoacutemico la otra se aplica al dominio cosmoloacutegico de las galaxias cuacutemulos galaacutecticos agujeros negros y las partes exoacutetishy
cas de nuestro universo
La teoriacutea cuaacutentica surgioacute de la creciente habilidad de los fiacutesicos por adquirir datos del micromundo del aacutetomo Invisible aloJo humano incluso con los maacutes avanzados mishy
croscopios a finales del siglo XIX el aacutetomo habiacutea sido un sospechoso componente de la materia duranshyte milenios Unos 10 millones de
aacutetomos caben en el punto al final de esta oracioacuten La materia familiar a Newton y sus seguidores hasta 1900 estaba compuesta incluso en la forma de una diminuta bola
de trillones de aacutetomos actuando de forma coherente Pequentildea mashyravilla entonces que el comportashymiento de objetos individuales del tamantildeo de aacutetomos es totalmente diferente de la experiencia humashyna Tan extrantildeas eran las nuevas reglas finalmente inventadas para explicar el comportamiento de los aacutetomos que muchos de los que habiacutean estado en el origen de la teoriacutea cuaacutentica se revelaron conshy
tra ella Esto incluyoacute a Einstein Sin embargo la teoriacutea tuvo eacutexito y hoy es la teoriacutea con maacutes eacutexito que subshyyace a la fiacutesica explicando toda la quiacutemica y una gran parte de la bioshylogiacutea con base molecular - la bioloshy
giacutea del DNA proteiacutenas y estructura de la ceacutelula
La fiacutesica del siglo XX ha dado lugar a una enorme tecnologiacutea que podemos describir enumeranshydo utensilios tales como laacuteseres teleacutefonos celulares maacutequinas de fax ordenadores (desde el Palm VII a enormes superordenadores) y farms de procesadores que
dirrgen nuestras faacutebricas predicen nuestm tiempo atmosfeacuterico orshyganizan nuestros negocios y jueshy
gan nuevos papeles en las nuevas ciencias de transferencia de inforshymacioacuten roboacutetica automocioacuten microelectroacutenica y nanoestructushyras Probablemente una importanshyte fraccioacuten del producto nacional
bruto de las naciones industriales surge de la fiacutesica del siglo XX Adeshymaacutes las disciplinas maacutes complejas de quiacutemica biologiacutea y ciencias de la tierra y el espacio se basan en la descripcioacuten de los fiacutesicos de la forshyma y funcioacuten de los aacutetomos y moshy
leacuteculas
Nanoestructuras
Efuturo
Asiacute que iquest queacute queda por hacer iquest Cuales son los problemas candenshy
tes a los que han de hacer frente los fiacutesicos del siglo XXI iquestCuales son las constricciones si hay alguna en los avances que posiblemente pudieshyra llevar este tema a una graciosa terminacioacuten iquestQueacute validez tiene la
asercioacuten Todos los temas fundashymentales se entienden iquestsolamente algunos detalles interesantes neceshysitan estudiarse Esta pregunta se ha alzado varias veces en la historia de la fiacute~ica En 1895 alentauds por deacutecadas y siglos de aplicaciones cada vez de mayor eacutexito de la meshycaacutenica newtoniana y del electroshymagnetismo de Faraday y Maxwell se alzaron voces eminentes proclashy
mando que las futuras verdades de la fiacutesica han de hallarse en el lugar del sexto decimal
La deacutecada de 1895 - 1905 sin embargo produjo nuevos datos que dieron un vuelco en esta exushyberancia y convirtioacute a los optimistas en voces de desesperacioacuten rayosshy
X radioactividad el electroacuten los oriacutegenes de la teoriacutea cuaacutentica y la teoriacutea especial de la relatividad esshytuvieron entre los descubrimientos de esa deacutecada Los creadores de la teoriacutea cuaacutentica nunca pudieron imaginarse las vastas consecuenshycias econoacutemicas culturales y de comportamiento de su descubrishymiento
De nuevo en 1990 varios autoshyres proclamaron el final de la fiacutesica En efecto ellos adujeron nosotros ahora entendemos esencialmente todo lo que es razonablemente uacutetil de entender lo que queda son o bien detalles o abstracciones que en esencia son irrelevantes para las aspiraciones humanas El balance de este artiacuteculo es un esfuerzo por disponer algunos de los problemas irresueltos con alguacuten esfuerzo por estimar los recursos que se neceshysitan para dirigir estos problemas Despueacutes de todo el objetivo de la investigacioacuten baacutesica abstracta es simplemente entender como funshy
ciona el mundo La fiacutesica puede
que sea la uacutenica disciplina que se esfuerza por colocarse al margen del negocio
Concentreacutemonos en los domishy
nios donde los fiacutesicos esperan que tengan lugar los mayores avances en las proacuteximas deacutecadas Segurashymente que habraacute un firme progreso en nuestra comprensioacuten y control de fenoacutemenos tan complejos corno la fiacutesica de la materia condensada superconductores de alta temperashytura y propiedades de los cristales materiales polimeacutericos compuesshytos ceraacutemicas y nuevas formas de
moleacuteculas basadas en el carbono (ej ( 60 con nanotubos) Parece seshyguro predecir que estos temas se desarrollaraacuten vigorosamente dushyrante la mayor parte del siglo XXI El control de la complejidad el poshysible surgimiento de nuevos fenoacuteshymenos - incluso nuevos principios fundamentales - ciertamente revishyviraacuten las cosas
Las aplicaciones de la fiacutesica a la quiacutemica y especialmente a la bioloshygiacutea son aquiacute importantes A medishyda que la biologiacutea se convierte en una ciencia cuantitativa y difiacutecil la fiacutesica en su teacutecnica sus invencioshynes de instrumentos de precisioacuten potencia computacional y leyes baacutesicas continuaraacute influyendo en la biologiacutea en su sentido maacutes geneshyral Recientes esfuerzos para entenshy
der la consciencia humana como un elemento de la ciencia cuaacutentica ilustran el poder de la aplicacioacuten de profundos principios ayudados por la tecnologiacutea de los ordenadoshyres simulacioacuten e imagen
Esto nos lleva al futuro de la fiacuteshysica de partiacuteculas y la cosmologiacutea Estas estaacuten ahora iacutentimamente acopladas ya que las leyes de la fiacutesishyca -las partiacuteculas y fuerzas - deben jugar un papel crucial en las maacutes tempranas eacutepocas de la creacioacuten y evolucioacuten
La fiacutesica de partiacuteculas estaacute al borde de alguacuten tipo de estertor emergiendo de un poderoso pero imperfec to sumario de partiacuteculas fundamentales seis quarks (vieshynen en pares arribaabajo encanshytoextrantildeo y encimafondo) y seis leptones (electroacuten muoacuten y tau cada uno de los cuales con su proshypio compantildeero neutrino) cuyo comportamiento social estaacute deshyterminado por tres fuerzas (fuerte deacutebil y eleacutectrica) Mientras que la ciencia cuaacutentica da una espleacutendida relacioacuten de todos los experimentos llevados a cabo en todos los aceshyleradores desde Galileo en Pisa la gravedad (relatividad general) aparece como un dominio que toshydaviacutea debe revelarse Necesitamos una coexistencia paciacutefica entre la relatividad y la teoriacutea cuaacutentica para entender el principio Neceshysitamos un resumen maacutes sencillo y maacutes compacto perspectivas para las cuales nos acogemos en la exshypresioacuten Fenoacutemenos Higgs Esta es una proyeccioacuten para un nuevo campo que hace que la simplicishydad cristalina del universo parezshyca tan complicada Apareceraacute en el nuevo y enorme acelerador en funcionamiento ya en Europa o el que vendraacute despueacutes Higgs simplishyficaraacute y recompensaraacute a sus desshycubridores tal vez en la deacutecada actual (2000-2010)
Despueacutes los cosmoacutelogos y asshytrofiacutesicos tambieacuten tendraacuten que enshytender la expansioacuten acelerada del universo la materia oscura y las constantes cosmoloacutegicas HJy mushycho por hacer Incluso los optimisshytas no son ridiculizados por decir que en buena medida el origen y evolucioacuten del universo basado en las leyes de la fiacutesica quedaraacute moshyderadJmente claro en los proacuteximos 20 a 50 antildeos
Esto podriacutea posiblemente tershyminar con la buacutesqueda de una ley baacutesica - tal vez una versioacuten de la teoriacutea de cuerdas Entonces de nuevo podemos ser como el emshybrioacuten del polluelo picando del alishymento almacenado en el huevo shytodo el universo de este embrioacuten dentro del huevo consumieacutendose eventualmente para dejar el huevo universo totalmente comprendido hasta que la caacutescara se rompe exshyponiendo otro universo
El uacuteltimo papel de la fiacutesica puede representar la agencia unificadora de todo el conocimiento humano EOWilson el sociobioacutelogo escrishybe en su libro Consillience sobre la unidad de todo conocimiento de la eventual unificacioacuten de las cienshycias las ciencias sociales y de las humanidades Por revolucionario que esto pueda parecer uno pueshyde tal vez otear las posibilidades a
traveacutes del puente de la conscienshycia humana Los neurocientiacuteficos estaacuten aprendiendo poco a poco elementos del funcionamiento del cerebro En un sentido real el ceshyrebro funciona seguacuten las leyes de la fiacutesica y eacutestas suavizadas por las bases probabiliacutesticas de la ciencia cuaacutentica y por la complejidad de la teoriacutea del caos puede auacuten con el tiempo ser reconducida a un anaacuteli shysis loacutegico
iquestSeraacute esto un rapto de la emoshycioacuten amor muacutesica poesiacutea arte O por el contrario enriqueceraacute
realmente la unioacuten cientiacutefica las grandes glorias del espiacuteritu humashyniacutestico suministrando una ciencia loacutegica subyacente iquestTememos noshysotros como Keats destejer el arco iris Richard Feynman el gran fiacutesico teoacuterico preguntoacute una vez iquest El entendimiento de los mecanismos de la actividad estelar hacen disminuir de alguacuten modo
nuestra apreciacioacuten de la belleza y esplendor del cielo nocturno
LO S PAPELES DE LA FiacuteSICA
Empleo
Los fiacutesicos encuentran emshypleo en academias en laboratoshyrios nacionales y en laboratorios de investigacioacuten industriales Hay tambieacuten un aacutegil movimiento de fiacutesicos en otros campos en donde son valorados su exclusivo dominio de instrumentos y de anaacutelisis mashytemaacuteticos Se mueven faacutecilmente por la moderna biologiacutea y han conshytribuido grandemente a definir la estructura y funcioacuten tridimensional de complejas moleacuteculas de DNA
Hoy en diacutea las fronteras de la astrofiacutesica y fiacutesica de partiacuteculas nos han dado un cuadro bastante claro y bien verificado del origen del unishyverso en un Big Bang el origen tan caliente y denso que la materia existiacutea en su forma maacutes primordial Los fiacutesicos de partiacuteculas simulando esto en grandes aceleradores sushyministran leyes que siguen la evolushycioacuten del universo hasta el presente Tanto la astrofiacutesica como la fiacutesica de partiacuteculas utilizan grandes y cashyros instrumentos y generalmente entrantildean colaboraciones internashycionales de decenas y centenares de cientiacuteficos y estudiantes graduashydos La mayor parte de la illvegtLishygacioacuten baacutesica en fiacutesica se hace con fondos del gobierno Otra investishy
gacioacuten baacutesica estaacute maacutes proacutexima a su aplicacioacuten y uno puede defenshyder el gasto puacuteblico como esencial
para producir ciencia en apoyo a la tecnologiacutea y contribuir a una ecoshynomiacutea robusta
Temas de Eacutetica y M oral
Los temas de eacutetica y moral surshygen cuando los fiacutesicos trabajan en laboratorios de defensa en armashymentos tales como explosivos nushy
cleares misiles y otras contribucioshynes a la guerra Como estaacuten cienshytiacuteficamente educados los fiacutesicos pueden ser consultados sobre proshyyectos tales como bombas guiadas con precisioacuten misiles defensivos con base en sateacutelites y cualquier fuente especialmente relacionada con impactos medioambientales Como la ciencia supone 150 mil millones de doacutelares anuales de gasshyto el respaldo de la fiacutesica y de los diversos campos es un tema poliacutetishyco y ciertamente aquiacute hay tensioshynes y competencias
Organizaciones profesionales
La fiacutesica estaacute organizada a esshycala nacional en la Sociedad Fiacutesica Americana (APS siglas in ingleacutes) asiacute como tambieacuten en sociedades subdisciplinares para impulsar la investigacioacuten atraer a estudiantes y obtener becas y contratos Orshyganizaciones paraguas tales como la Academia Nacional de Ciencias (NAS) y la Asociacioacuten Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS) son para la cultura para aconsejar al gobierno para hacer avanzar la ciencia generalmente y para orshy
ganizar poderosos Iobbies para defender u oponerse a poliacuteticas medioambientales temas regulatoshyrios seguridad educacioacuten prograshy
mas militares y similares La Unioacuten
Internacional para la Fiacutesica Pura y Aplicada (IUPAP) abarca a todas las naciones con un nuacutemero de fiacutesicos suficientemente grande para dirigir
temas relevantes para la profesioacuten
pero tambieacuten para aplicaciones de
la fiacutesica El compartir la construcshy
cioacuten de grandes telescopios aceshyleradores e instrumentos de fusioacuten es cada vez maacutes crucial La educashycioacuten para el continuo avance de la
ciencia es un problema comuacuten en
donde la experiencia internacional es uacutetil Elevar la captacioacuten popular de la fiacutesica es igualmente importanshyte a medida que la fiacutesica del siglo
XXI continuacutea engendrando nuevas
tecnologiacuteas
CONCLUSiOacuteN
La necesidad de un entendishy
miento puacuteblico de la fiacutesica - no de
la ciencia - nunca ha sido mayor El
conocimiento baacutesico que estamos acumulando sobre coacutemo funciona el mundo no es ni bueno ni malo Las aplicaciones de este conocishy
miento pueden medirse por armashy
mento nuclear o por un incremenshyto en la longevidad mejor salud y los medios econoacutemicos para repashyrar el medioambiente y reducir la pobreza a escala mundiciexcll Aquiacute la
humanidad tiene una eleccioacuten que puede juzgarse
I
EN LA BUSQUEDA
DE NUESTROS ORIGENES 1 los homiacutenidos maacutes antiguos
Desentrantildear la historia de nuesshy
tra especie es una tarea ardua y
compleja en la que la respuesta
a cada pregunta a merludo suele
venir acompantildeada de todo un conshy
junto de nuevas interrogantes que complican nuestro aacuterbol genealoacuteshy
gico Y en la que no siempre geneacuteshy
tica y paleontologiacutea parecen ir de
acuerdo
Seguacuten los datos geneacuteticos pushy
blicados por David Reich (Nature
mayo 2006) la separacioacuten entre
los homiacutenidos y los antepasados
de nuestros parientes maacutes proacutexishy
mos los chimpanceacutes se produjo
muy probablemente hace menos
de 5 millones y medio de antildeos Sin
embargo el descubrimiento por
Michel Brunet (Universidad de Poishy
tiers) en el desierto del ehad de los r-estos foacutesiles de Toulllaf (Sashyhelanthropus tchadensis) datashy
dos en casi 7 millones de antildeos y
que puede representar a nuestro
antepasado homiacutenido maacutes antishy
guo pone un nuevo dilema sobre los oriacutegenes de nuestra especie
y entre los foacutesiles de especies
maacutes antiguas consideradas tamshy
bieacuten como homiacutenidos se encuenshy
tran los de Orrorin tugeniensis (de unos 6 millones de antildeos) desshy
cubiertos en Kenia (Tugen Hills) y
Ardipithecus ram idus (de entre 41 Y55 millones de antildeos) en Etioshy
piacutea todos con rasgos que sugieren
el bipedismo y que son anteriores a
los Australopithecus
Precisamente el teacutermino hoshy
miacutenido se corresponde con prishy
mates cuyo desplazamiento es
biacutepedo en esto parece haber un
acuerdo generalizado entre anshy
tropoacutelogos o paleoantropoacutelogos
El bipedismo acarrea una serie de
caracteriacutesticas en la anatomiacutea que
sirven de referencia a la hora de
distinguir los foacutesiles en los craacuteneos
la posicioacuten del hueco de insercioacuten
de la columna vertebral foramen
magnum es central en la base
para proporcionar el equilibrio neshy
cesario de la cabeza en un indivishy
duo erguido La longitud del cuello
femoral y el surco de insercioacuten del
muacutesculo en dicho cuello del feacutemur
la estructura de la pelvis o la disshy
posicioacuten paralela y maacutes adelantashy
da de los pulgares en los pies son
otras de esas caracteriacutesticas que
van ligadas al desplazamiento biacuteshy
pedo
Francisco Novoa Cid Bioacutelogo y profesor de lE S
2 los Australopithecus
Pruebas indudables de bipedisshy
mo las encontramos entre los Ausshy
tralopithecus (simios del Sur) que vivieron en Aacutefrica hace entre 4 y 2
millones de antildeos y de los que hay bastantes representantes corresshy
pondientes a varias especies A africanus A robustus A anashymensis
Pero sin duda los maacutes famosos son los restos de Lucy una Ausshytralopithecus afarensis descushy
biertos en 1974 por Donald Johanshy
son en la regioacuten de Afar (Etiopiacutea)
correspondientes a una adolescente que data de 32 millones de antildeos Un esqueleto casi completo que
proporcionoacute una enorme informashy
cioacuten y que se vioacute luego aumentada por los restos de trece individuos (4
nintildeos y 9 adultos de ambos sexos) en el mismo yacimiento
Huellas de Laetali
y otro de los descubrimienshy
tos maacutes emblemaacuteticos fueron las
Huellas de Laetoli en Tanzania
en 1976 por Mary Leakey del rasshy
tro de 36 millones de antildeos dejado
por las pisadas de probablemente
una familia de tres homiacutenidos soshy
bre arcilla y ceniza volcaacutenica huacutemeshy
da y que constituye la prueba maacutes
irrefutable del cam inar biacutepedo de
estos homiacutenidos
El craacuteneo y el aspecto sin emshy
bargo de los Australopithecus era
maacutes proacuteximo a los chimpanceacutes que
Comparacioacuten entre los esqueletos de un H erectus (izda) un Australapithecus
(centro) y un H sapiens
a los humanos actuales Su estatushy
ra era inferior (135 en machos y
105 en hembras) su volumen crashy
neal en general entre 400 y 500 cc era aproximadamente un tercio
del nuestro sin frente y sus brazos
eran proporcionalmente largos
con relacioacuten a sus piernas Su denshy
tadura revela una dieta vegetariana
de hojas y frutos
Una de las implicaciones que
suelen deducirse de la posicioacuten ershy
guida es que permitioacute liberar las
manos que pudieron adquirir una
mayor destreza y dar lugar con el
tiempo al desarrollo de una tecnoshy
logiacutea
3 El geacutenero Horno
Fue el uso de tecnologiacutea y la
aparicioacuten de una industria liacutetica
Junto a un cambio significativo en
la dieta en la que el uso de herrashy
mientas permite descarnar animashy
les muertos lo que marca la aparishy
cioacuten del geacutenero Homo hace unos
25 millones de antildeos Una dieta carshy
niacutevora maacutes rica en proteiacutenas favoreshy
cioacute ademaacutes el desarrollo cerebral
El volumen craneal iraacute aumenshy
tando desde los 650 cc en Homo
ha bilis hasta los 1500 en los neanshy
dertales (algo mayor que nuestros
1400 cc)
Hasta hace poco se consideshy
raba como representantes maacutes
antiguos del geacutenero a los Horno habilis que ya fabricaban lascas
pero el descubrimiento en la deacuteshy
cada de los 90 en el lago Malawi
(Rift africano) de una mandiacutebula inferior datJdJ en unos 25 milloshy
nes de antildeos correspondiente a una nueva especie Horno rudolfenshysis y de la que parece partir seguacuten
el equipo descubridor (FSchrenk y
T Bromage) la liacutenea evolutiva que
conduce hacia nuestra especie ha
generado la controversia
Fue un periacuteodo del Plioceno en
el que se produjo un notable camshy
bio climaacutetico con descenso de tem shy
peratura media y humedad yen el
que coexistieron diversas especies
de homiacutenidos
Sin embargo uno de los hallazshy
gos maacutes significados ocurrioacute en
1984 cuando el equipo de Richard
Leakey desenterroacute el esqueleto
casi completo del nintildeo de Turkashyna (lago Turkana Kenia) de 16
millones de antildeos Para eacutel y otros
foacutesiles de sus caracteriacutesticas se
creoacute la especie Horno ergaster homiacutenidos de 850 cc de capacidad
craneal con proporciones corpora shy
les un patroacuten de crecimiento muy
parecidos a los nuestros y con una
industria liacutetica maacutes elaborada (cul shy
tura achelense) Se le supone preshy
cursor del Homo erectus y tal vez
del H antecesor de Atapuerca
Craacuteneo de Hamo ergaster
De por medio una importante
interrogante la de los foacutesiles de
Horno georgicus en el Caacuteucaso
(Georg ia) con una antiguumledad feshy
chada en 185 millones de antildeos
y unos rasgos anatoacutemicos y una industr ia liacutetica maacutes primitiva de lo
esperado pero que ponen de mashynifiesto que los homiacutenidos salieron
de Aacutefrica mucho antes de lo que se
habiacutea supuesto
Homo erectus
Con una antiguumledad de 18 mishy
llones de antildeos el Horno erectus teniacutea unas caracteriacutesticas anatoacutemishy
cas muy parecidas a las nuestras su
capacidad craneal era de 1000 cc
y con una cultura bastante desashy
rrollada se desconoce si utilizaron
lenguaje hablado complejo pero
siacute alguacuten sistema de comunicacioacuten
capaz de transmitir aprendizaje Ha
sido el homiacutenido que migroacute a Asia
Hace un milloacuten de antildeos estaba
perfectamente asentado en China
y Java y su presencia se extendioacute
hasta hace tan soacutelo 30000 antildeos en
que se extinguioacute Por tanto llegoacute
a coexistir tanto con neandertales
como con nuestra especie
En el sur de Europa en cambio
el homiacutenido maacutes antiguo con la
excepcioacuten del Caacuteucaso corresponshy
de a Horno antecesor (Atapuerca
Burgos) en la Peniacutensula ibeacuterica los
primeros hallazgos fueron fechashydos en 800000 antildeos de antiguumleshy
dad pero maacutes recientemente la
aparicioacuten de nuevos foacutesiles en los
yacimientos de Atapuerca ya han
retrasado la aparicioacuten de los homiacuteshynidos en el Viejo Continente a 12
millones de antildeos en el Pleistoceno
inferior
Con el mismo volumen craneal
que H erectus presentan en camshy
bio unos arcos supraorbitales meshy
nos pronunciados Los huesos de
Gran Dolina de ind ividuos joacutevenes
presentan marcas de descarnashy
miento claros signos de canibashylismo
Para los paleoanshy
tropoacutelogos J L Arsuashy
ga E Carbonell y J
Bermuacutedez de Castro directores de las excashy
vaciones de Atapuershy
ca pueden constituir
probablemente un anshy
tepasado comuacuten que
conduce por un lado a
la liacutenea evolutiva hasta
los neandertales con sus
precursores los Homo
heidelbergensis y por otra liacutenea diferente hasshy
ta nuestra especie
De los Horno heidelbergensis (preshy
neandertales) la mayor acumulacioacuten de foacutesiles
se ha encontrado tamshy
bieacuten en Atapuerca en el
Yeacutelcimiento Sima de los huesos
y corresponde a los restos de 33 inshy
dividuos de ambos sexos de entre 13 y 30 antildeos datados en 300000
antildeos producto probablemente de
un enterramiento lo que revelariacutea
la existencia de un fuerte sentido
social y mente simboacutelica Indivishy
duos de complexioacuten fuerte hueshy
sos de notable grosor capacidad
craneal algo menor a la nuestra y
mandiacutebula sin mentoacuten
El Horno neanderthalensis debe su nombre al valle de Neanshy
der (Alemania) donde en el siglo
XIX se halloacute el primer esqueleto
parcial de estos homiacutenidos Apashy
recieron hace unos 230000 antildeos
y poblaron Europa y Asia occidenshy
tal adaptaacutendose al clima extremo
de las glaciaciones hasta que se
extinguieron hace unos 30000
antildeos o tal vez menos en su proshy
bablemente uacuteltimo reducto que
parece pudo ser la Peniacutensula Ibeacuteshy
rica Sus caracteriacutesticas fiacutesicas son
una evolucioacuten de los heidelbergenshy
sis con la diferencia de una mayor
capacidad craneal que llega a los
1500 cc (mayor que la nuestra)
por lo demaacutes huesos maacutes gruesos
y pesados que los nuestros fuertes
pero no muy altos (160-170) Y
en su rostro notable prognatismo
sin mentoacuten frente huidiza yarshy
cos supraorbitales resaltados
--
Coexistieron con el Hamo sashy
piens durante miles de antildeos y las
causas de su desaparicioacuten no aclashy
radas son objeto de discusioacuten al
igual que la posibilidad de cruces
(hibr idaciones) entre ambas espeshy
cies hipoacutetesis de la que hay parshy
tidarios como M Wolpoff o Fred
H Smith o detractores como Ch
B Stringer Lo que es indudable
es que los neandertales poseiacutean
una avanzada industria liacutetica usashy
ban el fuego el cuero y la madera
para producir herramientas armas
y adornos cuidaban a sus enfershy
mos y ancianos enterraban a sus
muertos y probablemente desarroshy
lla ron alguacuten tipo de lenguaje para
comunicarse Muy leJOS de la idea
que inicialmente se teniacutea de besshy
tias primitivas sin inteligencia algushy
na Hay pruebas de que algunos
grupos practicaron el canibalismo
pero eso tambieacuten ocurrioacute en nuesshy
tra especie
4 El Horno Sapiens
El Hamo saplens aparece en
Aacutefrica hace 200000 antildeos el arcaishy
co seguacuten algunos investigadores
y hace 120000 el moderno y con
relativa rapidez se va extendiendo
y sustituye a las otras poblaciones
de homiacutenidos en todo el mundo
Desde hace al menos unos 25000
antildeos ninguna otra especie de hoshy
miacutenidos le disputa su espacio en los
ecosistemas que coloniza del plashy
neta Tierra
Dotado de un esqueleto maacutes lishy
gero que el de los neandertales lo
que aumenta la agilidad y proba-
Bibliografiacutea
blemente la habilidad sobre todo
en las manos el craacuteneo evoluciona
adquiriendo una frente maacutes vertica l
desaparece el prognatismo y apareshy
ce el mentoacuten las mandibulas menos
robustas el desarrollo de dietas maacutes
vari adas con la utilizacioacuten del fuego
que le permite un mayor aprovechashy
miento de nutrientes con menor
gasto energeacutetico en su digestioacuten
el desarrollo de un cerebro y de un
leng uaje maacutes complejos que pershy
IIliten el anaacutelisis la planificacioacuten de
estrategias y la transmisioacuten de coshy
nocimientos y aprendizajes el mashy
yor desarrollo tecnoloacutegico gracias a
una mente maacutes creativa emprendeshy
dora dominada por la curiosidad y
en ocasiones el deseo de aventura
y probablemente un mayor sentido
social y de pertenencia a un grupo
lo que lleva a inevitables disputas y
conflictos entre grupos Todo ello
ha llevado a nuestra especie a coshy
lonizar en la praacutectica todos los meshy
dios del planeta fundamentalmenshy
te a base de modificar esos medios
para adaptarlos a nosotros En una
palabra para independizarnos del
medio
Pero sin duda el motor de la evolucioacuten son las mutaciones y reshy
combinaciones geneacuteticas que orishy
ginan la variabilidad y que permishy
ten la aparicioacuten y diversificacioacuten de
rasgos nuevos que no existiacutean en
los ancestros En nuestro caso que
compartimos aproximadamente un
99 del genoma con los chimpanshy
ceacutes son determinadas secuencias
en ese 1 restante del ADN claves
en el proceso de hominizacioacuten y de
nuestras diferencias con ellos
yvwwportalciencianet Art iacuteculos de antropologiacutea y paleontologiacutea Registros foacutesiles sobre la evolucioacuten humana en el Plioceno Emiliano Agu irre Enriacutequez Homiacutenidos contemporaacuteneos Investigacioacuten y Ciencia lan Tatersa ll iquestQuieacutenes fueron los neandertales InvestigaCioacuten y Ciencia Kate Wong Mutaciones pioneras Investigacioacuten y Ciencia Dennos Drayna iquestQueacute nos hace humanos Investigacioacuten y Ciencia Katherine S Pollard
El trabajO de genetistas como
Dennis Drayna o de bioestad iacutestishy
cosas como Katherine Pollard ha
revelado unas cuantas secuencias
de ADN importantes en la evolushy
cioacuten humana Mencionareacute soacutelo alshy
gunas de ellas
La secuencia HAR 1 (118 bases
de ADN del genoma humano que
codifican ARN) que se activa en
el cerebro y parece resultar esenshy
cial en el desarrollo de la corteza
cerebral La secuencia FOXP2 un
gen de evolucioacuten raacutepida y que tieshy
ne una importante implicacioacuten en
el habla Secuencias que tienen
relacioacuten con la dieta como el gen
LCT que permite la toleranCia a la
lactosa en adultos lo que permite
utilizar la leche de animales domeacutesshy
ticos En la lista de secuencias geshy
neacuteticas significativas estaacuten las que
tienen que ver con nuestro sistema
inmunitario Nuestros genes llevan
cicatrices de la lucha contra enshy
fermedades infecciosas especialshy
mente en el caso de retrovirus Tal
es el caso del gen TRIMS que nos
pelmite defendernos mejor que
otros primates frente al ret rovirus
PtEVR1 pero que a cambio nos
hace maacutes vulnerables al VIH (virus
del SIDA)
Somos una joven especie a ve shy
ces un tanto inconsciente que debe
aprender a usar correctamente su
tecnologiacutea y controlar su capacidad
de modificar el medio para evitar
la destruccioacuten de su propia casa el
planeta antes de tiempo y de si
misma
SUPERNOVA 1987 En este antildeo de 1987 alcanshy
zoacute la tierra despueacutes de 168 mil antildeos de viaje por el espacio la luz procedente de una explosioacuten de supernova que tuvo lugar en la vecina galaxia conocida como Gran Nube de ~lagallanes visible desde el hemisferio sur Esto puesshyto en kiloacutemetros supone la friolera de 1589414400 000000 000 Como se observa son distancias inimaginables para nuestros estaacutenshydares de aquiacute en la tierra A decir verdad esta estrella que explotoacute convirtieacutendose asiacute en supernova ya estaba alliacute mucho antes y hashybiacutea fotografiacuteas tomadas con anshyterioridad a la explosioacuten lo cual la convertiacutea asiacute en un magniacutefico e inigualable laboratorio de investishygacioacuten Esto no se podiacutea hacer en tiempos antiguos anteriores a la invencioacuten de la caacutemara fotograacutefishyca la cual ha sido uno maacutes entre los muchos avances de los uacuteltimos cien o doscientos antildeos y de gran importancia en su aplicacioacuten a la astronomiacutea Aunque los estallidos de supernovas en nuestra galaxia son muy poco frec uentes tal vez
Supernova 1987 tomada por el Hubble en 1994
uno cada 100 antildeos o maacutes en el universo entero dada la cantidad de galaxias que existen son muy abundantes De la que estamos hablando aunque no fue en la Viacutea Lactea siacute fue en nuestra vecindad a unos 168 mil antildeos luz como deshyciacuteamos que no es tanto si consi middot deramos su procedencia de otra galaxia la maacutes proacutexima a nosotros_ Esto ha dado margen por primera vez a un estudio concienzudo de lo que estas portentosas explosioshynes dan de siacute y a comprobar si las teoriacuteas elaboradas por los cientiacutefishycos coincidiacutean con la observacioacuten y el estudio de los hechos
Puesto que habiacutea fotografiacuteas anshyteriores que determinaban cual era la estrella que se habiacutea convertido en supernova puacutedose contrastar con los posteriores acontecimientos y fue el momento de comprobar si las teoriacuteas existentes se corresponshydiacutean con las observaciones y con los modelos computacionales que se habiacutean hecho sobre los casos de supernovas Los detalles observashydos encajaban sorprendentemente con las previsiones El resultado de ambas cosas teoriacutea y observacioacuten indicaba que la estrella conteniacutea unas 18 masas solares y tan solo 11 millones de afios de vida en el momento de la explosioacuten Como es habitual en estos casos su composhysicioacuten era principalmente hidroacutegeshyno y helio y su brillo el equivalente a 40 mil veces el de nuestro sol de ahiacute que su consumo de energiacutea fuera mucho mayOl y por tanto su duracioacuten mucho maacutes corta
Cuando la estrella colapsoacute al descender el calor interno que la manteniacutea estable se produjo casi instantaacuteneamente un espectacushylar encogimiento hasta alcanzar un
Antolin Franco Ex-presidente de la Agrupacioacuten
diaacutemetro de tan solo unas pocas decenas de kiloacutemetros
El telescopio espacial Hubble no fue lanzado al espacio hasta abril de 1990 y una vez que hubo estashydo operativo se volcoacute en obtener el maacuteximo de informacioacuten fotograacutefica y espectrograacutefica de lo que quedashyba de la supernova No obstante como se sabe este telescopio en principio resultoacute estar defectuoso por lo tanto las fotografiacuteas obtenishydas no eran las mejores posibles y hubo que esperar a que se corrishygieran los defectos para que estas alcanza ran inigualables cotas de nitidez En 1994 se tomoacute una fotoshygrafiacutea muy detallada de los restos de la explosioacuten y aparecieron unos inesperados anillos que todaviacutea hoy siguen siendo objeto de estushydio pa ra determinar su procedencia (veacutease fotografiacutea adjunta)
Esta explosioacuten de supernova ha sido la maacutes brillante nunca vista desde 1604 antildeo en que Johannes Kepler pudo observar la ya fashymosiacutesima SN 1604 a la que se ha denominado estrella de Kepler La que dio origen a la de 1987 como dijimos antes ya se habiacutea observashydo y se la conociacutea como SK-69202 Era una supergigante azul de unas 18 o 20 masas solares y unas 40 veces el diaacutemetro del sol y su luz llegoacute a nosotros el 23 de febrero de 1987 despueacutes de un viaje de 168 mil antildeos aproximadamente En el hemisferio sur se pudo ver con gran nitidez y se la considera una supemova de tipo 11 de las que crean elementos maacutes pesados que el hieno Su proximidad (en teacutermishynos relativos) y su pronta deteccioacuten la han convertido en la supernova maacutes y mejor estudiada de la histoshyria
Estrella que explota al terminar su vida
Como deciacuteamos todo esto tuvo lugar hace 168 mil antildeos cuando el hombre actual el Homo sapiens todaviacutea no habiacutea entrado en esta fase de desarrollo y su antecesor de aquella eacutepoca seguramente ni siquiera estaba en posesioacuten del lenshyguaje Si la deteccioacuten hubiera sido instantaacutenea si la ve locidad de la luz no tuviera liacutemites no estariacuteamos ahora hablando de esta supernoshyva pues no existiriacutea ninguacuten registro histoacuterico de la misma Tal vez aquel hombre primitivo la habriacutea visto y la habriacutea interpretado seguramenshyte como un augurio de los dioses si para aquel entonces el cerebro humano en sus albores estuviera ya lo suficientemente desarrollado para llegar a estas conclusiones No lo sabemos o al menos el que esto escribe no lo sabe
Pasados esos 168 mil antildeos que la luz necesitoacute para hacer la traveshysiacutea hasta nosotros fue descubierta desde el Observatorio de Las Camshypanas en Chile el 24 de febrero de 1987 por lan Shelton e indepenshydientemente desde Nueva Zelanshyda Fue la uacutenica supernova visible a
simple vista desde la invencioacuten del telescopio
Pero antes de detectarla suceshydioacute algo curioso algo que entraba dentro de lo que es una prediccioacuten cientiacutefica y que veniacutea ni maacutes ni meshynos a confirmar el buen hacer de los investigadores Tres horas antes y precediendo a la llegada de la luz se detectoacute en varios lugares la lleshygada de un paquete de neutrinos iquestCoacutemo era posible que estos neushytrinos se adelantaran a la luz emishytida por la supernova teniendo en cuenta que nada puede ir maacutes deshyprisa que la luz7 Otra vez la teoriacutea daba una explicacioacuten a este extrashyntildeo proceder la emisioacuten de neutrishynos precede a la emisioacuten de la luz
por eso los neutrinos llegan como una avanzada que anuncia alguacuten acontecimiento Se detectaron en total 24 de ellos 11 en Japoacuten en una mina bajo tierra destinada a la caza de neutrinos 8 los captoacute IBM Irvine-Michigan-Brookhaven en Estados Unidos y 5 maacutes en el Laboratorio de neutrinos Baksan en el Caacuteucaso Rusia Por primera vez neutrinos procedentes de una
Obseacutervese la supernova 7987 en el centro con sus anillos
alguacuten tiempo despueacutes de la explosioacuten
supernova habiacutean sido observados directamente y las observaciones coincidiacutean en gran medida con los modelos teoacutericos Se estimaba que despueacutes de la explosioacuten de la supernova el resultado habriacutea de ser la formacioacuten de una estrella de neutrones pero a pesar de la insistencia del telescopio espacial Hubble por dar con ella a pesar de las numerosas fotografiacuteas tomashydas desde su puesta en oacuterbita en 1990 relacionadas con este aconshytecimiento la estrella de neutrones no se ha dejado ver Tal vez esteacute oculta por alguna nube de gas y polvo o tal vez se haya convertido en un agujero negro e incluso hay quienes estiman que podriacutea habershyse formado una estrella de quarks que en teoriacutea pueden formarse dentro de estrellas de neutrones particularmente masivas Todo esto se estaacute investigando y alguacuten diacutea muy posiblemente tengamos la respuesta
Aunque el nuacutemero de neutrinos detectado fue muy pequentildeo se coshyrresponde con lo que se esperaba si bien en ese momento no fuera ese el cometido de los dispositivos cazaneutrinos existentes aquiacute en la Tierra pues nada se sabiacutea entonshyces de la explosioacuten que habiacutea tenido lugar en la vecina galaxia La verdad es que debemos estar muy agradeshycidos de que coincidiendo con la explosioacuten o poco antes se hubieshyran establecido sobre la tierra esos detectores de neutrinos Fue una afortunada coincidencia De haber sucedido la explosioacuten de la supershynova unos antildeos antes no se hubieshyran detectado y ciertas predicciones de la ciencia no se habriacutean podido confinnar por el momento
De todos modos la investigashycion sigue adelante a pesar de los antildeos transcurridos y tal vez se produzca alguna sorpresa que nos abra un poco maacutes el camino hacia el conocimiento de este tipo de exshyplosiones celestes
La nanociencia y la nanotecshynologiacutea son dos aacutereas del conocishymiento emergentes con un elevado caraacute cter multidisciplinar Hablar de ellas es sinoacutenimo de innovacioacuten desarrollo y de relevanc ia cientiacutefica y social Tal es asiacute que ambas discishyplinas han sido incorporadas como una de las Acciones Estrateacutegicas del Plan Nacional de I+D+ i 2008-2011 o lo que es lo mismo el Gobierno espantildeol reconoce el papel de estas disciplinas para mejoror nuestra competitividad industrial Dicho reshyconocimiento estaacute fundamentado en avances innovadores obtenidos que van desde la s aplicaciones en medicina (fabricacioacuten de ligamenshytos o tendones artificiales) o en aplicaciones energeacuteticas dedicadas
BlIClen
ANOCIENCIA y NANOTECNOLOGIA
UN VIAJE FASCINANTE AL NANOCOSMOS
Jorge Lobo Checa Centre dlnvestigacioacute en Nanocieacutencia i Nanotecnologia CIN2 (CSIC -leN) Esfera UAB 08193-Bel laterra Espantildea
a la construccioacuten (edificios que se puedan autoabastecer energeacuteticashymente) hasta su implementacioacuten en dispositivos electroacutenicos cada vez maacutes diminutos y potentes
En nuestra sociedad es cada vez maacutes probable toparse con las palashybras nanociencia y nanotecnoloshygiacutea y consecuentemente es loacutegico preguntarse cuaacutel es el significado y la diferencia entre ambos vocashyblos Las dos palabras comparten el prefijo nano que proviene del voshycablo griego del mismo nombre y que significa diminuto enano peshyquentildeo yes usado en el sistema inshyternacional (SI) de unidades para indicar un factor de 10-9 (es decir la mil milloneacutesima parte de algo) Un
NClIIon Un iexclMIniO BlllIgtn
Figura 1 Tamantildeos caracteriacutesticos y escala de los diferentes objetos nanomeacutetricos comshyprendidos entre O 1y 100 nm con los que se trabaja habitualmente en la nanotecnoshylogiacutea (Imagen tomada de la referencia [1])
nanoacutemetro (n m) es una longitud diez veces superior al tamantildeo tiacutepishyco de un aacutetomo (O 1 nm) o lo que es lo mismo unas 80000 veces maacutes pequentildeo que el diaacutemetro de un cabello humano De este modo la diferencia entre estas dos palabras surge de la propia diversidad en la definicioacuten de ciencia y tecnologiacutea Ciencia es la necesidad de saber un reflejo de la curiosidad del ser humano planteada de forma obJeshytiva y utilizando el meacutetodo cientiacutefishyco (es decir el trabajo realizado en un laboratorio de investigacioacuten en el que se busca o prueba una proshypiedad o una ley de la naturaleza) mientras que tecnologiacutea parte de los conocimientos baacutesicos estableshycidos por la ciencia para construir un dispositivo o aparato que tenga una utilidad o aplicacioacuten determishynada De esta forma la nanociencia y la nanotecnologiacutea estaacuten ligadas y son las dos caras de una misma moneda la tecnologiacutea se desarroshylla a partir de los conocimientos cientiacuteficos existentes y a su vez eacutesta proporciona nuevas herramientas a los cientiacuteficos con las que estudiar nuevos conceptos y avanzar en la ciencia que una vez maacutes generashyraacute tecnologiacutea nueva creando un sistema retroalimentado conocido como ciacutercu lo virtuoso
Ni la nanociencia ni la nanot ecshynologiacutea nacieron como disciplinas cerradas sino que ambas son camshypos del conocimiento que se han
ido construyendo paralelamente con la generacioacuten de nuevos conoshycimientos e innovaciones De maneshyra general se podriacutea definir nanoshytecnologiacutea como la fabricacioacuten de materiales estructu ras dispositivos y sistemas funcionales a traveacutes del control y ensamblado de la materia a la escala del nanoacutemetro (de O 1 a 100 nanoacutemetros del aacutetomo hasta por debajo de la ceacutelula tal y como se muestra en la figura 1) asiacute como la aplicacioacuten de nuevos conceptos y propiedades (fiacutesicas quiacutemicas bioloacutegicas mecaacutenicas eleacutectricas) que surgen como consecuencia de esa escala tan reducida Esta escala de tamantildeos es un tanto arbitraria el liacutemite inferior (una deacutecima de nanoacutemetro) parece claro ya que por debajo del aacutetomo no hay obshyjetos manipulables Sin embargo el liacutemite superior (una centena de nanoacutemetro) es una referencia para indicar que los objetos deben de estar por debajo de la micra Hoy en diacutea tenemos el conocimiento necesario para mover manipular y construir objetos de estos tamantildeos (nanociencia) que seraacuten utilizados en un futuro cercano para realizar una funcioacuten especiacutefica dentro de un determinado dispositivo (nanoshytecnologiacutea)
El origen de la Nanotecnologiacutea es un tanto difusa pero concepshytualmente se atribuye al Premio Nobel Richa l-d Feynman durante su famoso discurso There is plenty of Room at the Bottom (Hay mucho espacio al fondo) En esta miacutetica conferencia pronunciada en 1959 en el Instituto de Tecnologiacutea de California en Pasadena Feynman tratoacute sobre el problema de manishypular controlar y fabricar objetos de muy pequentildeas dimensiones abordaacutendolo desde una perspectishyva absolutamente distinta a como se habiacutea hecho hasta el momento y abriendo todo un nuevo mundo de posibilidades cientiacuteficas y tecnoloacuteshygicas En aquel momento su discurshyso no tuvo una gran repercusioacuten tal vez por la carencia de teacutecnicas experimentales que permitiesen
visualizar las unidades atoacutemicas y moleculares a manipular Es maacutes la palabra nanotecnologiacutea no apashyrece en su discurso y fue acuntildeashyda posteriormente en 1974 por el profesor N Taniguchi de la Univershysidad de Ciencia de Tokio cuando la mencionoacute en un artiacuteculo titulado On the Basic Concept of Nanoteshychnology (sobre el concepto baacutesishyco de la nanotecnologiacutea) En dicho artiacuteculo se hablaba de como esta tecnologiacutea nos permitiriacutea separar consolidar y deformar materiales aacutetomo a aacutetomo o moleacutecula a moshyleacutecula Posteriormente en el antildeo 1986 E Drexler publicoacute su libro Engines of Creation (maacutequinas de creacioacuten) en el que se descrishybe coacutemo las nanomaacutequinas seraacuten capaces de construir desde ordeshynadores hasta maquinaria pesada mediante procesos de ensamblaje de moleacuteculas y aacutetomos Los encarshygados de realizar tan tedioso proshyceso seriacutean nanorobots ensamblashydores capaces de auto- repararse y constituirse a siacute mismos
La idea de usar nanorobots creados a nuestro antojo para reashylizar funciones determinadas nos recuerdan al funcionamiento de los ribosomas y otros agregados moshyleculares en las ceacutelulas de nuestro cuerpo De hecho la biologiacutea viene usando la manipulacioacuten molecular desde hace casi 4000 millones de
antildeos sobre la Tierra Concretamenshyte las maacutequinas auto-repllcantes a nivel atoacutemico son guiadas por el ADN replicadas por el ARN moshyleacuteculas especiacuteficas son ensamblashydas mediante encimas y las ceacutelulas estaacuten llenas de motores a escala molecular Cadenas de iones que permiten o bloquean el paso de otros iones al interior de la ceacutelula a traveacutes de la pared de liacutepidos estaacuten exquisitamente disentildeadas a escala atoacutemica_ Hay por tanto una coshynexioacuten importante de los concepshytos finales de la nanotecnologiacutea con la biologiacutea Las formas de vida maacutes pequentildeas bacterias virus y los componentes activos de las ceacutelulas tienen tamantildeos tiacutepicos en el rango del nanoacutemetro
De este modo otro de los obshyjetivos de la nanociencia y la nashynotecnologiacutea es aprender de los mecanismos fundamentales que la vida ha desarrollado durante su evolucioacuten para intentar reproducirshylos e incluso adaptarlos buscando la resolucioacuten de otros problemas que poco tienen que ver en prinshycipio con la biologiacutea Se podriacutea decir que la evolucioacuten darwiniana ha alcanzado la maestriacutea de las leshyyes de mecaacutenica cuaacutentica que son probabiliacutesticas en su naturaleza como meacutetodo para la supervivenshycia La comprensioacuten de fenoacutemeshynos cuaacutenticos presentes a escala
Figura 2 Basados en la mecaacutenica cuaacutentica han surgido nuevos tipos de microscopios llamados eJe campo cercano (SPM) que nos permiten ver y manipular la materia a escala atoacutemica Estos microscopios basados en la interaccioacuten eJe una punta metaacutelica afilada con el substrato a estudiar (imagen izquierda) han sido una verdadera revolushycioacuten cientiacutefica ya que nos permiten visualizar directamente los aacutetomos de la materia tal y como se observa en la imagen de la derecha (caeJa una de las bolas es un aacutetomo de siliCio) (Imaacutegenes tomadas de la referencia [1])
nanomeacutetrica necesitan por tanto de investigacioacuten fun damental para que puedan ser aplicables en disshypositivos tilles como nanosensores nanomotores y en muchas otras aplicaciones como en medicina y farmacologiacutea
A pesar de que el concepto de aacutetomos ya se habiacutea postulado en la ant igua Grecia eacutestos no se llegaron a visua lizar hasta finales del sig lo XX El ser humano siempre ha senshytido la necesidad de ver maacutes allaacute de lo que le permiten sus limitaciones naturales El mundo invisible es tan infinito y fascinante como el univershyso y aunque nos cueste imaginar y comprender el pequentildeo tamantildeo el enorme nuacutemero o la naturaleza de los objetos diminutos es un reto acercarnos a la grandeza de lo peshyquentildeo El desarrollo de nuevos meacuteshytodos microscoacutepicos para la visuashylizacioacuten del nanomundo marcoacute un hito en el conocimiento cientiacutefico El microscopio oacuteptico tuvo que ser reemplazado por nuevas teacutecnicas como el microscopio electroacutenico o el microscopio de efecto tuacutenel puesto que los liacutemites en resolushycioacuten vienen determinados por la longitud de onda de la luz usada que para el espectro visib le se situacutea entre 400 y 700 nm De este modo soacutelo so podiacutean resolver estructuras en el rango del sub-microacutemetro lo que corresponde a tamantildeos 1000 veces mayor quo la longitud caracshyteriacutestica de un aacutetomo y por tanto no permitiacutean su manipulacioacuten
El trabajo con objetos tan peshyquentildeos inherente a la nanotecnoshylogiacutea entrantildea una gran dificultad y de hecho fue algo praacutecticamente imposible hasta que se desarrollashyron los microscopios de campo cershycano (SPMs) mostrado en la Figura 2 Estas novedosas herramientas permiten no soacutelo la visualizacioacuten sino tambieacuten la manipulacioacuten de objetos de dimensiones nanomeacuteshytricas de muy distinta naturaleza Estos microscopios son tan potenshytes que con ellos es posible llegar a ver aacutetomos sob re una superficie
y moverlos a nuestro antojo La necesidad de esta compleja insshytrumentacioacuten implica otra de las carltJctoriacutesticas fundamentales que acompantildean a la nanociencia y nashynotecnologiacutea su interdisciplinarieshydad Asiacute pues el desarrollo de esta nueva ciencia requiere no soacutelo la utilizacioacuten de teacutecnicas de fabricashycioacuten visualizacioacuten y caracterizacioacuten muy precisas sino tambieacuten una aproximacioacuten multidisciplinar que reuacutena a fiacutesicos quiacutemicos bioacutelogos tecnoacutelogos y teoacutericos trabajando juntos y utilizando el mismo lenshyguaje
Una vez que los meacutetodos de vishysualizacioacuten fueron accesib les para los cientiacuteficos dos enfoques baacutesishycos surgieron para la creacioacuten de estructuras nanomeacutetricas de mashynera reproducible (veacutease la figura 3) El primer meacutetodo llamado topshydown (de arriba hacia abajo) imshypone esencialmente una estructura o patroacuten sobre el substrato que se
mm
Jlm
nm
Top clown
Bottom up
procesa Esta teacutecn ica estaacute basada en una adecuacioacuten y extensioacuten de las teacutecnicas ya existentes como por ejemplo la litografiacutea para crear dichas nanoestructuras Con estas teacutecnicas se obtienen muy alta reshysolucioacuten espacial (cercana a los 50 nm) a costes razonables pero que aumentan alarmantemente cuanto menor es el tamantildeo de la estrucshytura final debido a la dificultad en su produccioacuten Por el contrario el segundo meacutetodo denominado bottom-up(de abajo hacia arriba) estaacute basado en teacutecnicas que utilizan una filosofiacutea totalmente contraria esto es van desde las estructuras fundamentales (aacutetomos moleacuteculas especiacuteficas o nanopartiacuteculas) para crear los dispositivos por auto-enshysamblado El auto-ensamblado es un proceso en el que unos composhynentes inicialmente desordenados dan lugar a estructuras organizashydas como consecuencia de interacshyciones especiacuteficas o locales entre sus componentes Las estructu ras
Figura 3 Los dos meacutetodos usados para el control de la materia a escala nanomeacutetrica La imagen muestra (en sentido horario desde arriba) una imagen de microscoacutepio elecshytroacutenico de un electroacutemetro nanomecaacutenico una estructura de nano tubos de carbono un nanotubo (azul) conectando dos electrodos una red auto-ensamblada compuesta por moleacuteculas y aacutetomos de hierro y finalmente siete moleacuteculas de monoacutexido de carshybono formando la letra C obtenida por manipulacioacuten con una punta de un microsshycopio de campo cercano (Imagen tomada de la referencia [2)
crecidas son el resultado de la comshypeticioacuten ente procesos cineacuteticos y termodinaacutemicos
En la actualidad la microelecshytroacutenica uno de nuestros pilares tecnoloacutegicos estaacute basada en el meacutetodo top down La microelecshytroacutenica ha revolucionado y cambiashydo nuestra forma de vida en forma de ordenadores teleacutefonos moacuteviles televisores y un sinfiacuten de aparatos electroacutenicos Esta revolucioacuten estaacute basada en el transistor inventado en 1947 que hizo posible la apashyricioacuten del circuito integrado y el microprocesador El reto tecnoloacuteshygico es conseguir almacenar maacutes informacioacuten en un menor espacio de forma maacutes raacutepida y todo ello por menos dinero Hasta la fecha esto ha sido posible y ha seguido la llamada ley de Moore que estableshyce que la densidad de transistores en un dispositivo de estado soacutelido se doblariacutea cada 18 meses Asiacute un procesador Penti um IV obtenido mediante teacutecnicas litografiacutecas tieshyne en su interior aproximadamente 6 millones de transistorescm2 vashylor que cuadruplica a los del Penshytium 1 creado soacutelo 4 antildeos antes La separacioacuten miacutenima entre liacuteneas en el antildeo 2000 era de 180 nm y en el antildeo 2008 es de 45 nm como anuncioacute 18M Extrapolando estos nuacutemeros en el antildeo 20161a separashycioacuten entre liacuteneas deberiacutea ser de 10 nm es decir inferior a 100 aacutetomos De seguir cumplieacutendose esta ley y al mismo ritmo podriacuteamos aventurar que a mediados del siglo XXI Ilegashyriacuteamos a un limite absoluto un bit = un aacutetomo Sin embargo antes de alcanzar este liacutemite nos encontrashyriacuteamos con varios problemas
- El primero de ellos tiene que
Referencias
ver con el hecho de que a medishyda que se reduce el tamantildeo de un objeto su superficie crece respecto a su volumen Una consecuencia importante de este aumento es que las propiedades del material cambiaraacuten al reducir el tamantildeo del objeto puesto que las propiedades fiacutesicas de una superficie son muy distintas a las del volumen Estas modificaciones en las propiedades se conocen como efectos de tamashyntildeo finito
- El segundo problema reside en que para tamantildeos del orden o inferiores al nm aparecen efectos cuaacutenticos En nuestro mundo (mashycroscoacutepico) las leyes conocidas por ejemplo las que definen el movishymiento de los cuerpos (ecuaciones de Newton) o la conductividad eleacutectrica (ley de Ohm) dejan simshyplemente de ser vaacutelidas cuando tratamos con objetos cercanos al tamantildeo nanomeacutetrico La existencia de estos efectos lejos de tomarse como inconvenientes o inoportushynos se plantean hoy diacutea como imshyportantes alternativas para la creashycioacuten de futuros dispositivos fundashymentado en propiedades ni siquieshyra existentes en la naturaleza
- El uacuteltimo problema fundashymental que aparece al intentar seguir disminuyendo el tamantildeo de un objeto es que cada vez resulta maacutes difiacutecil mejorar las herramientas que permiten su manipulacioacuten Por tanto aunque la ley de Moore se ha cumplido inexorablemente dushyrante maacutes de 30 antildeos vemos que llegado un momento aparecen una serie de limitaciones intriacutensecas que son irresolubles con el tipo de planteamiento en el que se basa la tecnologiacutea actual Asiacute se imposhyne la necesidad de desarrollar una
nueva tecnologiacutea que nos permita asumir los desafiacuteos planteados en nuestra carrera hacia la miniaturishyzacioacuten Ese es el papel de la nanoshytecnologiacutea
A pesar de que en la actualidad existen pocos productos basados en la nanotecnologiacutea ya existe una gran repercusioacuten mediaacutetica en la sociedad a traveacutes de reportajes y programas en prensa radio teleshyvisioacuten cine ciencia-ficcioacuten e intershynet La nanotecnologiacutea produce el mismo tipo de fascinacioacuten preocushypacioacuten y miedo que los estudios sobre el cosmos aunque ambos son extremos opuestos lo diminushyto frente a lo gigantesco Sin emshybargo siacute hay una gran diferencia entre ambos mundos El universo es gigantesco inalcanzable soacutelo observable mediante telescopios o radiotelescopios y en el que estashymos realizando intreacutepidas explorashyciones limitadas por ahora a los planetas de nuestro entorno Por el contrario podemos movernos en la nanoescala con gran familiashyridad y podemos jugar con los aacutetomos y moleacuteculas para producir nuevas estructuras y nuevos mateshyriales El dominio de la materia en la nanoescala nos permite disentildear y fabricar nuevos materiales hasta ahora inexistentes descubrir proshypiedades nunca observadas inven shytar dispositivos que nos permitan construir otros maacutes y maacutes compleshyjos con comportamientos similares a entidades bioloacutegicas etceacutetera Todo ello nos lleva a hacernos una pregunta casi existencial iquestHasta doacutende podremos llegar con la nashynotecnologiacutea 7 No se conoce la resshypuesta el limite final podriacutea residir en nuestra propia imag inacioacuten
[1) e Briones Lloren te ECasero Junquera J A Martiacuten Gago PA Ame lio Serena Domingo J M Goacutemez Olleta P Moltoacute Moltoacute Nanociencia y ilanotecnologiacutea Entre la ciencia ficcioacuten del presente y la tecnologiacutea del futuro Fundacioacuten Espantildeola para la Ciencia y la Tecnologiacutea httpowwwfecvtes [2J J V Barth G Constantini K Kern Engineering atomic and molecular nanostructures at surfaces Nature 437 671 (2005) [3J E L Wolf Nanophysics and Nanotechnology An Introduction to Modern Concepts in Nanoscience (Segunda Edicioacuten) W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2006) [4J B Brushhan Springer Handbook of Nanotechnology Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2004) [5J M Koacuteh ler W Fritzsche Nanotechnology An Introduction to Nanostructuring techniques W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2004)
Hace casi veintitreacutes siglos exacshytamente el antildeo 287 aC naciacutea en Siracusa entonces una colonia de la Magna Grecia el gran Arquiacutemeshydes uno de los mayores genios de la antiguumledad de cuyos inventos y descubrimientos seguimos benefishyciaacutendonos ahora
De su vida es poco lo que sabeshymos porque la biografiacutea que escrishybioacute un coetaacuteneo suyo llamado Heshyraacuteclides no llegoacute hasta nosotros La mayor pa rte de la informacioacuten que poseemos se la debemos a Plutarco (46-120 de nuestra era) en su fashymosa obra Vidas Paralelas quien a su vez extrajo los datos del hisshytoriador romano Pollbio autor de una Historia universal
Se considera probable aunque no probado que viajoacute a Egipto y mantuvo estrecha relacioacuten con Erashytoacutestenes de Cirene director de la ceacutelebre biblioteca alejandrina y se da por cierto que contactoacute con la escuela cientiacutefica de dicha ciudad cuyos matemaacuteticos leyeron y citashyron sus obras No obstante hubo que esperar hasta el antildeo 530 de para que se hiciera la primera comshypilacioacuten de sus escritos por Isidoro de Mileto Pocas copias de los trashybajos del sabio siracusano sobrevishyvieron y no fue hasta 1906 cuando Johann Ludw ig Heiberg descubrioacute en Constantinopla un palimpsesto (papiro sobre el que se ha escrito un texto sobre otro anterior borrashydo) que permitioacute conocer los razoshynamientos matemaacuteticos de que se habiacutea va lido Arquiacutemedes para sus descubrimientos
Fue un genio de las matemaacuteshyticas con especial dedicacioacuten a la geometriacutea Sus hallazgos le garanshytizan un puesto de honor en 105
anales de la ciencia Ideoacute un meacutetoshydo para medir la circunferencia coshynociendo el diaacutemetro y determinoacute con aproximacioacuten de menos de dos mileacutesimas el valor del pi griego Elaboroacute tambieacuten las foacutermulas que
ARQUIMEDES permiten calcular el aacuterea del ciacutercushylo partiendo del radio y calculo el aacuterea de un segmento de paraacutebola entre otros hallazgos geomeacutetricos
Si bien no descubrioacute la palanca estudioacute las leyes que explican el principio que entra en juego al accionarla y al darse cuenta de la importancia que teniacutea dijo Si me dan un punto de apoyo movereacute el mundo
Arquiacutemedes no solo cultivoacute con eacutexito las matemaacuteticas sino que hizo incursiones fructiacuteferas en la fiacutesishyca Inventoacute el tornillo que lleva su nombre consistente en un mecashynismo con una hoja en forma de tornillo dentro de un cilindro para transferir agua desde un nivel bajo a canales de irrigacioacuten Este tornishyllo sigue usaacutendose para bombear liacutequidos
Se dice que mientras tomaba un bantildeo observoacute que el agua de la tina subiacutea cuando eacutel entraba y este efecto le llevoacute a descubrir el prinshycipio hrdrostaacutetico conocido como principio de Arquiacutemedes que en su versioacuten actualizada se enuncia diciendo que un soacutelido sumergido en un liquido recibe un empuje ha-
Piacuteo Moa Ban ga Escritor
cia arriba igual al peso del vo lumen del liacutequido que desaloja Al descushybrir este principio exclamoacute Eureshyka (Lo he encontrado) que ha pasado al cataacute logo de expresiones populares
Su mente prodigiosa no solo elucubraba teoriacuteas innovadoras tambieacuten dedicoacute su talento a inshyventa r armas nuevas que pudieran servir para la defensa de su ciudad Una de ellas fue un artefacto esshypecie de garra capaz de hund ir un naviacuteo enemigo
Pero el arma maacutes sorprendente seriacutean los espejos ustorios conocishyda por un relato de Luciano de Sashymosata (12 1-161 de) con la cual consiguioacute incendiar una escuadra enemiga Este invento nunca ha sido reproducido por lo que se pone en duda su existencia
La muerte de Arquiacutemedes se produjo el antildeo 212 aC a los 75 antildeos una edad considerada lonshygeva para la eacutepoca asesinado por un soldado romano de los que conquistaron Siracusa seguacuten la leshyyenda al negarse a acompantildearle pretextando que teniacutea que resolver antes un problema
Estatua de bronce de Arquiacutemedes en el observatorio Archenhold en Berl iacuten esculpida por Gerhard Thieme e inaugurada en 1972
Jack W Szostack
PREMIOS NOBEL Piacuteo Moa Banga DE CIENCIA 2009
Escritor
Charles K Kao George E Smith Wi llard S Boyle
2009 fue un antildeo en el que la concesioacuten de los premios Nobel de ciencia revistioacute ciertas peculiashyridades que conviene resaltar En primer lugar la adjudicacioacuten a tres investigadores en cada uno excepshyto en el de Economiacutea que fue comshypartido por dos ganadores Todos ellos destacaron en investigacioacuten baacutesica cuyos resultados propiciaron muacuteltiples aplicaciones praacutecticas lo que muestra claramente la imshyportancia que la ciencia pura tiene para el progreso
Otra caracteriacutestica es la alta parshyticipacioacuten de la mujer que acaparoacute cinco nominaciones el 44 de los agraciados proporcioacuten nunca alshycanzada antes Una de ellas la de Economiacutea es la primera mujer en ser distinguida con el galardoacuten en dicha disciplina en los 60 antildeos en que se adjudicoacute
MEDICINA
Recayoacute en tres cientiacuteficos (dos mUjeres y un varoacuten) que seguacuten destacoacute el jurado del Instituto Kashyrolinska han antildeadido una nueva dimensioacuten para la comprensioacuten de la ceacutelula han arrojado luz sobre los mecan ismos de enfermedades y han estimulado el desarrollo de nuevas terapias potenciales Se trata de Elisabeth H Blackburn Carol W Greider y Jack W Szostak
Los tres destacaron en la investishygacioacuten baacutesica sobre los teloacutemeshyros una estructura que se une a los extremos de los cromosomas humanos y los protege del enveshyjecimiento A la piexclimera se debe el descubrimiento de la enzima telomerasa que es un mecanismo baacutesico para la vida Cuando la teloshymerasa aumenta anormalmente se produce caacutencer O sea que en su justa medida rejuvenece la ceacutelula pero en exceso provoca un tumor Los conocimientos adquiridos proshymeten aplicaciones futuras en la lucha contra el caacutencer y el enveJeshycimiento celular
Blackburn nacioacute en Tasmania (Australia) en 1948 y junto con su disciacutepula Greider descubrieron la telomerasa en 1984
Grelder natural de California nacioacute en 1961 y fue quien demosshytroacute que los teloacutemeros previenen
el dantildeo en los cromosomas y por uacuteltimo Szostak de 57 antildeos Ion dishynense identificoacute ceacutelulas que por estar mutadas provocan un enveJeshycimiento celular prematuro
FiacuteSICA
La Academia sueca concedioacute el preciado galardoacuten a tres investigashydores que han ayudado a sentar las bases de las actuales redes de comunicaciones al decir del JUshyrado Son Charles Kao Kuen WishylIiaard S Boyle y George E Smith El tema comuacuten de investigacioacuten fue el descubrimiento del siacutelice un mashyterial abundante en la naturaleza como transmisor de la luz y a traveacutes de ella de las comunicaciones por fibra oacuteptica
El proceso lo inicioacute Kao en 1966 con la publicacioacuten de un artiacuteculo firmado conjuntamente con G O Gackam en el que anunciaba la capacidad de la luz para transmitir informacioacuten De ahiacute arranca la utishylizacioacuten industrial de la fibra oacuteptica desde 1970 transformada hoy en una red de maacutes de 1000 millones de kiloacutemetros por la que circulan textos muacutesica e imaacutegenes utilizashydas en Internet medicina etc
Kao que nacioacute en 1933 en Shanghai fue el precursor y visionashyrio del horizonte que se abriacutea con el empleo de la fibra oacuteptica Vive
Venkatraman Ramakrishnan Ada E Yonath Thomas A Stei tz
en Hong Kong donde sigue ded ishycado a la docencia
Boyle nacido en Canadaacute en 1924 junto con Smith que nacioacute en Nueva York en 1930 siguiendo la teoriacutea sobre el efecto fotoeleacutectrishyco de Einstein que le valioacute el Nobel crearon un sensor digital llamado CCD (Charged Coupled Device) cashypaz de reunir y leer las sentildeales de un gran nuacutemero de elementos de las imaacutegenes el ojo electroacutenico de las caacutemaras digitales que se utiliza tambieacuten en numerosas aplicaciones teacutecnicas como en la observacioacuten del interior del cuerpo humano y ha proporcionado fotos de lejanos lugares (como por ejemplo de Marshyte) o de los oceacuteanos profundos en palabras de la Academia
QUiacuteMICA
Tambieacuten este antildeo fueron tres investigadores de esta ciencia los laureados con el preciado galarshydoacuten cuyos nombres son Benkatrashyman Ramakrishnan Ada Yonath y Thomas Steitz que coincidieron en sus estudios sobre la estructura y funciones de los ribosomas unas partiacuteculas del citoplasma que desshycodifican la informacioacuten del ADN transmitida por el ARN mensajero para fabricar las proteiacutenas selecshycionando los amin oaacutecidos uno a uno
Los equipos liderados por los tres ganadores consiguieron por medio de la cristalografiacutea de rayos X el coshynocimiento en tres dimensiones de la estructura atoacutemica de los ribososhymas en el antildeo 2000 Este logro de bioquiacutemica baacutesica permitioacute saber como actuacutean los antibioacuteticos en las ceacutelulas de las bacterias lo que haraacute
posible disentildear nueshyvos antibioacuteticos que mejoren Ia actividad de 10$ actualmente en uso evitando asiacute la aparicioacuten de resistenshycia que se da en algushynos casos
La israeliacute Yonath de 70 antildeos trabaja en el Instituto Weismann de Jerusaleacuten y fue la pionera en obtener los primeros cristales Ellnor Ostrom OIIver E Willlamson de ribosomeacutels el norteamericano Steitz nacido en 1940 es profesor de la Universidad de Yale y publicoacute en 1998 el primer mapa incomshypleto del ribosoma y por uacuteltimo Ramakrishnan el maacutes Joven de los tres nacioacute en la India en 1952 y trabaja en la Universidad de Camshybridge (R~lIlo Unido) Tuvo una partlclpaClon relevante en la resoshylucioacuten de la estructura ribosoacutemica En dicha Universidad fue donde James Watson y Francis Crick desshycubrieron en 1953 la estructura en doble heacutelice del ADN
ECONuumlMiacuteA
La Academia de Ciencias de Suecia otorgoacute el premio de Ecoshynomiacutea a dos profesores estadounishydenses (como manda la tradici oacuten) por sus investigaciones en torno a las organizaciones sociales y la imshyportancia que en ellas tiene la orshyganizacioacuten econoacutemica (economic gobernance) que ha sido tladucishyda al espantildeol por un raro palabro gobernanza que bien podriacutea haber sido sustituido por gobierno o gobernabilidad Los plemiados son Elinor Ostrom y Oliver WiJliamshy
son Aunque ambos partieron de oacutepticas distintas coinciden en sus conclusiones
Ostrom nacida en 1933 es proshyfesora de la Universidad de Indiana y centroacute su trabajo en el estudio de la gestioacuten de la propiedad comuacuterl y en su libro El gobierno de los meshydios comunes describe numeroshy
sos casos eXitosos de comunidades locales entre las que incluyoacute el Trishybunal de las Aguas de Valencia un jurado centenario de regantes que dirime los conflictos derivados del uso del agua como ejemplos que muestran mayor eficiencia que la de otras forma puacuteblicas o privadas de gestioacuten Llega a la conclusioacuten de que ni la plivatizacioacuten ni la gesshytioacuten puacuteblica son siempre la mejor
opcioacuten Por su parte Williamson de 77
antildeos (uno maacutes que su pareja ganashydora) es docente de la Universidad de Berkeley California y autor de la obra Las instituciones econoacuteshymicas del capitalismo en la que estudia la teoriacutea y desarrollo de los costes de transaccioacuten que son los derivados de la operacioacuten aunque no formen parte del precio y su aplicacioacuten al funcionamiento intershyno de las empresas Analizoacute como influyen las relaciones jeraacuterquicas de las grandes sociedades en la reshysolucioacuten de los conflictos internos Tambieacuten estudioacute las situaciones en las que la organizacioacuten empresashyrial se vuelven tan complejas que aconseja externalizar determi nadas actividades operacioacuten que recibe el nombre de outsourci ng
ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
bull Los diacuteas 18 19 Y20 de septiemshybre tuvo luga r en el municipio ourenshysano de Maceda la celebracioacuten de Asshyt roga licia 09 evento del que nuestra agrupacioacuten form a parte como colaboshyradora organizadora del mismo y que en los uacuteltimos dos antildeos se estaacute convirshytiendo en la referencia del panorama astronoacutemico gallego gracias a la gran calidad de las conferencias y talleres que durante estos diacuteas se desarrollan wwwastroga liciaorg
- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
bull El diacutea 16 de octubre t uvo lugar una observacioacuten con el colectivo ponteshyvedreacutes Va ipolorio en el nacimiento del Riacuteo Gafos muy cerquita de Pontevedra A esta observacioacuten acudieron muchos miembros de dicho colectivo y un buen nuacutemero de miembros de la AARB
bull Los diacuteas 13 y 24 de noviembre Julio Pereira impartioacute sendas charlas de Iniciacioacuten a la Astronomiacutea y sesiones de Planetario para los alumnos del Coleshygio Mariano de Vigo Tambieacuten t uvieron lugar estas charlas de iniciacioacuten a la Asshytronomiacutea en el Colegio Las Acacias
voa nos acercoacute todas las novedades acerca de la investigacioacuten sobre exoshyplanetas con una charla-coloquio titushylada Planetas Extrasol ares que tuvo lugar en la Libreriacutea Casa eJel Libro cuya gerencia una vez mas nos cedioacute su sashyloacuten de actos para nuestras actividades
bull El 17 de noviembre Pablo Martiacuteshynez Javier Navidad Sebastiaacuten Hernaacutenshydez y Ricardo Lago se desplazaron al Alto de Fontefriacutea con intencioacuten de obshyservar el maacuteximo de las Leoacutenidas (lluvia de estrellas)
bull El 23 de noviembre Ricardo Lago impartioacute una charla-coloquio titu lada Exploracioacuten Espac ia l en el sa loacuten de actos de la libreriacutea Casa del Libro
bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
bull Durante este antildeo 2009 se han enviado reportes sobre contaminacioacuten lumiacutenica al Proyecto IACO en el ma rco del AIA-IYA2009
bull Se ha puesto en marcha el Proshyyecto CMON (Collaborative Meteor Observatory Network) entre varios afishycionados gallegos para montar una red gallega de registro y estudio de boacutelidos y meteoros que pueda colaborar con otras redes profesionales que ya estaacuten en pleno funcionamiento
Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
-
Eridanu~--
[) 225 0
Columba -lt
E w
Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
Diacutea 20shy
Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
Diacutea 4shy
Diacutea 22shy
Diacutea 17shy
MAYO
Diacutea 6shy
Diacutea 16shy
Diacutea 26shy
JUNIO
Diacutea 8shy
Diacutea 21shy
Diacutea 28shy
Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
Toda a informacioacuten de
Vi O
Alcaldiacutea Concello de Vigo
ALCALDiacuteA
Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
Cal eacute o seu horario Luns a venres de 8 da mantildeaacute aacutes 8 da tarde e saacutebados de 10 da mantildeaacute aacutes 2 da tarde
Outros servizos de Atencioacuten Cidadaacute Se vostede quere obter informacioacuten a traveacutes do seu moacutebil ou do seu enderezo electroacutenico sobre ofertas de emprego munlClpals subvencioacutens e prazos de pagamento dos impostos municipais noacutes informaacutemoloa sen custo alguacuten Poacutedese dar de alta a traveacutes do 010 ou no enderezo 010vigoorg
Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
bullWWW vigO org
Fiexcl(Jura 2
Desde los entornos mediaacuteticos I Emisiones de gases de efecto que nos muestran los efectos del invernadero cambio climaacutetico quizaacutes haya poshycas noticias relativas a la peacuterdida Las emisiones de gases de de hielos y glaciares de Ameacuterica del efecto invernadero contienen dos Sur siacute nos hablan de la Antaacutertida partidas relevantes las de origen aunque menos de lo que ocupan energeacutetico y las debidas a los usos las preocupantes noticias del oceacuteashy de la tierra En la mayor parte de no Aacutertico y su placa de hielo flotanshy las regiones mundiales son senshyte El hecho de que el hemisferio siblemente mayores las primeras sur sea en mayor medida oceaacutenico que las segundas pero no es asiacute en puede atenuar los cambios de temshy Aacutefrica y en Ameacuterica del Sur Resshyperatu ra en las aacutereas terrestres en
pecto a las de este subcontinenteparticular las del cono sur donde
se sentildealanlos glaciares siguen siendo un gran espectaacuteculo (Figura 3)
Cuando se viaja por Ameacuterica Latina e incluso se participa en foshyros universitarios la percepcioacuten del nivel de preocupacioacuten por los proshyblemas derivados del cambio clishymaacutetica es baja queda sobrepasada por muchos otros de tipo social y algunos de caraacutecter ambiental Por ejemplo en este segundo rengloacuten preocupan los efectos que se pueshydan derivar de la construccioacuten de Hidroviacutea del Paranaacute que incidiraacute negativamente en la conservacioacuten del Pantanal boliviano palaguayo brasilentildeo se quiere disponer de una gran viacutea de comunicaciones para exportar materias primas y tambieacuten crear actividad econoacutemica y laboral
Guatemala el campo en abril - 2008
bull Los campos de milpa maiacutez cuando se ha realizado la recoleccioacuten presenlan este aspeclo Faacuteciles de perder su tierra de labor cuando las lluvias son torrenciales bull En la aclualidad las fuertes lluvias se producen cuando la milpa estaacute crecida a partir de junio iquestQueacute pasaraacute en el futuro bull iquestCoacutemo se defenderaacute la tierra si la deforestacioacuten llega hasla la cumbre de las colinas
bull Las emisiones de origen enershygeacutetico se estiman en 23 t de CO
2
por persona y antildeo mientras que la media mundial estaacute en 43 1 que por otro lado es el valor corresponshydiente a Meacutexico cuya estructura geograacutefica y econoacutemica es muy distinta de la media de Ameacuterica Latina Las razones para esa baja emisioacuten en Ameacuterica del Sur se relashycionan con el moderado peso de la industria baacutesica el no muy elevado uso del automoacutevil y el hecho de que casi las dos terceras partes de la generacioacuten de electricidad proshyvenga de la energiacutea hidraacuteulica
bull Las debidas a los usos de la tieshyrra son sensiblemente mayores se estima que incluso pudieran doshyblar a las de origen energeacutetico el caacutelculo final de ellas es complejo y en cierta medida discutible Heshymos de asumir que una parte del resto del mundo nos abastecemos de productos agriacutecolas forestales y ganaderos desde Ameacuterica del Sur tambieacuten desde Aacutefrica Los medios de comunicacioacuten nos muestran la deforestacioacuten en amplias zonas de la Amazoniacutea aunque se hace menos incidencia en el cultivo de soja o en la ganaderiacutea de vacuno que son el motivo para esa tala de aacuterboles
Es previsible que estas emisiones derivadas de los usos de la tierra sigan creciendo Por un lado la propia dinaacutemica de crecimiento de la poblacioacuten demandaraacute mayores producciones agriacutecolas y ganadeshyras pero ademaacutes la viabilidad ecoshynoacutemica de la mayoriacutea de los paiacuteses se une al incremento de las exporshytaciones de algunas de esas proshyducciones esto demandaraacute una mayor superficie agriacutecola y ganashydera y conllevaraacute peacuterdidas de masa forestal
En esa linea hay que pensar en las propuestas en el subcontinente de produccioacuten de biocombustibles liacuteshyquidos bien para su consumo proshypio pero en mayor medida previshysiblemente para la exportacioacuten La Hidroviacutea del Paranaacute antes citada se une en cierta medida al desarrollo de los cultivos de soja para usos vashyrios entre ellos los de biocombusshytibies Estos cultivos energeacuteticos o mejor dicho los biocombustibles liacutequidos aparecen como opciones de reduccioacuten de las emisiones gloshybales de CO2 Ello es cierto pero no en gran proporcioacuten y esa dismishynucioacuten se la asignaraacuten maacutes bien los paiacuteses que los consumen no a los que producen la soja u otras mateshyrias primas
Botadero de residuos Ciudad de Guatemala Agosto 2007
El uso masivo de abonos nitroshygenados o la extensioacuten de cultivos que fijan nitroacutegeno en el suelo es un problema en el ciclo de dicho elemento pues finalmente eacuteste pasa a las aguas y camina hacia el mar Es importante sentildealar que hay plmiddoteocupacioacuten por que ya hashyyamos sobrepasado el equilibrio en el ciclo global del nitroacutegeno o estemos cerca de hacerlo
En estas paacuteginas se va a hacer una referencia maacutes extensa resshypecto a los usos energeacuteticos y sus expectativas de evolucioacuten en las emisiones de COr Antes de ello hay que sentildealar otro foco emisor tal es los vertederos de residuos urshybanos que aparte de un problema y una fotografiacutea social muy poco alentadora suponen una contribushycioacuten nada desdentildeable de CH
4 (Fishy
gura 4)
Esquemas energeacuteticos en Ameacuterica Latina
En el lado del consumo en Ameacuterica Latina hemos de hablar de los siguientes tres apartados Lo haremos tanto en relacioacuten al moshymento actual como en sus expecshytativas de evolucioacuten que como se va a exponer son de un crecimienshyto significativo
bull Los vertederos de residuos son un lugar insano Se desprenden gases procedentes de la descomposicioacuten de dichos residuos las aguas que circulan por ellos suelen ser aacutecidas y arrastran metales disueltos maacutes otros compuestos Debieran construirse sobre superficies estancas y lejos de las viviendas bull Pero en muchas ciudades incluida Madrid alliacute trabajan de manera maacutes o menos informal personas que se ganan la viacuteda con las cosas que recuperan de esos vertidos
Figura 4
bull Usos industriales El desarrollo industrial en el subcontinente ha sido muy asimeacutetrico Chile cuenta con una importante produccioacuten de cobre la cual supone consushymos significativos de electricidad Venezuela tambieacuten desarrolloacute su industria sideruacutergica metaluacutergica y quiacutemica Brasil cuenta con una industria baacutesica diversificada lo mismo que Colombia y Argentina aunque en menor medida Otros paiacuteses soacutelo cuentan con industrias manufactureras de bajo consumo energeacutetico
La demanda de bienes para la construccioacuten cemento y acero haraacuten crecer estas industrias y la demanda de energiacutea En la misma linea aunque por razones distintas aumentaraacute la demanda de cobre y consiguientemente el consumo de electricidad esa apetencia por el cobre viene de muacuteltiples usos enshytre ellos los equipos para las enershygiacuteas renovables aerogeneradores o placas solares
bull Movilidad y transporte En algunos paiacuteses supone ratios muy elevados entre un tercio y la mitad del consumo final de energiacutea no asiacute en los paiacuteses con mayor peso de la industria baacutesica Brasil Coshylombia Chile o Venezuela El transshyporte de mercanciacuteas se hace por carretera y entre los grandes proshyyectos de nuevas infraestructuras se proponen autoviacuteas de conexioacuten internacional en buena medida comunicando puertos que miran al Paciacutefico o al Atlaacutentico aunque el traacutefico por riacuteos tiene tambieacuten su importancia
Pero el aspecto maacutes preocupante se une al crecimiento de la movilidad que por otra parte es necesario por razones estructurales sociales y econoacutemicas En la actualidad el nuacutemero de automoacuteviles por 1000 habitantes estaacute en torno a los 150 algo menos de la tercera parte del ratio espantildeol
La poblacioacuten en Ameacuterica Latina es el 7 de la mundial mientras que si miramos un desglose de la poblacioacuten urbana del mundo nos encontraremos que las ciudades latinoamericanas suponen el doble de ese va lor sentildea l como otras vashyrias del ritmo de crecimiento urbashyno en este subcontinente_Las ciushydades reclaman entre otras cosas respuestas a la mov ilidad obligada esa que conecta las zonas de reshysidencia con las de ocio y las de trabajo En todas las ciudades en la medida que aumenta el nivel de vida el automoacutevil es la respuesta maacutes si el desarrollo de los medios de transporte colectivo es defishyciente
El crecimiento de la movilidad y el transporte demandaraacute progresivashymente maacutes derivados del petroacuteleo a los cuales acompantildearaacuten por un lado el gas natural como ya sucede en Argentina o Brasil con el gas licuado veh icular o los biocomshybustibles liacutequidos tal como se ha sugerido anteriormente
bull Residencial y servicios Es una demanda que creceraacute tambieacuten en la medida que se incremente el nishyvel de vida En buena medida se dishyrigiraacute hacia el consumo de electrishycidad con una cierta participacioacuten del gas en las ciudades
El consumo de electricidad en el conjunto de Ameacuterica Latina es moderado con relacioacuten al de los paiacuteses maacutes ricos tal como muestra la figura 5 aunque el del paiacutes proshyductor de cobre Chile es el maacutes elevado del subcontinente Las reflexiones anteriores nos llevan a pensar en aumentos signif icativos en la demanda eleacutectrica la cual en la actualidad proviene en algo maacutes de la mitad de la generacioacuten eleacutecshytrica el resto se obti ene del gas nashytural y de derivados del petroacuteleo y en menor medida del carboacuten
Del lado de la energiacutea primaria hay que sentildealar que Ameacuterica del
Consumo de elctricidad per caacutepita kWhlpersona y antildeo
9000
8000
7000 6000
5000
4000
3000 Datos del
antildeo 2006 2000
1000
Media OCDE Espantildea
bull Al antildeo 2008 el consumo mundial de electricidad alcanzoacute 20000 TWh lo cual significa 3000 kWh por persona y antildeo de media bull Es previsible que en Ameacuterica del Sur la demanda de electricidad se doble en los proacuteximos 25 oacute 30 antildeos bull iquestCoacutemo seraacute en Ameacuterica del Sur el esquema de generacioacuten y cual seraacute el grado de integracioacuten regional
Chile Brasil Media Ameacuterica del Sur
Figura 5
Sur tiene reservas de combustishybles foacutesiles para ser autosuficiente en su conjunto durante todo este siglo Ahora bien el reparto geoshygraacutefico de yacimientos tambieacuten es asimeacutetrico_ Las reservas de petroacuteshyleo son una deacutecima parte de las mundiales las de gas natural una veinteava parte y las de carboacuten una proporcioacuten algo menor
Venezuela es con diferencia el paiacutes con mayores reservas de peshytroacuteleo seguido a distancia por Brashysil En ambos casos la participacioacuten de los crudos pesados en el total de ellas es muy elevada lo que cuestiona como seraacuten los procesos de refino en el futuro y que calidashydes se obtendraacuten de eacutel Brasil no seraacute suministrador para el resto de Ameacuterica Latina ya que sus reservas soacutelo cubren razonablemente sus demandas El gas natural se enshycuentra en primer lugar en Veneshyzuela y en segundo en Bolivia las disponibilidades de Argentina son escasas soacutelo vaacutelidas para su propio consumo
Las fJosiciones polrlicdS de Veshynezuela y Bolivia no crean un enshytorno de faacutecil diaacutelogo con determishynados paiacuteses tambieacuten hay dudas sobre la capacidad financiera y tecshynoloacutegica de ambos paiacuteses para una
raacutepida expansioacuten de las industrias petrolera y gasista de forma indeshypendiente Asiacute los dos paiacuteses dan entrada a compantildeiacuteas foraacuteneas que en cierta medida vuelven a repetir los esquemas de explotacioacuten de los recursos naturales frente a los cuashyles se han manifestados los liacutederes de Venezuela y Bolivia Todo ello conforma una situacioacuten compleja y que trae incertidumbres en el sushyministro energeacutetico futuro
Este esquema de anaacutelisis puede favorecer el avance energeacutetico en cuatro liacuteneas que introducen a su vez cuestiones
bull Retorno al carboacuten Previsibleshymente de forma moderada dirigido hacia la genelacioacuten de electriCidad ya algunas industrias baacutesicas como la fabricacioacuten de cemento Ya se construye una central teacutermica de carboacuten en el sur de Argentina y se dibujan proyectos en otros paiacuteses Esto supondriacutea un incremento de las emisiones de C02
bull Energiacutea nuclear Francia se mueve por dife rentes paiacuteses proshyponiendo centrales no parece faacutecil que los proyectos cuajen al menos a corto plazo Las suspicacias poshyliacuteticas entre paiacuteses de la regioacuten se agravariacutean
~
bull Fomento de los biocombustishybies liacutequidos Esta liacutenea que proshypone en primer lugar Brasil ya se estaacute extendiendo por otros pciexcliacuteses Como se ha sugerido anteriorshymente no haraacute maacutes que trasladar el problema de las emisiones de gases de efecto invernadero del entorno de los hidrocarburos a la agricultura
bull Desarrollo de las energiacuteas renovables Es la opcioacuten maacutes apeshytecible tanto en relacioacuten a las inshycertidumbres en disponibilidad de hidrocarburos para todos y a fin de frenar el crecimionto de las emisioshynes de gases de efecto invernadeshyro Veamos brevemente cual es la situacioacuten
Energiacuteas renovables en el sisteshyma eleacutectrico
La hidraacuteulica es la primera fuenshyte de generacioacuten eleacutectlica su desashyrrollo en los uacuteltimos antildeos estaacute sienshydo socialmente muy cuestionado desde las grandes represas brasileishyras a la de Ralco en Chile esto no favorece la construccioacuten de nuevas instalaciones de generacioacuten
La eoacutelica es el gran recurso enershygeacutetico en varios paiacuteses de Ameacuterica
U ~
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EOacuteLICA DEL CHOCOacuteN
Latina desde el istmo de Tehuanshytepec en Meacutexico a la Guajira en Colombia y Venezuela Pero sobre todo en la Pat agonia C hilena y Arshygentina aquiacute hay disponibilidades de viento como para generar una cantidad de electricidad similar al actual consumo de toda Ameacuterica Latina un milloacuten de GWh anuales
iquestPor queacute no se ha desarrollado aun la eoacutelica) Va rias respuestas nos aparecen desde la no consciencia del problema global del cambio climaacutetico a razones de inmediatez econoacutemica que se une a ese marco de economiacutea ultra liberal que se ha extendido en muchos paiacuteses y las empresas energeacuteticas propias o foraacuteneas
Ahora bien ag ua pasada no mueve molino La cuestioacuten es coacutemo conseguir avanzar en ese propoacutesito Parece necesario estushydiar viacuteas significativas de financiashycioacuten a las cuales no podemos ser ajenos tal y como se veraacute maacutes adelante Pero antes que ello es preciso recuperar el diaacutelogo social para que la eoacutelica y la hidraacuteulica puedan caminar Juntas
La hidraacuteulica ya existente puede soportar un gran desarrollo de la
~
bull En una meseta proacutexima a esta presa cuya potencia n 25 Km hidraacuteulica es de 1200 MW Con 3000 horas anuales equivalentes a plena carga Parque eoacutelico de ~ 1000 aerogeneradOfes de 3 MW ~ _3000 MW de potencia totalnstalada Como este parque eoltco caben - 3 500 horas equivalentes a plena carga I muchos en la Patagonia - InverSII)n - 4000 Millones de Euros - Generacioacuten - 10000 GWhantildeo
energiacutea eoacutelica bien en implantashyciones proacuteximas a presas en operashycioacuten como sugiere la figura 6 bien con interconexiones entre hidreacuteIacuteumiddotmiddot lieas de zonas poco ventosas por ejemplo las del Paranaacute con aacutereas de alto potencial de viento Esto obliga a un diaacutelogo entre paiacuteses lo cual no es faacutecil pero ademaacutes reshyqUiere inversiones en infraestrucshytu ras
Conclusiones a modo de reflexioshynes para seguir trabajando
Tanto lo que se ha expuesto en relacioacuten con Ameacuterica Latina como lo que acontece en otros lugares del mundo nos hacen pensar en lo inevitable del avance del cambio climaacutetico y sus consecuencias Es preciso comenzar las acciones de adaptacioacuten tanto en paiacuteses ricos como en los maacutes pobres a los cuashyles estamos obligados a ayudar de forma sign ificativa
Evidentemente todas las accioshynes que fomenten el ahorro y uso eficiente de la energiacutea deberaacuten ser promovidas Aquiacute y en cualquier otro paiacutes en especial en el transshyporte y la movilidad pero sin olvishydar actuar en relacioacuten a cualquier otro tipo de consumo energeacutetico
Finalmente parece imprescindishyble dibujar un esquema de desarroshyllo de la energiacutea eoacutelica en Ameacuterica Latina en particular en Patagonia Ello requiere en primer lugar asushymir el dibujo que los ciudadanos de los distintos paiacuteses desarrollen buscando en primer lugar diaacutelogo y consenso social posiblemente las Universidades pudieran tener un papel significativo en recomposhyner ese diaacutelogo que tan necesario se hace y que no olvidemos estaacute deteriorado
Espantildea debiera sentirse invoshylucrada en este propoacutesito Las deshynominadas empresas energeacuteticas espantildeolas se extienden por los distintos paiacuteses de Ameacuterica Latishyna fueron para ampliar sus actishyvidades pero hoy entre ell as debe aparecer la lucha contra el cambio
Figura 6 climaacutetico
- -- -- -
LA OBSERVACION PLANETARIA
y EL DIOS DE LA GUERRA
Cuando algunos miembros de
la Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas
Baixas me propusieron la idea de colaborar con alguacuten artiacuteculo en esta interesante revista accediacute gustoso y agradezco su deferencia
de darme la oportunidad de colashy
borar con los temas que maacutes me apasionan La astronomiacutea
La astronomiacutea amateur puede
tener dos apartados El cielo proshy
fundo y la observacioacuten planetaria o en su extensioacuten digamos la obshyservacioacuten del Sistema Solar Desde siempre me quedeacute maravillado por la observacioacuten de los planetas y los
misterios que encierran
Tambieacuten los dos apartados obshyservacionales se pueden dividir en dos La observacioacuten visual y la obshyservacioacuten fotograacutefica sentildealando
esta uacuteltima un tanto mas difiacutecil y complicada especialmente en la fotografiacutea planeta ria
Este invierno y proacutexima primashy
vera tendremos dos planetas en
muy buenas condiciones de obsershyvacioacuten Marte por tener su oposishy
cioacuten en enero y Saturno un poco mas tarde
Marte siempre fue mi planeshy
ta preferido por sus detalles tan
dinaacutemicos y cambiantes sus mushychos puntos en comuacuten con nuesshytra Tierra y al ser sus oposiciones un poco mas frecuentes que las de los demaacutes planetas exteriores
es obligado hablar en primer lugar del planeta rojo
Como todos sabemos el Marshyte de los latinos era Ares para los
Camilo Fumega Ucha Presidente de la Asociacioacuten para la Divulgacioacuten Cientiacutefica
Ourense Astronomiacutea
griegos dios de la 18 d iciembre 2007 882 Mili Km --------guerra que se hace
acompantildear de sus dos hijos Fobos (Temor) y Deimos (Terror) una
Afelio
vez descubiertos por 28 agosto 2003 556 MilI Kmel astroacutenomo estadoshy
unidense Asaph Hall
EI planeta rOJo poshy8 ltlbri12014
see una oacuterbita muy 924 MilI Km
exceacutentrica y esto hace Tabla Oposiciones de Marte cercanas a las actuales En agosto de 2003 alcanzoacute el perihelio que sus OPOSICIOshy situilndose a su miacutenima distancia a la Tierra con 556 millones de Kmla actual oposlcion del proacuteximo dja 29 de enero seraacute en el afeliocon una distancia cercana a los nes que se dan cada 100 millones de Km
780 diacuteas por teacutermino medio no acontezcan a la misma nes de Km) y es entonces cuaacutendo distancia haciendo variar en conshy brilla con un fulgor rojo-naranja secuencia su diaacutemetro aparente casi escandaloso superando en angular asiacute como su brillo o magshy brillo al planeta Juacutepiter nitud a simple vista En las oposi shyciones afeacutellcas esto es en el punto Precisamente un par de meses mas lejos de la Tierra como la que antes y despueacutes de las oposiciones acontecioacute en el mes de enero pashy debemos observar y fotografiar el sado Marte se situoacute a maacutes de 100 planeta porque despueacutes su brillo y millones de Km pero su brillo sushy diaacutemetro decreceraacuten raacutepidamente pera auacuten la primera magnitud yes muy faacutecil de localizar sin embargo En la tabla I podemos ver las en el periheliO (oposiciones cercashy oposiciones hasta el 2020 con su nas y favorabl es como la del 2003 distancia correspondiente en milloshyy que acontecen cada 15-17 antildeos) nes de Km en su miacutenima aproxishyMarte se situacutea a la miacutenima distanshy macioacuten que suele acontecer con cia de nuestro planeta (556 millo- algunos diacuteas de diferencia a la
Oposiciones de Iarte para el ciclo 2003-2020 I Fecha Asceu Recta Declinacioacuten Distaucia LVKlll lag TA 2S-Ago-2003 15deg -i8 S22h 39m 03 72 556 x 106 251-28
I
30--Iay-2016 15h -15m 2F 2-i S 0503 bull 753 x 106 -20 186I
31-Jul-20 18 20h 27m 25deg 56 S 0385 577 x 106 -2S 2-i3 13-0cl-2020 05deg 22 N 0-119 62 7 x 1050111 22 m -16 22-1
15~ 53 N 07-No-~005 02h 51m 0-i6-1 69-1 x 106 ~01-~3 159-2-1-Dic-2007 26deg-151 06h 12m 0592 S86 x 106 -16
29-Ene-20 1 O 08h 5-1m 22 09 N 066-1 99-1 x 106 -12 141 05-1ar-2012 11h 03m 11351 I 06 7-i 1008 x 106 -12 139
l ) O-l~ 25 S 0618 bull 915 x 1051-1-Abr-201-1 13h 05m -1-1 - shy
Tabla IIOposiciones hasta el antildeo 2020Se dan sus coordenadas as] como su distancia magnitud y tamantildeo aparente en segundos de arce
Marte el diacutea 2 de diciembre del 2007 Al sur (arriba) se divisa el Solis Lacus y sus regiones adyacentes Abajo izquierda se puede ver el Mare Acidalium muy cerca del polo norte El color azul difuso se debe a nieblas que se forman en sus contornos Newton 3l0rnm Powermate 5X F25 Philips SPC900NC
El diacutea 20 de agosto de la gran oposicioacuten de 2003 ha sido posible capturar el sateacutelite De i mos en su maacutexima elongacioacuten oeste a las 2h ut El planeta estaacute saturado para poder resaltar el sateacutelite Se empleoacute el newton de 3 10rnm a focales y exposiciones de FIO y 1 F20 y 2 Y F25 Y 4 de izquierda a derecha y una Toucam Pro modificada para larga exposicioacuten
Muy cerca del maacuteximo acercamiento en la gran oposicioacuten de 2003 Marte nos muestra la gran extensioacuten de su polo sur (arriba) En el centro destaca Solis Lacus y las regiones que le circundan divisando a su izquierda el gran cantildeoacuten de Valles Marineris Newton 310mm Powermate 5X F25 Toucam Pro
oposicioacuten debido a la excentricishydad del planeta
En b tabla II (paacutegino mterior)
tambieacuten veremos sus fechas con las coordenadas del planeta en el
cielo asiacute como su distancia magshynitud y tamantildeo angular aparente
La observacioacuten planetaria no es tarea faacutecil Requiere telescopios de una cierta potencia (lo ideal seraacuten como miacutenimo 20 cm) si queremos divisar los principales detalles adeshymaacutes de una atmoacutesfera muy estable para que el telescopio pueda trashybajar a su maacutexima potencia
Pero los detalles planetarios no se ven al primer golpe de vista requieren muchas horas al telesshycopio con paciencia y en espera de aquellos breves momentos de estabilidad de nuestra atmoacutesfera
para poder ver y captar todos los maravillosos detalles que nos pueshyden mostrar los planetas y en este caso el planeta rojo
A l primer vistazo Marte es un planeta lleno de decepciones Uno espera ver los claros de las meseshytas las zonas altas los canales etc y lo que divisamos es un pequentildeo disco anaranjado sin rastro alguno o quizaacutes alguacuten leve sombreado acompantildeado posiblemente de una manchita intensamente blanca al norte o al sur del disco a modo de un blanco diamante engarzado en el borde de un anillo Es uno de los casquetes polares que seguacuten la oposicioacuten nos puede mostrar el
norte o el sur (esta vez nos mosshytraraacute el polo norte)
Pero si tenemos la paciencia de esperar a los momentos estables de nuestra atmoacutesfera entonces los detalles de Marte se nos preshysentaraacuten a nuestros ojos destellanshydo maravillosamente hacieacutendose visibles la Syrtis Major Sinus Merishydiani Hellas Solis Lacus Coacuteprates etc y si nuestro telescopio es lo bastante potente podemos divishy
sar incluso los grandes volcanes de
Toma en blanco y negro a traveacutes de filtros infrarrojo y violeta el diacutea 27 de julio de 2003 El polo sur muestra grietas debido a su deshielo causado por el comienzo del verano marciano En el centro destaca Sinus Meridiani con dos zonas claras a ambos lados que pueden ser debidas a fenoacutemenos meteoroloacutegicos estacionales Newton 310mm Powermate 5x F25 Toucam Pro
la regioacuten de Tharsis como la gran
cima de Olympus Mons Es muy recomendable acostumshy
brarse a observar con los dos ojos abiertos y la visioacuten ladeada donde nuestra retina estaacute menos cansashy
da Si ponemos una rnano delante del aja abierto que no observa y nos alejamos ligeramente del ocushylar nos acostumbraremos a la senshysacioacuten de que observamos con los dos ojos y nuestra observacioacuten se haraacute mas coacutemoda y sensible
Los detalles se muestran bien en luz visible pero filtros naranja amarillos o azules nos ayudaraacuten a contrastar e identificar mejor ciershytos detalles
Para la observacioacuten visua l basshytaraacute un aumento entre 150 y 250 veces pero para la fotografiacutea la cosa cambia si queremos destashycar los detalles en primer teacutermin o tenemos que ampliar la focal del telescopio hasta algunos metros esto es de 4 a 6 en el caso de Marte que podemos conseguir aplicando al telescopio una lente negativa adiciona l como puede ser una lente barlow de ca lidad o mejor auacuten una powermate
Para semejante ampliacioacuten neshycesi tam os una montura fuerte que
permita un buen seguimiento asiacute
como una atmoacutesfel-a estable (muy
importante) si no los detalles se
mostraraacuten oscilantes y borrosos
no siendo posible la captura fotoshy
graacutefica
Hoy diacutea las caacutemaras maacutes adeshy
cuadas son las ccd ex profeso
o tambieacuten caacutemaras que puedan
grabar viacutedeos (las mas usadas) a
varios fotogramas por segundo
porque bu rlan de alguna for-
El planeta en la oposiclon de
ma las secuencias turbulentas y despueacutes con el programa adecuashydo como Registax se pueden esshycoger los mejores frames alinearshylos optimizarlos y promediarlos en una imagen final de gran calidad Las webcam con chip ccd como alshygunas Philips hoy diacutea son las maacutes adecuadas por su gran rendimienshyto y un coste superasequible
Tambieacuten si el telescopio es lo suficientemente potente podemos intentar ca pturar los sateacutelites Fobos y Deimos sobre todo este uacuteltimo ya que se aparta mas del planeta y es mas brillante Para esto debeshymos esperar a que los sateacutelites se en cuentren en sus maacuteximas elonshygaciones ya que la mayoriacutea de las veces se hallan inmersos en la luz de planeta y necesitamos que la webcam esteacute modifi cada pa ra larshyga exposicioacuten ya que tendremos que exponer varios segundos para panel en evidencia la luz del sateacutelishyte La ampliacioacuten tambieacuten seraacute alta para desdoblar el diminuto sateacuteshylite del disco planetario
En fin si el clima nos acompantildea tendremos de nuevo otra ocasioacuten de observar el planeta rojo a pesar de no ser una oposicioacuten favorable
2007 Ahora nos muestra el polo norte (abajo) En el centro izquierdo se divisa una manchita blanca que sentildeala el Olympus Mons Posiblemente se deba a nubes y nieblas que circundan el gran volcaacuten Nexton de 310mm Powermate 5xF25 y Philips SPC900NC
CLUB DE ISICA
ENRICO FERMI El Club de Fiacutesica Enrico Fermi
se inauguroacute el pasado diacutea 6 de ocshytubre en el Laboratorio de Fiacutesica del lES Santo Tomeacute de Freixeiro Lo dirige el profesor Joseacute MalIacutea Cordobeacutes miembro fundador de la Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas Baixas profesor de Fiacutesica de lES y actualmente trabajando en el Deshypartamento de Fiacutesica Aplicada de la Universidad de Vigo
Preguntamos en primer lugar al profesor Cordobeacutes por el moshytivo que le movioacute a buscar ese nombre para el Club
Con el nombre de Enrico Fershymi se quiere honrar la memoria del ilUStre fiacutesico italiano premio Nobel en 11938 por sus estudios de la radiactividad inducida usanshydo neutrones y el uacuteltimo quizaacutes de los grandes fiacutesicos que fueron teoacutericos y experimentales al misshymo tiempo En el club de Fiacutesica recibimos apoyo en materiales didaacutecticos muy variados de Fermishylab un laboratorio nacional ameshyricano que se encuentra cerca de Chicago y en donde se hace inshyvestigacioacuten en Fiacutesica de altas enershygiacuteas Esta es otra de las razones que me movieron a dedicarle las actividades del Club a este conoshycido fiacutesico
iquestQueacute actividades se realizan en el Fermi
El Club Fermi tiene por objeto promover los estudios de Fiacutesica elTtre los alumnos de Bachillerato Cada antildeo se inscriben en el Club alumnos de muy diversos centros docentes que estaacuten muy interesashydos en el estudio de la Fiacutesica Teshynemos una reunioacuten semanal y las actividades se centran en el estushydio de las estructuras de la materia
(aacutetomo nuacutecleo y partiacutecula) tanto a nivel teoacuterico como expel-imental Para ello hay disentildeadas una serie de charlas-coloquio sobre estos teshymas y otra serie de actividades para simulal-Ios meacutetodos de trabajo que se emplean en esta investigacioacuten Colaboran en las actividades del Club Fermi algunos laboratorios de Fiacutesica de Altas energiacuteas como CERN en Suiza y Fermilab y Jeffershyson lab en USA
Entre los contenidos de las seshysiones figuran El Modelo Estaacutendar de la Partiacuteculas e Interacciones con el que se trabaja en Fiacutesica de Parshytiacuteculas los trabajos sobre Fusioacuten nuclear en el laboratorio y en los sistemas estelares y los desarrollos sobre Cosmologiacutea
iquestEstaacuten previstas otras actividashydes ademaacutes del curso propiashymente dicho
Efectivamente otras actividashydes en las que pueden pal-ticipar aquellos alumnos que lo deseen son la preparacioacuten para la Olimshypiacuteada de la Fiacutesica la participaoi oacuten en concursos sobre Ciencia como Ciencia en accioacuten organizado por la Real Sociedad Espantildeola de Fiacutesica y Sciencia per tutti organizado por el Instituto Nacionale de Fisica Nushycleare en Frascatti asiacute como las sashylidas a observar el cielo nocturno en colaboracioacuten con Ila Asociacioacuten Astronoacutemica Rias Baixas
Usted estuvo en CERN el antildeo pasado en un curso para profeshysores de lES coincidiendo con la puesta en marcha del LHC iquestEstaacute previsto dedicar tiempo al proyecto LHC en las sesiones del Clubiquestqueacute visioacuten tiene de este proyecto en el momento actual
D Joseacute Mariacutea Cordobeacutes Fiacutesico
En este antildeo uno de los temas a los que se dedicaraacute especial atenshycioacuten seraacute al nuevo acelerador de CERN el LHC (Large Hadron Colllshyder) que tiene previsto comenzar a funcionar en el mes de noviembre Su estructura su funcionamiento y los objetivos que tiene planteashydos se trataraacuten a lo largo de las sesiones en las que se conjugaraacuten las clases teoacutericas con el uso de los maacutes variados recursos didaacutecticos
Sobre el LHC lo primero que diriacutea es que es una maacutequina extreshymadamente compleja Se dice que es una maacutequina de maacuteximos es la mayor instalacioacuten superconductoshyra del mundo es la que trabaja a menor temperatura la que permishyte alcanzar la mayor energiacutea la de mayores dimensiones etc
El antildeo pasado coincidiendo con el curso para profesores de lES al que se ha referido en CERN se puso en funcionamiento Fue todo un eacutexito Sin embargo cuando se estaba calibrando a la energiacutea de 5 TeV en uno de los sectores en que estaacute dividido el acelerador hubo una averiacutea debido a defectos en la soldadura de unos imanes y e1 acelerador pasoacute del reacutegimen superconductor al normal produshycieacutendose un escape de helio al tuacuteshynel Esta averiacutea que produjo dantildeos en los imanes adyacentes fue basshytante seria y ha obligado a retrasar un antildeo su funcionamiento con el perjuicio que ello supone para los trabajos de investigacioacuten que esshytaba previsto iniciar Por otra parshyte ha sido necesario revisar miles de soldaduras reparar los imanes dantildeados o sustituirlos por otros nuevos y esto ha encarecido el proshyyecto Evidentemente ha sido un momento difiacutecil para CERN pero tambieacuten hay que tener en cuenta
que la complejidad de la maacutequina el trabajo pionero que alliacute se esta realizando y el nuacutemero elevado de grupos de investigacioacuten que intershyvienen en el proyecto y que hay que coordinar es un desafiacuteo en toda la regla
Sin embargo como dice el Director General de CERN Rolf Heuer ahora se comprende mucho mejor coacutemo funciona la maacutequina y este contratiempo ha suministrado mucha experiencia para el futuro Se han mejorado algunos sistemas de proteccioacuten y se controlaraacuten los haces con nuevos sistemas de seshyguimiento Iniciaraacute su funcionashymiento a una energiacutea menor de la que se ha previsto en el mes de noviembre para ir calibrando el guiado de los haces los detecshytores los sistemas de recogida de datos etc Posteriormente se aushymentaraacute su energiacutea hasta unos 5 TeV en el 2010 para despueacutes des-
conectarla en el invierno del nuevo antildeo y pl-epararla para su funcionashymiento a 7 TeV (energiacutea maacutexima) en el 2011 No obstante a estas energiacuteas por debajo de la energiacutea maacutexima los fiacutesicos esperan enconshytrar resultados que sean relevantes e indicadores quizaacutes de una nueva Fiacutesica
El club de Fiacutesica Enrico Fermi tiene ya una rica tradicioacuten de premios entre sus antiguos miembros iquestNos puede hablar de este tema
En el club venimos preparando a los alumnos para la Olimpiada de Fiacutesica desde sus comienzos Ha hashybido miembros del Fermi que han sido ganadores tanto en la fase local de la Universidad de Vigo como en la fase nacional y han podido asistir a la Olimpiacuteada Intershynacional En el antildeo 2001 fuimos ganadores del concurso Ciencia en
accioacuten y representamos a Espantildea en el eERN junto con otro grupo de un colegio de Madrid Conseshyguimos un diploma en el Concurso Scienza per tutti en el antildeo 2003 por un trabajo sobre el micromunshydo y el macromundo etc
iquest Coacutemo estaacute estructurado el curshyso en el Club Fermi
Las sesiones en el Club Fermi tienen una frecuencia semanal y se extienden a lo largo de un trimestre En la segunda fase las actividades se centran en la preparacioacuten de la Olimpiacuteada de Fiacutesica y en la particishypacioacuten en algunos de los concursos cientiacuteficos que hayan elegido los participantes La clausura del curso en el mes de abril se hace coincishydir con la participacioacuten en el Masshyterclass experimento en Fiacutesica de partiacuteculas a traveacutes de internet que organiza la Universidad de Santiago en colaboracioacuten con CERN
Joseacute Mariacutea Cordobeacutes director del Club de Fiacutesica Enrico Fermi y colaborador de esta revista durante una estancia en el CERN
FISICA
INTRODUCCiOacuteN
La fiacutesica es una rama de la cienshycia La ciencia es la buacutesqueda de un entendimiento racional del mundo en el que vivimos Como tal la ciencia parece haber sido inventada hace unos 3000 antildeos en la antigua Grecia y sus coloshynias por los mares Egeo y Meshyditerraacuteneo Mucho antes de la ciencia la humanidad demostroacute tener grandes capacidades inshyventivas manejando el fuego la agricultura la medida de tierras calendarios los tejidos la metashylurgia y el uso de metales (coshybre bronce y plomo) para la deshycoracioacuten herramientas y armas
CIENCIAS FiacuteSICAS
En tiempos antiguos con el fin de procurar bienestar a la hu shymanidad aquellos fenoacutemenos provocadores de miedo como las tormentas truenos y relaacutempagos
terremotos erupciones volcaacutenicas otros desastres naturales trageshydias personales tales como la enshyfermedad accidentes y similares se atribuiacutean todos a espiacuteritus que veniacutean en una gran variedad de colores y sabores El aplacarlos era una importante industria La mitoshylogiacutea una rica y hermosa literatura emergiacutea de los esfuerzos de la hushymanidad para hacer frente a lo que pareciacutean acontecimientos caoacuteticos y al azar La mitologiacutea se convirshytioacute en el manual del usuario para desenvolverse en un mundo que mezclaba reconfortante regularishydad - diacutea y noche invierno y verashyno las fases de la luna las mareas el movimiento de los planetas y los modelos de estrellas - con desasshytres inexplicables y catastroacuteficos
Entonces allaacute por los antildeos 600 iJC algo nuevo sucedioacute una deshyterminacioacuten por tratar de entender el mundo en toda su complejidad por medio de la loacutegica (lagos) Esto iba a reemplazar la mitologiacutea (mythos) que va con la poesiacutea la cancioacuten y el relato de cuentos El lagos entrantildeaba un firme razonashymiento Como ejemplo de la nueva filosofiacutea la causa de la noche y el diacutea es la rotacioacuten de la tierra sobre su eje una explicacioacuten mucho maacutes econoacutemica que aquella en la que el sol orbita la tierra en 24 horas
Obseacutervese que ambas explicashyciones para el diacutea y la noche hacen
DI Leon M Lederman A Antoliacuten Franco para traducir
para la Revista Ciencia Riacuteas Baixas
uso de la racionalidad - en resshypuesta a porqueacute diacutea y noche Los griegos nuevos a este asunto de la ciencia teniacutean una conviccioacuten filoshysoacutefica de que la razoacuten maacutes sencilla era la preferible Uno puede ver esto en la arquitectura y la escultushyra griegas en donde siempre que era posible se seleccionaba la geoshymetriacutea y la elegancia
Un tema capital de la ciencia griega era la presuncioacuten de que las complejidades del mundo - de los soacutelidos liacutequidos y gases de la roca y del metal del sol y los planetas de lo duro y lo blando - todo era la consecuencia de liJ combinacioacuten de cuatro elementos baacutesicos que ellos llamaron aire tierra fuego y agua Hoy en diacutea los ciacutenicos proclashyman que de aquiacute solo se obtiene un lodo caliente y burbuJeante Pero la buacutesqueda de la simplicidad subyacente a la complejidad era una estrategia fundamental
Una idea mucho maacutes cercana a nuestro actual concepto del munshydo fue inventada por Demoacutecrito (450 aL) Eacutel introdujo la idea de que existe una variedad de partiacutecushylas diminutas e invisibles que viajan raacutepidamente por todo el espacio colisionando y combinaacutendose en distintas formas y acumulaacutendose para hacer la variedad de cosas una gota de agua un grano de coshybre una mota de sal Estas ideas de
El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trabajo en fiacutesica de partiacuteculas en 1988 Actualmente vive en Batavia Illinols (USA)
FUENTES AEinstein El mundo como yo lo veo R Feynman et al Las conferencias de Feynman sobre Fiacutesica GGalileo Diaacutelogos relacionados con dos nuevas ciencias DGriffiths Introduccioacuten a la Mecaacutenica Cuaacutentica J Keats Las Poesiacuteas completas de John Keats EOWilson ConsillienceLa utilidad del Conocimiento
aacutetomos eran una forma de buscar
la simplicidad dentro de las comshyplejidades de la materia pero en los primeros tiempos de Grecia la verificacioacuten de tales ideas no era posible ni siquiera se pensaba que fuera importante En lo que caprishychosamente pod riacutea considerase presciencia los filoacutesofos griegos no a diferencia de algunos fiacutesicos teoacutericos modernos pensaban que la verificacioacuten experimental era abshysolutamente indigna
Demoacutecrito de Abdera
Los griegos no estaban enamoshy
rados de las investigaciones expeshyrimentales disentildeadas para confirshymar lo que ellos consideraban la belleza espiritual y esteacutetica de su visioacuten del mundo Se cuenta una historia acerca de un joven filoacutesoshyfo recieacuten elegido a la distinguida
Academia de Platoacuten Escuchoacute un debate sobre el nuacutemero correcto de dientes que se asignaban a un asno El argumento sentildeala la nushymerologiacutea pitagoacuterica en contra de la jerarquiacutea de la estructura animal ordenada por los dioses El novicio interrumpioacute para sugerir que jusshyto en el exterior de la Academia habiacutea un grupo de carromatos cada uno de los cuales estaba enshyganchado a un asno y que los acashydeacutemicos podiacutean salir a contar los dientes Inmediatamente el desshyafortunado individuo fue asaltado recibioacute una buena paliza por parte
de los enfurecidos veteranos y fue arrojado de la Academia Este incishydente dejoacute claro el modelo de las corteses discusiones acadeacutemicas entre nuestras maacutes prestig iosas facultades de Harvard Stanford Yale y Princeton
LAS PRAacuteCTICAS DE LA FiacuteSICA
Para acercarnos a la fiacutesica es uacutetil describir las disciplinas esenciashyles que definen la actividad geneshyral de la ciencia Hay cuatro de tashyles disciplinas y pueden disponershy
se en la forma jeraacuterquica de una piraacutemide procediendo a partir de una base principal matemaacuteticas hasta fiacutesica quiacutemica y triunfante en complejidad con la moderna biologiacutea con base molecular por encima
Uno puede casi al azar escoger una de las muchas subdivisiones
que se extienden desde la astronoshymiacutea y antropologiacutea hasta la zooloshygiacutea y tropezar con tales subdisciplishynas como geoquiacutemica astrofiacutesica geneacutetica o quiacutemica atmosfeacuterica pero todas ella mezclan trozos de las disciplinas esenciales para consshy
truir el gran monumento a coacutemo funciona el mundo
La fiacutesica tiene el fino enfoque de da rificar la estructu ra de la materia y la energiacutea sobre un escenario que
consiste en espacio y tiempo que empieza con el origen del universo entendiendo la evolucioacuten desde el informe caos de la explosioacuten origishynal hasta la formacioacuten de galaxias cuaacutesares agujeros negros estrellas y sistemas solares La estructura de la materia hasta las moleacuteculas aacutetomos y partiacuteculas subnucleares es tambieacuten una parte esencial del enfoque Desarrollo histoacuterico
La disciplina de la fiacutesica surgioacute en el siglo XVI como una partida cuantitativa de leyes con base mashy
temaacutetica por medio de las cuales los humanos podiacutean comprender el mundo inanimado Los profundos
misterios con que se enfrentaban los antiguos fueron reemplazados por una grupo de principios cada vez maacutes concisos de modo que el movimiento de los objetos - el vueshylo de los proyectiles la caiacuteda de las manzanas la oacuterbita de la luna la trayectoria de los planetas - podiacutea explicarse de forma cuantitativa Las defi n iciones de espacio tiempo materia y energiacutea eran precisas Los fenoacutemenos excesivamente compleshyjos - eclipses cometas mareas las propiedades de la materia (ej soacuteshylidos liacutequidos y gases) la estabilishydad de las estructuras (ej puentes torres barcos ) el comportamiento
de la Iuz los procesos queinduyen las oscilaciones del calor temperashyturas los colores del arco iris y los colores maacutes sutiles que emiten las sustancias calientes las cargas eleacutecshytricas y el magnetismo gravedad y radioactividad - todo esto fue con el paso del tiempo organizado en un nuacutemero relativamente pequentildeo de leyes de la fiacutesica
Las claves de la evolucioacuten de la fiacutesishy
ca moderna surgieron de una nueshyva actitud tipificada por una obsershyvacioacuten cuantitativamente precisa y experimentos controlados acopiashydos con ra zonamiento matemaacutetico Estas nuevas ideas empezaron con
la fiacutesica asociada principalmente con Galileo alrededor de 1600 Con los eacutexitos la estructura conshyceptual se extendioacute lentamente a otras disciplinas cientiacuteficas Los insshytrumentos necesarios para llevar a cabo la experimentacioacuten controlashyda evolucionaron lentamente desshyde remiendos hasta disentildeo basado en el entendimiento cientiacutefico La apl icacioacuten de la ciencia a la socieshydad (tecnologiacutea) animoacute la inversioacuten de la sociedad en la ciencia pero tambieacuten capacitoacute a la ciencia para llevar a cabo una experimentacioacuten auacuten maacutes sofisticada Este proceso
da cuenta del asombroso raacutepido avance de la ciencia y la tecnologiacutea que es caracteriacutestico de nuestros tiempos
El avance moderno
El siglo XX vio una profunda ampliacioacuten de las propiedades del mundo fiacutesico considerado ahora entendido por la fiacutesica El proceshyso de la fiacutesica empieza con el exashymen de un conjunto de fenoacutemenos que parecen estar relacionados (ej el movimiento y la estabilidad de los objetos) y sobre la ba se de cuishydadosas observaciones y medidas conduce a una propuesta de una ley concisa o un conjunto de leshyyes que pueden dar cuenta de las observaciones y la medida Estas nuevas leyes estaacuten sujetas a prueshybas siempre maacutes incisivas Si estas leyes fallan son reemplazadas por leyes maacutes profundas y maacutes vaacutelidas
Puede hacerse una lista de las subdisciplinas de la fiacutesica como (1) estado soacutelido (fiacutesica de materia conshydensada) que trata de estructuras complejas de la materia (ej supershyconductores semiconductores la ciencia de los materiales estructushyras moleculares complejas) (2) fiacutesica atoacutemica que trata de las propiedashydes de los aacutetomos (3) fiacutesica nuclear que trata de los fenoacutemenos de los nuacutecleos de los aacutetomos que ocupan solamente 10-15 del volumen del aacutetomo y (4) partiacuteculas elementales que trata de la buacutesqueda de los lashydrillos maacutes baacutesicos de la materia y de las fuerzas relevantes
Este sencillo resumen no toma en cuenta importantes temas relashycionados como la astrofiacutesica (que trata de la fiacutesica de las estrellas gashylaxias y la historia de la evolucioacuten del universo) la biofiacutesica (que trata de la fiacutesica de moleacutecu las muy granshydes cuyas estructuras definen proshyteiacutenas ceacutelulas y genes) y geofiacutesica y fiacutesica de la quiacutemica ( que trata de
la aplicacioacuten de las leyes de la fiacutesica a las disciplinas cientiacuteficas adyacenshytes)
Albert Einstein
La forma en que fu nciona la fiacuteshysica puede ilustrarse por medio de una de las subdivisiones la fiacutesica de pal-tiacuteculas Esta disciplina identishyfica los objetos maacutes primord iales a partir de los cuales estaacute compuesshyta la materia y busca entencJer las fuerzas que actuacutean entre estas parshytiacuteculas para construilmiddot los nuacutecleos aacutetomos y moleacuteculas Estas entidashydes maacutes complejas son entonces entregadas a la quiacutemica y a la biologiacutea moderna de base moleshycular generalmente acompantildeadas de un manual del usuario que prescribe las leyes relevantes de la fiacutesica El entablado conceptual soshybre el cual danzan estas leyes estaacute hecho de materia energiacutea espacio y tiempo
La fiacutesica de partiacuteculas surgioacute en la deacutecada de 1950 a partir de estudios de los nuacutecleos de los aacutetoshymos y la fiacutesica de rayos coacutesmicos Esta uacuteltima estudiaba partiacuteculas energeacuteticas que bombardeaban la tierra desde el espacio profundo exterior Para penetrar en profunshydidad dentro del nuacutecleo se invenshytaron los aceleradores de partiacutelcushylas para controlar y observar las colisiones entre las partiacuteculas aceshy
leradas (ge neralmente electrones y protones) y los objetivos selecshycionados A medida que aumenshytaba el conocimiento se disentildear-on las leyes generales de la naturaleza y generalmente se manifestaron matemaacuteticamente Estas leyes (ej la teoriacutea cuaacutentica de campos la relatividad general tambieacuten conoshycida como la ley de la gravedad de Einstein la teoriacutea de supercuerdas) fueron entonces sometidas a tests experimentales Nunca se halla que las teoriacuteas sean correctas A menudo se halla que son erroacuteneas o a lo mejor posiblemente correcshytas N uestra experiencia ha de ser respetuosa con nuestra herencia pero esceacuteptica de su l1nivNsalidad Por consiguiente las leyes de Isaac Newton promulgadas alrededor de 1680 fueron verificadas en un elevado nuacutemero de pruebas en un gran nuacutemero de laboratorios Pero solamente alrededor de 1920 se halloacute que no eran vaacute lidas cuando los fiacutesicos aprendieron coacutemo proshybarlas en el microscoacutepico mundo de los aacutetomos nuacutecleos y quarks
Las conexiones de distintas partes de la ciencia son algunos de los tesoros de la actividad Por consiguiente se tornoacute claro en el siglo XX que para entender como funciona el so l necesitamos saber acerca de las reacciones nucleares la existencia de neutrinos y la teoriacutea de la Fuerza Deacutebil El entender la evolucioacuten del universo necesitaba de todo el resumen teoacuterico de las partiacuteculas elementales porque el universo infante era una caliente y densa sopa de pa rtiacuteculas y fuershyzas Los aceleradores de partiacuteculas construidos para ensamblar este conocimiento estaacuten ahora a la esshypera de ver moleacuteculas bioloacutegicas y las briznas de carboacuten que son parte del estudio de la ciencia de los materiales
Como soportes de las disciplinas estaacuten los dos pilares revolucionarios
de la fiacutesica del siglo XX mecaacutenica cuaacutentica y relatividad La primera disciplina se aplica a las leyes que
gobiernan el comportamiento de la materia y energiacutea en los domishynios atoacutemico y subatoacutemico la otra se aplica al dominio cosmoloacutegico de las galaxias cuacutemulos galaacutecticos agujeros negros y las partes exoacutetishy
cas de nuestro universo
La teoriacutea cuaacutentica surgioacute de la creciente habilidad de los fiacutesicos por adquirir datos del micromundo del aacutetomo Invisible aloJo humano incluso con los maacutes avanzados mishy
croscopios a finales del siglo XIX el aacutetomo habiacutea sido un sospechoso componente de la materia duranshyte milenios Unos 10 millones de
aacutetomos caben en el punto al final de esta oracioacuten La materia familiar a Newton y sus seguidores hasta 1900 estaba compuesta incluso en la forma de una diminuta bola
de trillones de aacutetomos actuando de forma coherente Pequentildea mashyravilla entonces que el comportashymiento de objetos individuales del tamantildeo de aacutetomos es totalmente diferente de la experiencia humashyna Tan extrantildeas eran las nuevas reglas finalmente inventadas para explicar el comportamiento de los aacutetomos que muchos de los que habiacutean estado en el origen de la teoriacutea cuaacutentica se revelaron conshy
tra ella Esto incluyoacute a Einstein Sin embargo la teoriacutea tuvo eacutexito y hoy es la teoriacutea con maacutes eacutexito que subshyyace a la fiacutesica explicando toda la quiacutemica y una gran parte de la bioshylogiacutea con base molecular - la bioloshy
giacutea del DNA proteiacutenas y estructura de la ceacutelula
La fiacutesica del siglo XX ha dado lugar a una enorme tecnologiacutea que podemos describir enumeranshydo utensilios tales como laacuteseres teleacutefonos celulares maacutequinas de fax ordenadores (desde el Palm VII a enormes superordenadores) y farms de procesadores que
dirrgen nuestras faacutebricas predicen nuestm tiempo atmosfeacuterico orshyganizan nuestros negocios y jueshy
gan nuevos papeles en las nuevas ciencias de transferencia de inforshymacioacuten roboacutetica automocioacuten microelectroacutenica y nanoestructushyras Probablemente una importanshyte fraccioacuten del producto nacional
bruto de las naciones industriales surge de la fiacutesica del siglo XX Adeshymaacutes las disciplinas maacutes complejas de quiacutemica biologiacutea y ciencias de la tierra y el espacio se basan en la descripcioacuten de los fiacutesicos de la forshyma y funcioacuten de los aacutetomos y moshy
leacuteculas
Nanoestructuras
Efuturo
Asiacute que iquest queacute queda por hacer iquest Cuales son los problemas candenshy
tes a los que han de hacer frente los fiacutesicos del siglo XXI iquestCuales son las constricciones si hay alguna en los avances que posiblemente pudieshyra llevar este tema a una graciosa terminacioacuten iquestQueacute validez tiene la
asercioacuten Todos los temas fundashymentales se entienden iquestsolamente algunos detalles interesantes neceshysitan estudiarse Esta pregunta se ha alzado varias veces en la historia de la fiacute~ica En 1895 alentauds por deacutecadas y siglos de aplicaciones cada vez de mayor eacutexito de la meshycaacutenica newtoniana y del electroshymagnetismo de Faraday y Maxwell se alzaron voces eminentes proclashy
mando que las futuras verdades de la fiacutesica han de hallarse en el lugar del sexto decimal
La deacutecada de 1895 - 1905 sin embargo produjo nuevos datos que dieron un vuelco en esta exushyberancia y convirtioacute a los optimistas en voces de desesperacioacuten rayosshy
X radioactividad el electroacuten los oriacutegenes de la teoriacutea cuaacutentica y la teoriacutea especial de la relatividad esshytuvieron entre los descubrimientos de esa deacutecada Los creadores de la teoriacutea cuaacutentica nunca pudieron imaginarse las vastas consecuenshycias econoacutemicas culturales y de comportamiento de su descubrishymiento
De nuevo en 1990 varios autoshyres proclamaron el final de la fiacutesica En efecto ellos adujeron nosotros ahora entendemos esencialmente todo lo que es razonablemente uacutetil de entender lo que queda son o bien detalles o abstracciones que en esencia son irrelevantes para las aspiraciones humanas El balance de este artiacuteculo es un esfuerzo por disponer algunos de los problemas irresueltos con alguacuten esfuerzo por estimar los recursos que se neceshysitan para dirigir estos problemas Despueacutes de todo el objetivo de la investigacioacuten baacutesica abstracta es simplemente entender como funshy
ciona el mundo La fiacutesica puede
que sea la uacutenica disciplina que se esfuerza por colocarse al margen del negocio
Concentreacutemonos en los domishy
nios donde los fiacutesicos esperan que tengan lugar los mayores avances en las proacuteximas deacutecadas Segurashymente que habraacute un firme progreso en nuestra comprensioacuten y control de fenoacutemenos tan complejos corno la fiacutesica de la materia condensada superconductores de alta temperashytura y propiedades de los cristales materiales polimeacutericos compuesshytos ceraacutemicas y nuevas formas de
moleacuteculas basadas en el carbono (ej ( 60 con nanotubos) Parece seshyguro predecir que estos temas se desarrollaraacuten vigorosamente dushyrante la mayor parte del siglo XXI El control de la complejidad el poshysible surgimiento de nuevos fenoacuteshymenos - incluso nuevos principios fundamentales - ciertamente revishyviraacuten las cosas
Las aplicaciones de la fiacutesica a la quiacutemica y especialmente a la bioloshygiacutea son aquiacute importantes A medishyda que la biologiacutea se convierte en una ciencia cuantitativa y difiacutecil la fiacutesica en su teacutecnica sus invencioshynes de instrumentos de precisioacuten potencia computacional y leyes baacutesicas continuaraacute influyendo en la biologiacutea en su sentido maacutes geneshyral Recientes esfuerzos para entenshy
der la consciencia humana como un elemento de la ciencia cuaacutentica ilustran el poder de la aplicacioacuten de profundos principios ayudados por la tecnologiacutea de los ordenadoshyres simulacioacuten e imagen
Esto nos lleva al futuro de la fiacuteshysica de partiacuteculas y la cosmologiacutea Estas estaacuten ahora iacutentimamente acopladas ya que las leyes de la fiacutesishyca -las partiacuteculas y fuerzas - deben jugar un papel crucial en las maacutes tempranas eacutepocas de la creacioacuten y evolucioacuten
La fiacutesica de partiacuteculas estaacute al borde de alguacuten tipo de estertor emergiendo de un poderoso pero imperfec to sumario de partiacuteculas fundamentales seis quarks (vieshynen en pares arribaabajo encanshytoextrantildeo y encimafondo) y seis leptones (electroacuten muoacuten y tau cada uno de los cuales con su proshypio compantildeero neutrino) cuyo comportamiento social estaacute deshyterminado por tres fuerzas (fuerte deacutebil y eleacutectrica) Mientras que la ciencia cuaacutentica da una espleacutendida relacioacuten de todos los experimentos llevados a cabo en todos los aceshyleradores desde Galileo en Pisa la gravedad (relatividad general) aparece como un dominio que toshydaviacutea debe revelarse Necesitamos una coexistencia paciacutefica entre la relatividad y la teoriacutea cuaacutentica para entender el principio Neceshysitamos un resumen maacutes sencillo y maacutes compacto perspectivas para las cuales nos acogemos en la exshypresioacuten Fenoacutemenos Higgs Esta es una proyeccioacuten para un nuevo campo que hace que la simplicishydad cristalina del universo parezshyca tan complicada Apareceraacute en el nuevo y enorme acelerador en funcionamiento ya en Europa o el que vendraacute despueacutes Higgs simplishyficaraacute y recompensaraacute a sus desshycubridores tal vez en la deacutecada actual (2000-2010)
Despueacutes los cosmoacutelogos y asshytrofiacutesicos tambieacuten tendraacuten que enshytender la expansioacuten acelerada del universo la materia oscura y las constantes cosmoloacutegicas HJy mushycho por hacer Incluso los optimisshytas no son ridiculizados por decir que en buena medida el origen y evolucioacuten del universo basado en las leyes de la fiacutesica quedaraacute moshyderadJmente claro en los proacuteximos 20 a 50 antildeos
Esto podriacutea posiblemente tershyminar con la buacutesqueda de una ley baacutesica - tal vez una versioacuten de la teoriacutea de cuerdas Entonces de nuevo podemos ser como el emshybrioacuten del polluelo picando del alishymento almacenado en el huevo shytodo el universo de este embrioacuten dentro del huevo consumieacutendose eventualmente para dejar el huevo universo totalmente comprendido hasta que la caacutescara se rompe exshyponiendo otro universo
El uacuteltimo papel de la fiacutesica puede representar la agencia unificadora de todo el conocimiento humano EOWilson el sociobioacutelogo escrishybe en su libro Consillience sobre la unidad de todo conocimiento de la eventual unificacioacuten de las cienshycias las ciencias sociales y de las humanidades Por revolucionario que esto pueda parecer uno pueshyde tal vez otear las posibilidades a
traveacutes del puente de la conscienshycia humana Los neurocientiacuteficos estaacuten aprendiendo poco a poco elementos del funcionamiento del cerebro En un sentido real el ceshyrebro funciona seguacuten las leyes de la fiacutesica y eacutestas suavizadas por las bases probabiliacutesticas de la ciencia cuaacutentica y por la complejidad de la teoriacutea del caos puede auacuten con el tiempo ser reconducida a un anaacuteli shysis loacutegico
iquestSeraacute esto un rapto de la emoshycioacuten amor muacutesica poesiacutea arte O por el contrario enriqueceraacute
realmente la unioacuten cientiacutefica las grandes glorias del espiacuteritu humashyniacutestico suministrando una ciencia loacutegica subyacente iquestTememos noshysotros como Keats destejer el arco iris Richard Feynman el gran fiacutesico teoacuterico preguntoacute una vez iquest El entendimiento de los mecanismos de la actividad estelar hacen disminuir de alguacuten modo
nuestra apreciacioacuten de la belleza y esplendor del cielo nocturno
LO S PAPELES DE LA FiacuteSICA
Empleo
Los fiacutesicos encuentran emshypleo en academias en laboratoshyrios nacionales y en laboratorios de investigacioacuten industriales Hay tambieacuten un aacutegil movimiento de fiacutesicos en otros campos en donde son valorados su exclusivo dominio de instrumentos y de anaacutelisis mashytemaacuteticos Se mueven faacutecilmente por la moderna biologiacutea y han conshytribuido grandemente a definir la estructura y funcioacuten tridimensional de complejas moleacuteculas de DNA
Hoy en diacutea las fronteras de la astrofiacutesica y fiacutesica de partiacuteculas nos han dado un cuadro bastante claro y bien verificado del origen del unishyverso en un Big Bang el origen tan caliente y denso que la materia existiacutea en su forma maacutes primordial Los fiacutesicos de partiacuteculas simulando esto en grandes aceleradores sushyministran leyes que siguen la evolushycioacuten del universo hasta el presente Tanto la astrofiacutesica como la fiacutesica de partiacuteculas utilizan grandes y cashyros instrumentos y generalmente entrantildean colaboraciones internashycionales de decenas y centenares de cientiacuteficos y estudiantes graduashydos La mayor parte de la illvegtLishygacioacuten baacutesica en fiacutesica se hace con fondos del gobierno Otra investishy
gacioacuten baacutesica estaacute maacutes proacutexima a su aplicacioacuten y uno puede defenshyder el gasto puacuteblico como esencial
para producir ciencia en apoyo a la tecnologiacutea y contribuir a una ecoshynomiacutea robusta
Temas de Eacutetica y M oral
Los temas de eacutetica y moral surshygen cuando los fiacutesicos trabajan en laboratorios de defensa en armashymentos tales como explosivos nushy
cleares misiles y otras contribucioshynes a la guerra Como estaacuten cienshytiacuteficamente educados los fiacutesicos pueden ser consultados sobre proshyyectos tales como bombas guiadas con precisioacuten misiles defensivos con base en sateacutelites y cualquier fuente especialmente relacionada con impactos medioambientales Como la ciencia supone 150 mil millones de doacutelares anuales de gasshyto el respaldo de la fiacutesica y de los diversos campos es un tema poliacutetishyco y ciertamente aquiacute hay tensioshynes y competencias
Organizaciones profesionales
La fiacutesica estaacute organizada a esshycala nacional en la Sociedad Fiacutesica Americana (APS siglas in ingleacutes) asiacute como tambieacuten en sociedades subdisciplinares para impulsar la investigacioacuten atraer a estudiantes y obtener becas y contratos Orshyganizaciones paraguas tales como la Academia Nacional de Ciencias (NAS) y la Asociacioacuten Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS) son para la cultura para aconsejar al gobierno para hacer avanzar la ciencia generalmente y para orshy
ganizar poderosos Iobbies para defender u oponerse a poliacuteticas medioambientales temas regulatoshyrios seguridad educacioacuten prograshy
mas militares y similares La Unioacuten
Internacional para la Fiacutesica Pura y Aplicada (IUPAP) abarca a todas las naciones con un nuacutemero de fiacutesicos suficientemente grande para dirigir
temas relevantes para la profesioacuten
pero tambieacuten para aplicaciones de
la fiacutesica El compartir la construcshy
cioacuten de grandes telescopios aceshyleradores e instrumentos de fusioacuten es cada vez maacutes crucial La educashycioacuten para el continuo avance de la
ciencia es un problema comuacuten en
donde la experiencia internacional es uacutetil Elevar la captacioacuten popular de la fiacutesica es igualmente importanshyte a medida que la fiacutesica del siglo
XXI continuacutea engendrando nuevas
tecnologiacuteas
CONCLUSiOacuteN
La necesidad de un entendishy
miento puacuteblico de la fiacutesica - no de
la ciencia - nunca ha sido mayor El
conocimiento baacutesico que estamos acumulando sobre coacutemo funciona el mundo no es ni bueno ni malo Las aplicaciones de este conocishy
miento pueden medirse por armashy
mento nuclear o por un incremenshyto en la longevidad mejor salud y los medios econoacutemicos para repashyrar el medioambiente y reducir la pobreza a escala mundiciexcll Aquiacute la
humanidad tiene una eleccioacuten que puede juzgarse
I
EN LA BUSQUEDA
DE NUESTROS ORIGENES 1 los homiacutenidos maacutes antiguos
Desentrantildear la historia de nuesshy
tra especie es una tarea ardua y
compleja en la que la respuesta
a cada pregunta a merludo suele
venir acompantildeada de todo un conshy
junto de nuevas interrogantes que complican nuestro aacuterbol genealoacuteshy
gico Y en la que no siempre geneacuteshy
tica y paleontologiacutea parecen ir de
acuerdo
Seguacuten los datos geneacuteticos pushy
blicados por David Reich (Nature
mayo 2006) la separacioacuten entre
los homiacutenidos y los antepasados
de nuestros parientes maacutes proacutexishy
mos los chimpanceacutes se produjo
muy probablemente hace menos
de 5 millones y medio de antildeos Sin
embargo el descubrimiento por
Michel Brunet (Universidad de Poishy
tiers) en el desierto del ehad de los r-estos foacutesiles de Toulllaf (Sashyhelanthropus tchadensis) datashy
dos en casi 7 millones de antildeos y
que puede representar a nuestro
antepasado homiacutenido maacutes antishy
guo pone un nuevo dilema sobre los oriacutegenes de nuestra especie
y entre los foacutesiles de especies
maacutes antiguas consideradas tamshy
bieacuten como homiacutenidos se encuenshy
tran los de Orrorin tugeniensis (de unos 6 millones de antildeos) desshy
cubiertos en Kenia (Tugen Hills) y
Ardipithecus ram idus (de entre 41 Y55 millones de antildeos) en Etioshy
piacutea todos con rasgos que sugieren
el bipedismo y que son anteriores a
los Australopithecus
Precisamente el teacutermino hoshy
miacutenido se corresponde con prishy
mates cuyo desplazamiento es
biacutepedo en esto parece haber un
acuerdo generalizado entre anshy
tropoacutelogos o paleoantropoacutelogos
El bipedismo acarrea una serie de
caracteriacutesticas en la anatomiacutea que
sirven de referencia a la hora de
distinguir los foacutesiles en los craacuteneos
la posicioacuten del hueco de insercioacuten
de la columna vertebral foramen
magnum es central en la base
para proporcionar el equilibrio neshy
cesario de la cabeza en un indivishy
duo erguido La longitud del cuello
femoral y el surco de insercioacuten del
muacutesculo en dicho cuello del feacutemur
la estructura de la pelvis o la disshy
posicioacuten paralela y maacutes adelantashy
da de los pulgares en los pies son
otras de esas caracteriacutesticas que
van ligadas al desplazamiento biacuteshy
pedo
Francisco Novoa Cid Bioacutelogo y profesor de lE S
2 los Australopithecus
Pruebas indudables de bipedisshy
mo las encontramos entre los Ausshy
tralopithecus (simios del Sur) que vivieron en Aacutefrica hace entre 4 y 2
millones de antildeos y de los que hay bastantes representantes corresshy
pondientes a varias especies A africanus A robustus A anashymensis
Pero sin duda los maacutes famosos son los restos de Lucy una Ausshytralopithecus afarensis descushy
biertos en 1974 por Donald Johanshy
son en la regioacuten de Afar (Etiopiacutea)
correspondientes a una adolescente que data de 32 millones de antildeos Un esqueleto casi completo que
proporcionoacute una enorme informashy
cioacuten y que se vioacute luego aumentada por los restos de trece individuos (4
nintildeos y 9 adultos de ambos sexos) en el mismo yacimiento
Huellas de Laetali
y otro de los descubrimienshy
tos maacutes emblemaacuteticos fueron las
Huellas de Laetoli en Tanzania
en 1976 por Mary Leakey del rasshy
tro de 36 millones de antildeos dejado
por las pisadas de probablemente
una familia de tres homiacutenidos soshy
bre arcilla y ceniza volcaacutenica huacutemeshy
da y que constituye la prueba maacutes
irrefutable del cam inar biacutepedo de
estos homiacutenidos
El craacuteneo y el aspecto sin emshy
bargo de los Australopithecus era
maacutes proacuteximo a los chimpanceacutes que
Comparacioacuten entre los esqueletos de un H erectus (izda) un Australapithecus
(centro) y un H sapiens
a los humanos actuales Su estatushy
ra era inferior (135 en machos y
105 en hembras) su volumen crashy
neal en general entre 400 y 500 cc era aproximadamente un tercio
del nuestro sin frente y sus brazos
eran proporcionalmente largos
con relacioacuten a sus piernas Su denshy
tadura revela una dieta vegetariana
de hojas y frutos
Una de las implicaciones que
suelen deducirse de la posicioacuten ershy
guida es que permitioacute liberar las
manos que pudieron adquirir una
mayor destreza y dar lugar con el
tiempo al desarrollo de una tecnoshy
logiacutea
3 El geacutenero Horno
Fue el uso de tecnologiacutea y la
aparicioacuten de una industria liacutetica
Junto a un cambio significativo en
la dieta en la que el uso de herrashy
mientas permite descarnar animashy
les muertos lo que marca la aparishy
cioacuten del geacutenero Homo hace unos
25 millones de antildeos Una dieta carshy
niacutevora maacutes rica en proteiacutenas favoreshy
cioacute ademaacutes el desarrollo cerebral
El volumen craneal iraacute aumenshy
tando desde los 650 cc en Homo
ha bilis hasta los 1500 en los neanshy
dertales (algo mayor que nuestros
1400 cc)
Hasta hace poco se consideshy
raba como representantes maacutes
antiguos del geacutenero a los Horno habilis que ya fabricaban lascas
pero el descubrimiento en la deacuteshy
cada de los 90 en el lago Malawi
(Rift africano) de una mandiacutebula inferior datJdJ en unos 25 milloshy
nes de antildeos correspondiente a una nueva especie Horno rudolfenshysis y de la que parece partir seguacuten
el equipo descubridor (FSchrenk y
T Bromage) la liacutenea evolutiva que
conduce hacia nuestra especie ha
generado la controversia
Fue un periacuteodo del Plioceno en
el que se produjo un notable camshy
bio climaacutetico con descenso de tem shy
peratura media y humedad yen el
que coexistieron diversas especies
de homiacutenidos
Sin embargo uno de los hallazshy
gos maacutes significados ocurrioacute en
1984 cuando el equipo de Richard
Leakey desenterroacute el esqueleto
casi completo del nintildeo de Turkashyna (lago Turkana Kenia) de 16
millones de antildeos Para eacutel y otros
foacutesiles de sus caracteriacutesticas se
creoacute la especie Horno ergaster homiacutenidos de 850 cc de capacidad
craneal con proporciones corpora shy
les un patroacuten de crecimiento muy
parecidos a los nuestros y con una
industria liacutetica maacutes elaborada (cul shy
tura achelense) Se le supone preshy
cursor del Homo erectus y tal vez
del H antecesor de Atapuerca
Craacuteneo de Hamo ergaster
De por medio una importante
interrogante la de los foacutesiles de
Horno georgicus en el Caacuteucaso
(Georg ia) con una antiguumledad feshy
chada en 185 millones de antildeos
y unos rasgos anatoacutemicos y una industr ia liacutetica maacutes primitiva de lo
esperado pero que ponen de mashynifiesto que los homiacutenidos salieron
de Aacutefrica mucho antes de lo que se
habiacutea supuesto
Homo erectus
Con una antiguumledad de 18 mishy
llones de antildeos el Horno erectus teniacutea unas caracteriacutesticas anatoacutemishy
cas muy parecidas a las nuestras su
capacidad craneal era de 1000 cc
y con una cultura bastante desashy
rrollada se desconoce si utilizaron
lenguaje hablado complejo pero
siacute alguacuten sistema de comunicacioacuten
capaz de transmitir aprendizaje Ha
sido el homiacutenido que migroacute a Asia
Hace un milloacuten de antildeos estaba
perfectamente asentado en China
y Java y su presencia se extendioacute
hasta hace tan soacutelo 30000 antildeos en
que se extinguioacute Por tanto llegoacute
a coexistir tanto con neandertales
como con nuestra especie
En el sur de Europa en cambio
el homiacutenido maacutes antiguo con la
excepcioacuten del Caacuteucaso corresponshy
de a Horno antecesor (Atapuerca
Burgos) en la Peniacutensula ibeacuterica los
primeros hallazgos fueron fechashydos en 800000 antildeos de antiguumleshy
dad pero maacutes recientemente la
aparicioacuten de nuevos foacutesiles en los
yacimientos de Atapuerca ya han
retrasado la aparicioacuten de los homiacuteshynidos en el Viejo Continente a 12
millones de antildeos en el Pleistoceno
inferior
Con el mismo volumen craneal
que H erectus presentan en camshy
bio unos arcos supraorbitales meshy
nos pronunciados Los huesos de
Gran Dolina de ind ividuos joacutevenes
presentan marcas de descarnashy
miento claros signos de canibashylismo
Para los paleoanshy
tropoacutelogos J L Arsuashy
ga E Carbonell y J
Bermuacutedez de Castro directores de las excashy
vaciones de Atapuershy
ca pueden constituir
probablemente un anshy
tepasado comuacuten que
conduce por un lado a
la liacutenea evolutiva hasta
los neandertales con sus
precursores los Homo
heidelbergensis y por otra liacutenea diferente hasshy
ta nuestra especie
De los Horno heidelbergensis (preshy
neandertales) la mayor acumulacioacuten de foacutesiles
se ha encontrado tamshy
bieacuten en Atapuerca en el
Yeacutelcimiento Sima de los huesos
y corresponde a los restos de 33 inshy
dividuos de ambos sexos de entre 13 y 30 antildeos datados en 300000
antildeos producto probablemente de
un enterramiento lo que revelariacutea
la existencia de un fuerte sentido
social y mente simboacutelica Indivishy
duos de complexioacuten fuerte hueshy
sos de notable grosor capacidad
craneal algo menor a la nuestra y
mandiacutebula sin mentoacuten
El Horno neanderthalensis debe su nombre al valle de Neanshy
der (Alemania) donde en el siglo
XIX se halloacute el primer esqueleto
parcial de estos homiacutenidos Apashy
recieron hace unos 230000 antildeos
y poblaron Europa y Asia occidenshy
tal adaptaacutendose al clima extremo
de las glaciaciones hasta que se
extinguieron hace unos 30000
antildeos o tal vez menos en su proshy
bablemente uacuteltimo reducto que
parece pudo ser la Peniacutensula Ibeacuteshy
rica Sus caracteriacutesticas fiacutesicas son
una evolucioacuten de los heidelbergenshy
sis con la diferencia de una mayor
capacidad craneal que llega a los
1500 cc (mayor que la nuestra)
por lo demaacutes huesos maacutes gruesos
y pesados que los nuestros fuertes
pero no muy altos (160-170) Y
en su rostro notable prognatismo
sin mentoacuten frente huidiza yarshy
cos supraorbitales resaltados
--
Coexistieron con el Hamo sashy
piens durante miles de antildeos y las
causas de su desaparicioacuten no aclashy
radas son objeto de discusioacuten al
igual que la posibilidad de cruces
(hibr idaciones) entre ambas espeshy
cies hipoacutetesis de la que hay parshy
tidarios como M Wolpoff o Fred
H Smith o detractores como Ch
B Stringer Lo que es indudable
es que los neandertales poseiacutean
una avanzada industria liacutetica usashy
ban el fuego el cuero y la madera
para producir herramientas armas
y adornos cuidaban a sus enfershy
mos y ancianos enterraban a sus
muertos y probablemente desarroshy
lla ron alguacuten tipo de lenguaje para
comunicarse Muy leJOS de la idea
que inicialmente se teniacutea de besshy
tias primitivas sin inteligencia algushy
na Hay pruebas de que algunos
grupos practicaron el canibalismo
pero eso tambieacuten ocurrioacute en nuesshy
tra especie
4 El Horno Sapiens
El Hamo saplens aparece en
Aacutefrica hace 200000 antildeos el arcaishy
co seguacuten algunos investigadores
y hace 120000 el moderno y con
relativa rapidez se va extendiendo
y sustituye a las otras poblaciones
de homiacutenidos en todo el mundo
Desde hace al menos unos 25000
antildeos ninguna otra especie de hoshy
miacutenidos le disputa su espacio en los
ecosistemas que coloniza del plashy
neta Tierra
Dotado de un esqueleto maacutes lishy
gero que el de los neandertales lo
que aumenta la agilidad y proba-
Bibliografiacutea
blemente la habilidad sobre todo
en las manos el craacuteneo evoluciona
adquiriendo una frente maacutes vertica l
desaparece el prognatismo y apareshy
ce el mentoacuten las mandibulas menos
robustas el desarrollo de dietas maacutes
vari adas con la utilizacioacuten del fuego
que le permite un mayor aprovechashy
miento de nutrientes con menor
gasto energeacutetico en su digestioacuten
el desarrollo de un cerebro y de un
leng uaje maacutes complejos que pershy
IIliten el anaacutelisis la planificacioacuten de
estrategias y la transmisioacuten de coshy
nocimientos y aprendizajes el mashy
yor desarrollo tecnoloacutegico gracias a
una mente maacutes creativa emprendeshy
dora dominada por la curiosidad y
en ocasiones el deseo de aventura
y probablemente un mayor sentido
social y de pertenencia a un grupo
lo que lleva a inevitables disputas y
conflictos entre grupos Todo ello
ha llevado a nuestra especie a coshy
lonizar en la praacutectica todos los meshy
dios del planeta fundamentalmenshy
te a base de modificar esos medios
para adaptarlos a nosotros En una
palabra para independizarnos del
medio
Pero sin duda el motor de la evolucioacuten son las mutaciones y reshy
combinaciones geneacuteticas que orishy
ginan la variabilidad y que permishy
ten la aparicioacuten y diversificacioacuten de
rasgos nuevos que no existiacutean en
los ancestros En nuestro caso que
compartimos aproximadamente un
99 del genoma con los chimpanshy
ceacutes son determinadas secuencias
en ese 1 restante del ADN claves
en el proceso de hominizacioacuten y de
nuestras diferencias con ellos
yvwwportalciencianet Art iacuteculos de antropologiacutea y paleontologiacutea Registros foacutesiles sobre la evolucioacuten humana en el Plioceno Emiliano Agu irre Enriacutequez Homiacutenidos contemporaacuteneos Investigacioacuten y Ciencia lan Tatersa ll iquestQuieacutenes fueron los neandertales InvestigaCioacuten y Ciencia Kate Wong Mutaciones pioneras Investigacioacuten y Ciencia Dennos Drayna iquestQueacute nos hace humanos Investigacioacuten y Ciencia Katherine S Pollard
El trabajO de genetistas como
Dennis Drayna o de bioestad iacutestishy
cosas como Katherine Pollard ha
revelado unas cuantas secuencias
de ADN importantes en la evolushy
cioacuten humana Mencionareacute soacutelo alshy
gunas de ellas
La secuencia HAR 1 (118 bases
de ADN del genoma humano que
codifican ARN) que se activa en
el cerebro y parece resultar esenshy
cial en el desarrollo de la corteza
cerebral La secuencia FOXP2 un
gen de evolucioacuten raacutepida y que tieshy
ne una importante implicacioacuten en
el habla Secuencias que tienen
relacioacuten con la dieta como el gen
LCT que permite la toleranCia a la
lactosa en adultos lo que permite
utilizar la leche de animales domeacutesshy
ticos En la lista de secuencias geshy
neacuteticas significativas estaacuten las que
tienen que ver con nuestro sistema
inmunitario Nuestros genes llevan
cicatrices de la lucha contra enshy
fermedades infecciosas especialshy
mente en el caso de retrovirus Tal
es el caso del gen TRIMS que nos
pelmite defendernos mejor que
otros primates frente al ret rovirus
PtEVR1 pero que a cambio nos
hace maacutes vulnerables al VIH (virus
del SIDA)
Somos una joven especie a ve shy
ces un tanto inconsciente que debe
aprender a usar correctamente su
tecnologiacutea y controlar su capacidad
de modificar el medio para evitar
la destruccioacuten de su propia casa el
planeta antes de tiempo y de si
misma
SUPERNOVA 1987 En este antildeo de 1987 alcanshy
zoacute la tierra despueacutes de 168 mil antildeos de viaje por el espacio la luz procedente de una explosioacuten de supernova que tuvo lugar en la vecina galaxia conocida como Gran Nube de ~lagallanes visible desde el hemisferio sur Esto puesshyto en kiloacutemetros supone la friolera de 1589414400 000000 000 Como se observa son distancias inimaginables para nuestros estaacutenshydares de aquiacute en la tierra A decir verdad esta estrella que explotoacute convirtieacutendose asiacute en supernova ya estaba alliacute mucho antes y hashybiacutea fotografiacuteas tomadas con anshyterioridad a la explosioacuten lo cual la convertiacutea asiacute en un magniacutefico e inigualable laboratorio de investishygacioacuten Esto no se podiacutea hacer en tiempos antiguos anteriores a la invencioacuten de la caacutemara fotograacutefishyca la cual ha sido uno maacutes entre los muchos avances de los uacuteltimos cien o doscientos antildeos y de gran importancia en su aplicacioacuten a la astronomiacutea Aunque los estallidos de supernovas en nuestra galaxia son muy poco frec uentes tal vez
Supernova 1987 tomada por el Hubble en 1994
uno cada 100 antildeos o maacutes en el universo entero dada la cantidad de galaxias que existen son muy abundantes De la que estamos hablando aunque no fue en la Viacutea Lactea siacute fue en nuestra vecindad a unos 168 mil antildeos luz como deshyciacuteamos que no es tanto si consi middot deramos su procedencia de otra galaxia la maacutes proacutexima a nosotros_ Esto ha dado margen por primera vez a un estudio concienzudo de lo que estas portentosas explosioshynes dan de siacute y a comprobar si las teoriacuteas elaboradas por los cientiacutefishycos coincidiacutean con la observacioacuten y el estudio de los hechos
Puesto que habiacutea fotografiacuteas anshyteriores que determinaban cual era la estrella que se habiacutea convertido en supernova puacutedose contrastar con los posteriores acontecimientos y fue el momento de comprobar si las teoriacuteas existentes se corresponshydiacutean con las observaciones y con los modelos computacionales que se habiacutean hecho sobre los casos de supernovas Los detalles observashydos encajaban sorprendentemente con las previsiones El resultado de ambas cosas teoriacutea y observacioacuten indicaba que la estrella conteniacutea unas 18 masas solares y tan solo 11 millones de afios de vida en el momento de la explosioacuten Como es habitual en estos casos su composhysicioacuten era principalmente hidroacutegeshyno y helio y su brillo el equivalente a 40 mil veces el de nuestro sol de ahiacute que su consumo de energiacutea fuera mucho mayOl y por tanto su duracioacuten mucho maacutes corta
Cuando la estrella colapsoacute al descender el calor interno que la manteniacutea estable se produjo casi instantaacuteneamente un espectacushylar encogimiento hasta alcanzar un
Antolin Franco Ex-presidente de la Agrupacioacuten
diaacutemetro de tan solo unas pocas decenas de kiloacutemetros
El telescopio espacial Hubble no fue lanzado al espacio hasta abril de 1990 y una vez que hubo estashydo operativo se volcoacute en obtener el maacuteximo de informacioacuten fotograacutefica y espectrograacutefica de lo que quedashyba de la supernova No obstante como se sabe este telescopio en principio resultoacute estar defectuoso por lo tanto las fotografiacuteas obtenishydas no eran las mejores posibles y hubo que esperar a que se corrishygieran los defectos para que estas alcanza ran inigualables cotas de nitidez En 1994 se tomoacute una fotoshygrafiacutea muy detallada de los restos de la explosioacuten y aparecieron unos inesperados anillos que todaviacutea hoy siguen siendo objeto de estushydio pa ra determinar su procedencia (veacutease fotografiacutea adjunta)
Esta explosioacuten de supernova ha sido la maacutes brillante nunca vista desde 1604 antildeo en que Johannes Kepler pudo observar la ya fashymosiacutesima SN 1604 a la que se ha denominado estrella de Kepler La que dio origen a la de 1987 como dijimos antes ya se habiacutea observashydo y se la conociacutea como SK-69202 Era una supergigante azul de unas 18 o 20 masas solares y unas 40 veces el diaacutemetro del sol y su luz llegoacute a nosotros el 23 de febrero de 1987 despueacutes de un viaje de 168 mil antildeos aproximadamente En el hemisferio sur se pudo ver con gran nitidez y se la considera una supemova de tipo 11 de las que crean elementos maacutes pesados que el hieno Su proximidad (en teacutermishynos relativos) y su pronta deteccioacuten la han convertido en la supernova maacutes y mejor estudiada de la histoshyria
Estrella que explota al terminar su vida
Como deciacuteamos todo esto tuvo lugar hace 168 mil antildeos cuando el hombre actual el Homo sapiens todaviacutea no habiacutea entrado en esta fase de desarrollo y su antecesor de aquella eacutepoca seguramente ni siquiera estaba en posesioacuten del lenshyguaje Si la deteccioacuten hubiera sido instantaacutenea si la ve locidad de la luz no tuviera liacutemites no estariacuteamos ahora hablando de esta supernoshyva pues no existiriacutea ninguacuten registro histoacuterico de la misma Tal vez aquel hombre primitivo la habriacutea visto y la habriacutea interpretado seguramenshyte como un augurio de los dioses si para aquel entonces el cerebro humano en sus albores estuviera ya lo suficientemente desarrollado para llegar a estas conclusiones No lo sabemos o al menos el que esto escribe no lo sabe
Pasados esos 168 mil antildeos que la luz necesitoacute para hacer la traveshysiacutea hasta nosotros fue descubierta desde el Observatorio de Las Camshypanas en Chile el 24 de febrero de 1987 por lan Shelton e indepenshydientemente desde Nueva Zelanshyda Fue la uacutenica supernova visible a
simple vista desde la invencioacuten del telescopio
Pero antes de detectarla suceshydioacute algo curioso algo que entraba dentro de lo que es una prediccioacuten cientiacutefica y que veniacutea ni maacutes ni meshynos a confirmar el buen hacer de los investigadores Tres horas antes y precediendo a la llegada de la luz se detectoacute en varios lugares la lleshygada de un paquete de neutrinos iquestCoacutemo era posible que estos neushytrinos se adelantaran a la luz emishytida por la supernova teniendo en cuenta que nada puede ir maacutes deshyprisa que la luz7 Otra vez la teoriacutea daba una explicacioacuten a este extrashyntildeo proceder la emisioacuten de neutrishynos precede a la emisioacuten de la luz
por eso los neutrinos llegan como una avanzada que anuncia alguacuten acontecimiento Se detectaron en total 24 de ellos 11 en Japoacuten en una mina bajo tierra destinada a la caza de neutrinos 8 los captoacute IBM Irvine-Michigan-Brookhaven en Estados Unidos y 5 maacutes en el Laboratorio de neutrinos Baksan en el Caacuteucaso Rusia Por primera vez neutrinos procedentes de una
Obseacutervese la supernova 7987 en el centro con sus anillos
alguacuten tiempo despueacutes de la explosioacuten
supernova habiacutean sido observados directamente y las observaciones coincidiacutean en gran medida con los modelos teoacutericos Se estimaba que despueacutes de la explosioacuten de la supernova el resultado habriacutea de ser la formacioacuten de una estrella de neutrones pero a pesar de la insistencia del telescopio espacial Hubble por dar con ella a pesar de las numerosas fotografiacuteas tomashydas desde su puesta en oacuterbita en 1990 relacionadas con este aconshytecimiento la estrella de neutrones no se ha dejado ver Tal vez esteacute oculta por alguna nube de gas y polvo o tal vez se haya convertido en un agujero negro e incluso hay quienes estiman que podriacutea habershyse formado una estrella de quarks que en teoriacutea pueden formarse dentro de estrellas de neutrones particularmente masivas Todo esto se estaacute investigando y alguacuten diacutea muy posiblemente tengamos la respuesta
Aunque el nuacutemero de neutrinos detectado fue muy pequentildeo se coshyrresponde con lo que se esperaba si bien en ese momento no fuera ese el cometido de los dispositivos cazaneutrinos existentes aquiacute en la Tierra pues nada se sabiacutea entonshyces de la explosioacuten que habiacutea tenido lugar en la vecina galaxia La verdad es que debemos estar muy agradeshycidos de que coincidiendo con la explosioacuten o poco antes se hubieshyran establecido sobre la tierra esos detectores de neutrinos Fue una afortunada coincidencia De haber sucedido la explosioacuten de la supershynova unos antildeos antes no se hubieshyran detectado y ciertas predicciones de la ciencia no se habriacutean podido confinnar por el momento
De todos modos la investigashycion sigue adelante a pesar de los antildeos transcurridos y tal vez se produzca alguna sorpresa que nos abra un poco maacutes el camino hacia el conocimiento de este tipo de exshyplosiones celestes
La nanociencia y la nanotecshynologiacutea son dos aacutereas del conocishymiento emergentes con un elevado caraacute cter multidisciplinar Hablar de ellas es sinoacutenimo de innovacioacuten desarrollo y de relevanc ia cientiacutefica y social Tal es asiacute que ambas discishyplinas han sido incorporadas como una de las Acciones Estrateacutegicas del Plan Nacional de I+D+ i 2008-2011 o lo que es lo mismo el Gobierno espantildeol reconoce el papel de estas disciplinas para mejoror nuestra competitividad industrial Dicho reshyconocimiento estaacute fundamentado en avances innovadores obtenidos que van desde la s aplicaciones en medicina (fabricacioacuten de ligamenshytos o tendones artificiales) o en aplicaciones energeacuteticas dedicadas
BlIClen
ANOCIENCIA y NANOTECNOLOGIA
UN VIAJE FASCINANTE AL NANOCOSMOS
Jorge Lobo Checa Centre dlnvestigacioacute en Nanocieacutencia i Nanotecnologia CIN2 (CSIC -leN) Esfera UAB 08193-Bel laterra Espantildea
a la construccioacuten (edificios que se puedan autoabastecer energeacuteticashymente) hasta su implementacioacuten en dispositivos electroacutenicos cada vez maacutes diminutos y potentes
En nuestra sociedad es cada vez maacutes probable toparse con las palashybras nanociencia y nanotecnoloshygiacutea y consecuentemente es loacutegico preguntarse cuaacutel es el significado y la diferencia entre ambos vocashyblos Las dos palabras comparten el prefijo nano que proviene del voshycablo griego del mismo nombre y que significa diminuto enano peshyquentildeo yes usado en el sistema inshyternacional (SI) de unidades para indicar un factor de 10-9 (es decir la mil milloneacutesima parte de algo) Un
NClIIon Un iexclMIniO BlllIgtn
Figura 1 Tamantildeos caracteriacutesticos y escala de los diferentes objetos nanomeacutetricos comshyprendidos entre O 1y 100 nm con los que se trabaja habitualmente en la nanotecnoshylogiacutea (Imagen tomada de la referencia [1])
nanoacutemetro (n m) es una longitud diez veces superior al tamantildeo tiacutepishyco de un aacutetomo (O 1 nm) o lo que es lo mismo unas 80000 veces maacutes pequentildeo que el diaacutemetro de un cabello humano De este modo la diferencia entre estas dos palabras surge de la propia diversidad en la definicioacuten de ciencia y tecnologiacutea Ciencia es la necesidad de saber un reflejo de la curiosidad del ser humano planteada de forma obJeshytiva y utilizando el meacutetodo cientiacutefishyco (es decir el trabajo realizado en un laboratorio de investigacioacuten en el que se busca o prueba una proshypiedad o una ley de la naturaleza) mientras que tecnologiacutea parte de los conocimientos baacutesicos estableshycidos por la ciencia para construir un dispositivo o aparato que tenga una utilidad o aplicacioacuten determishynada De esta forma la nanociencia y la nanotecnologiacutea estaacuten ligadas y son las dos caras de una misma moneda la tecnologiacutea se desarroshylla a partir de los conocimientos cientiacuteficos existentes y a su vez eacutesta proporciona nuevas herramientas a los cientiacuteficos con las que estudiar nuevos conceptos y avanzar en la ciencia que una vez maacutes generashyraacute tecnologiacutea nueva creando un sistema retroalimentado conocido como ciacutercu lo virtuoso
Ni la nanociencia ni la nanot ecshynologiacutea nacieron como disciplinas cerradas sino que ambas son camshypos del conocimiento que se han
ido construyendo paralelamente con la generacioacuten de nuevos conoshycimientos e innovaciones De maneshyra general se podriacutea definir nanoshytecnologiacutea como la fabricacioacuten de materiales estructu ras dispositivos y sistemas funcionales a traveacutes del control y ensamblado de la materia a la escala del nanoacutemetro (de O 1 a 100 nanoacutemetros del aacutetomo hasta por debajo de la ceacutelula tal y como se muestra en la figura 1) asiacute como la aplicacioacuten de nuevos conceptos y propiedades (fiacutesicas quiacutemicas bioloacutegicas mecaacutenicas eleacutectricas) que surgen como consecuencia de esa escala tan reducida Esta escala de tamantildeos es un tanto arbitraria el liacutemite inferior (una deacutecima de nanoacutemetro) parece claro ya que por debajo del aacutetomo no hay obshyjetos manipulables Sin embargo el liacutemite superior (una centena de nanoacutemetro) es una referencia para indicar que los objetos deben de estar por debajo de la micra Hoy en diacutea tenemos el conocimiento necesario para mover manipular y construir objetos de estos tamantildeos (nanociencia) que seraacuten utilizados en un futuro cercano para realizar una funcioacuten especiacutefica dentro de un determinado dispositivo (nanoshytecnologiacutea)
El origen de la Nanotecnologiacutea es un tanto difusa pero concepshytualmente se atribuye al Premio Nobel Richa l-d Feynman durante su famoso discurso There is plenty of Room at the Bottom (Hay mucho espacio al fondo) En esta miacutetica conferencia pronunciada en 1959 en el Instituto de Tecnologiacutea de California en Pasadena Feynman tratoacute sobre el problema de manishypular controlar y fabricar objetos de muy pequentildeas dimensiones abordaacutendolo desde una perspectishyva absolutamente distinta a como se habiacutea hecho hasta el momento y abriendo todo un nuevo mundo de posibilidades cientiacuteficas y tecnoloacuteshygicas En aquel momento su discurshyso no tuvo una gran repercusioacuten tal vez por la carencia de teacutecnicas experimentales que permitiesen
visualizar las unidades atoacutemicas y moleculares a manipular Es maacutes la palabra nanotecnologiacutea no apashyrece en su discurso y fue acuntildeashyda posteriormente en 1974 por el profesor N Taniguchi de la Univershysidad de Ciencia de Tokio cuando la mencionoacute en un artiacuteculo titulado On the Basic Concept of Nanoteshychnology (sobre el concepto baacutesishyco de la nanotecnologiacutea) En dicho artiacuteculo se hablaba de como esta tecnologiacutea nos permitiriacutea separar consolidar y deformar materiales aacutetomo a aacutetomo o moleacutecula a moshyleacutecula Posteriormente en el antildeo 1986 E Drexler publicoacute su libro Engines of Creation (maacutequinas de creacioacuten) en el que se descrishybe coacutemo las nanomaacutequinas seraacuten capaces de construir desde ordeshynadores hasta maquinaria pesada mediante procesos de ensamblaje de moleacuteculas y aacutetomos Los encarshygados de realizar tan tedioso proshyceso seriacutean nanorobots ensamblashydores capaces de auto- repararse y constituirse a siacute mismos
La idea de usar nanorobots creados a nuestro antojo para reashylizar funciones determinadas nos recuerdan al funcionamiento de los ribosomas y otros agregados moshyleculares en las ceacutelulas de nuestro cuerpo De hecho la biologiacutea viene usando la manipulacioacuten molecular desde hace casi 4000 millones de
antildeos sobre la Tierra Concretamenshyte las maacutequinas auto-repllcantes a nivel atoacutemico son guiadas por el ADN replicadas por el ARN moshyleacuteculas especiacuteficas son ensamblashydas mediante encimas y las ceacutelulas estaacuten llenas de motores a escala molecular Cadenas de iones que permiten o bloquean el paso de otros iones al interior de la ceacutelula a traveacutes de la pared de liacutepidos estaacuten exquisitamente disentildeadas a escala atoacutemica_ Hay por tanto una coshynexioacuten importante de los concepshytos finales de la nanotecnologiacutea con la biologiacutea Las formas de vida maacutes pequentildeas bacterias virus y los componentes activos de las ceacutelulas tienen tamantildeos tiacutepicos en el rango del nanoacutemetro
De este modo otro de los obshyjetivos de la nanociencia y la nashynotecnologiacutea es aprender de los mecanismos fundamentales que la vida ha desarrollado durante su evolucioacuten para intentar reproducirshylos e incluso adaptarlos buscando la resolucioacuten de otros problemas que poco tienen que ver en prinshycipio con la biologiacutea Se podriacutea decir que la evolucioacuten darwiniana ha alcanzado la maestriacutea de las leshyyes de mecaacutenica cuaacutentica que son probabiliacutesticas en su naturaleza como meacutetodo para la supervivenshycia La comprensioacuten de fenoacutemeshynos cuaacutenticos presentes a escala
Figura 2 Basados en la mecaacutenica cuaacutentica han surgido nuevos tipos de microscopios llamados eJe campo cercano (SPM) que nos permiten ver y manipular la materia a escala atoacutemica Estos microscopios basados en la interaccioacuten eJe una punta metaacutelica afilada con el substrato a estudiar (imagen izquierda) han sido una verdadera revolushycioacuten cientiacutefica ya que nos permiten visualizar directamente los aacutetomos de la materia tal y como se observa en la imagen de la derecha (caeJa una de las bolas es un aacutetomo de siliCio) (Imaacutegenes tomadas de la referencia [1])
nanomeacutetrica necesitan por tanto de investigacioacuten fun damental para que puedan ser aplicables en disshypositivos tilles como nanosensores nanomotores y en muchas otras aplicaciones como en medicina y farmacologiacutea
A pesar de que el concepto de aacutetomos ya se habiacutea postulado en la ant igua Grecia eacutestos no se llegaron a visua lizar hasta finales del sig lo XX El ser humano siempre ha senshytido la necesidad de ver maacutes allaacute de lo que le permiten sus limitaciones naturales El mundo invisible es tan infinito y fascinante como el univershyso y aunque nos cueste imaginar y comprender el pequentildeo tamantildeo el enorme nuacutemero o la naturaleza de los objetos diminutos es un reto acercarnos a la grandeza de lo peshyquentildeo El desarrollo de nuevos meacuteshytodos microscoacutepicos para la visuashylizacioacuten del nanomundo marcoacute un hito en el conocimiento cientiacutefico El microscopio oacuteptico tuvo que ser reemplazado por nuevas teacutecnicas como el microscopio electroacutenico o el microscopio de efecto tuacutenel puesto que los liacutemites en resolushycioacuten vienen determinados por la longitud de onda de la luz usada que para el espectro visib le se situacutea entre 400 y 700 nm De este modo soacutelo so podiacutean resolver estructuras en el rango del sub-microacutemetro lo que corresponde a tamantildeos 1000 veces mayor quo la longitud caracshyteriacutestica de un aacutetomo y por tanto no permitiacutean su manipulacioacuten
El trabajo con objetos tan peshyquentildeos inherente a la nanotecnoshylogiacutea entrantildea una gran dificultad y de hecho fue algo praacutecticamente imposible hasta que se desarrollashyron los microscopios de campo cershycano (SPMs) mostrado en la Figura 2 Estas novedosas herramientas permiten no soacutelo la visualizacioacuten sino tambieacuten la manipulacioacuten de objetos de dimensiones nanomeacuteshytricas de muy distinta naturaleza Estos microscopios son tan potenshytes que con ellos es posible llegar a ver aacutetomos sob re una superficie
y moverlos a nuestro antojo La necesidad de esta compleja insshytrumentacioacuten implica otra de las carltJctoriacutesticas fundamentales que acompantildean a la nanociencia y nashynotecnologiacutea su interdisciplinarieshydad Asiacute pues el desarrollo de esta nueva ciencia requiere no soacutelo la utilizacioacuten de teacutecnicas de fabricashycioacuten visualizacioacuten y caracterizacioacuten muy precisas sino tambieacuten una aproximacioacuten multidisciplinar que reuacutena a fiacutesicos quiacutemicos bioacutelogos tecnoacutelogos y teoacutericos trabajando juntos y utilizando el mismo lenshyguaje
Una vez que los meacutetodos de vishysualizacioacuten fueron accesib les para los cientiacuteficos dos enfoques baacutesishycos surgieron para la creacioacuten de estructuras nanomeacutetricas de mashynera reproducible (veacutease la figura 3) El primer meacutetodo llamado topshydown (de arriba hacia abajo) imshypone esencialmente una estructura o patroacuten sobre el substrato que se
mm
Jlm
nm
Top clown
Bottom up
procesa Esta teacutecn ica estaacute basada en una adecuacioacuten y extensioacuten de las teacutecnicas ya existentes como por ejemplo la litografiacutea para crear dichas nanoestructuras Con estas teacutecnicas se obtienen muy alta reshysolucioacuten espacial (cercana a los 50 nm) a costes razonables pero que aumentan alarmantemente cuanto menor es el tamantildeo de la estrucshytura final debido a la dificultad en su produccioacuten Por el contrario el segundo meacutetodo denominado bottom-up(de abajo hacia arriba) estaacute basado en teacutecnicas que utilizan una filosofiacutea totalmente contraria esto es van desde las estructuras fundamentales (aacutetomos moleacuteculas especiacuteficas o nanopartiacuteculas) para crear los dispositivos por auto-enshysamblado El auto-ensamblado es un proceso en el que unos composhynentes inicialmente desordenados dan lugar a estructuras organizashydas como consecuencia de interacshyciones especiacuteficas o locales entre sus componentes Las estructu ras
Figura 3 Los dos meacutetodos usados para el control de la materia a escala nanomeacutetrica La imagen muestra (en sentido horario desde arriba) una imagen de microscoacutepio elecshytroacutenico de un electroacutemetro nanomecaacutenico una estructura de nano tubos de carbono un nanotubo (azul) conectando dos electrodos una red auto-ensamblada compuesta por moleacuteculas y aacutetomos de hierro y finalmente siete moleacuteculas de monoacutexido de carshybono formando la letra C obtenida por manipulacioacuten con una punta de un microsshycopio de campo cercano (Imagen tomada de la referencia [2)
crecidas son el resultado de la comshypeticioacuten ente procesos cineacuteticos y termodinaacutemicos
En la actualidad la microelecshytroacutenica uno de nuestros pilares tecnoloacutegicos estaacute basada en el meacutetodo top down La microelecshytroacutenica ha revolucionado y cambiashydo nuestra forma de vida en forma de ordenadores teleacutefonos moacuteviles televisores y un sinfiacuten de aparatos electroacutenicos Esta revolucioacuten estaacute basada en el transistor inventado en 1947 que hizo posible la apashyricioacuten del circuito integrado y el microprocesador El reto tecnoloacuteshygico es conseguir almacenar maacutes informacioacuten en un menor espacio de forma maacutes raacutepida y todo ello por menos dinero Hasta la fecha esto ha sido posible y ha seguido la llamada ley de Moore que estableshyce que la densidad de transistores en un dispositivo de estado soacutelido se doblariacutea cada 18 meses Asiacute un procesador Penti um IV obtenido mediante teacutecnicas litografiacutecas tieshyne en su interior aproximadamente 6 millones de transistorescm2 vashylor que cuadruplica a los del Penshytium 1 creado soacutelo 4 antildeos antes La separacioacuten miacutenima entre liacuteneas en el antildeo 2000 era de 180 nm y en el antildeo 2008 es de 45 nm como anuncioacute 18M Extrapolando estos nuacutemeros en el antildeo 20161a separashycioacuten entre liacuteneas deberiacutea ser de 10 nm es decir inferior a 100 aacutetomos De seguir cumplieacutendose esta ley y al mismo ritmo podriacuteamos aventurar que a mediados del siglo XXI Ilegashyriacuteamos a un limite absoluto un bit = un aacutetomo Sin embargo antes de alcanzar este liacutemite nos encontrashyriacuteamos con varios problemas
- El primero de ellos tiene que
Referencias
ver con el hecho de que a medishyda que se reduce el tamantildeo de un objeto su superficie crece respecto a su volumen Una consecuencia importante de este aumento es que las propiedades del material cambiaraacuten al reducir el tamantildeo del objeto puesto que las propiedades fiacutesicas de una superficie son muy distintas a las del volumen Estas modificaciones en las propiedades se conocen como efectos de tamashyntildeo finito
- El segundo problema reside en que para tamantildeos del orden o inferiores al nm aparecen efectos cuaacutenticos En nuestro mundo (mashycroscoacutepico) las leyes conocidas por ejemplo las que definen el movishymiento de los cuerpos (ecuaciones de Newton) o la conductividad eleacutectrica (ley de Ohm) dejan simshyplemente de ser vaacutelidas cuando tratamos con objetos cercanos al tamantildeo nanomeacutetrico La existencia de estos efectos lejos de tomarse como inconvenientes o inoportushynos se plantean hoy diacutea como imshyportantes alternativas para la creashycioacuten de futuros dispositivos fundashymentado en propiedades ni siquieshyra existentes en la naturaleza
- El uacuteltimo problema fundashymental que aparece al intentar seguir disminuyendo el tamantildeo de un objeto es que cada vez resulta maacutes difiacutecil mejorar las herramientas que permiten su manipulacioacuten Por tanto aunque la ley de Moore se ha cumplido inexorablemente dushyrante maacutes de 30 antildeos vemos que llegado un momento aparecen una serie de limitaciones intriacutensecas que son irresolubles con el tipo de planteamiento en el que se basa la tecnologiacutea actual Asiacute se imposhyne la necesidad de desarrollar una
nueva tecnologiacutea que nos permita asumir los desafiacuteos planteados en nuestra carrera hacia la miniaturishyzacioacuten Ese es el papel de la nanoshytecnologiacutea
A pesar de que en la actualidad existen pocos productos basados en la nanotecnologiacutea ya existe una gran repercusioacuten mediaacutetica en la sociedad a traveacutes de reportajes y programas en prensa radio teleshyvisioacuten cine ciencia-ficcioacuten e intershynet La nanotecnologiacutea produce el mismo tipo de fascinacioacuten preocushypacioacuten y miedo que los estudios sobre el cosmos aunque ambos son extremos opuestos lo diminushyto frente a lo gigantesco Sin emshybargo siacute hay una gran diferencia entre ambos mundos El universo es gigantesco inalcanzable soacutelo observable mediante telescopios o radiotelescopios y en el que estashymos realizando intreacutepidas explorashyciones limitadas por ahora a los planetas de nuestro entorno Por el contrario podemos movernos en la nanoescala con gran familiashyridad y podemos jugar con los aacutetomos y moleacuteculas para producir nuevas estructuras y nuevos mateshyriales El dominio de la materia en la nanoescala nos permite disentildear y fabricar nuevos materiales hasta ahora inexistentes descubrir proshypiedades nunca observadas inven shytar dispositivos que nos permitan construir otros maacutes y maacutes compleshyjos con comportamientos similares a entidades bioloacutegicas etceacutetera Todo ello nos lleva a hacernos una pregunta casi existencial iquestHasta doacutende podremos llegar con la nashynotecnologiacutea 7 No se conoce la resshypuesta el limite final podriacutea residir en nuestra propia imag inacioacuten
[1) e Briones Lloren te ECasero Junquera J A Martiacuten Gago PA Ame lio Serena Domingo J M Goacutemez Olleta P Moltoacute Moltoacute Nanociencia y ilanotecnologiacutea Entre la ciencia ficcioacuten del presente y la tecnologiacutea del futuro Fundacioacuten Espantildeola para la Ciencia y la Tecnologiacutea httpowwwfecvtes [2J J V Barth G Constantini K Kern Engineering atomic and molecular nanostructures at surfaces Nature 437 671 (2005) [3J E L Wolf Nanophysics and Nanotechnology An Introduction to Modern Concepts in Nanoscience (Segunda Edicioacuten) W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2006) [4J B Brushhan Springer Handbook of Nanotechnology Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2004) [5J M Koacuteh ler W Fritzsche Nanotechnology An Introduction to Nanostructuring techniques W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2004)
Hace casi veintitreacutes siglos exacshytamente el antildeo 287 aC naciacutea en Siracusa entonces una colonia de la Magna Grecia el gran Arquiacutemeshydes uno de los mayores genios de la antiguumledad de cuyos inventos y descubrimientos seguimos benefishyciaacutendonos ahora
De su vida es poco lo que sabeshymos porque la biografiacutea que escrishybioacute un coetaacuteneo suyo llamado Heshyraacuteclides no llegoacute hasta nosotros La mayor pa rte de la informacioacuten que poseemos se la debemos a Plutarco (46-120 de nuestra era) en su fashymosa obra Vidas Paralelas quien a su vez extrajo los datos del hisshytoriador romano Pollbio autor de una Historia universal
Se considera probable aunque no probado que viajoacute a Egipto y mantuvo estrecha relacioacuten con Erashytoacutestenes de Cirene director de la ceacutelebre biblioteca alejandrina y se da por cierto que contactoacute con la escuela cientiacutefica de dicha ciudad cuyos matemaacuteticos leyeron y citashyron sus obras No obstante hubo que esperar hasta el antildeo 530 de para que se hiciera la primera comshypilacioacuten de sus escritos por Isidoro de Mileto Pocas copias de los trashybajos del sabio siracusano sobrevishyvieron y no fue hasta 1906 cuando Johann Ludw ig Heiberg descubrioacute en Constantinopla un palimpsesto (papiro sobre el que se ha escrito un texto sobre otro anterior borrashydo) que permitioacute conocer los razoshynamientos matemaacuteticos de que se habiacutea va lido Arquiacutemedes para sus descubrimientos
Fue un genio de las matemaacuteshyticas con especial dedicacioacuten a la geometriacutea Sus hallazgos le garanshytizan un puesto de honor en 105
anales de la ciencia Ideoacute un meacutetoshydo para medir la circunferencia coshynociendo el diaacutemetro y determinoacute con aproximacioacuten de menos de dos mileacutesimas el valor del pi griego Elaboroacute tambieacuten las foacutermulas que
ARQUIMEDES permiten calcular el aacuterea del ciacutercushylo partiendo del radio y calculo el aacuterea de un segmento de paraacutebola entre otros hallazgos geomeacutetricos
Si bien no descubrioacute la palanca estudioacute las leyes que explican el principio que entra en juego al accionarla y al darse cuenta de la importancia que teniacutea dijo Si me dan un punto de apoyo movereacute el mundo
Arquiacutemedes no solo cultivoacute con eacutexito las matemaacuteticas sino que hizo incursiones fructiacuteferas en la fiacutesishyca Inventoacute el tornillo que lleva su nombre consistente en un mecashynismo con una hoja en forma de tornillo dentro de un cilindro para transferir agua desde un nivel bajo a canales de irrigacioacuten Este tornishyllo sigue usaacutendose para bombear liacutequidos
Se dice que mientras tomaba un bantildeo observoacute que el agua de la tina subiacutea cuando eacutel entraba y este efecto le llevoacute a descubrir el prinshycipio hrdrostaacutetico conocido como principio de Arquiacutemedes que en su versioacuten actualizada se enuncia diciendo que un soacutelido sumergido en un liquido recibe un empuje ha-
Piacuteo Moa Ban ga Escritor
cia arriba igual al peso del vo lumen del liacutequido que desaloja Al descushybrir este principio exclamoacute Eureshyka (Lo he encontrado) que ha pasado al cataacute logo de expresiones populares
Su mente prodigiosa no solo elucubraba teoriacuteas innovadoras tambieacuten dedicoacute su talento a inshyventa r armas nuevas que pudieran servir para la defensa de su ciudad Una de ellas fue un artefacto esshypecie de garra capaz de hund ir un naviacuteo enemigo
Pero el arma maacutes sorprendente seriacutean los espejos ustorios conocishyda por un relato de Luciano de Sashymosata (12 1-161 de) con la cual consiguioacute incendiar una escuadra enemiga Este invento nunca ha sido reproducido por lo que se pone en duda su existencia
La muerte de Arquiacutemedes se produjo el antildeo 212 aC a los 75 antildeos una edad considerada lonshygeva para la eacutepoca asesinado por un soldado romano de los que conquistaron Siracusa seguacuten la leshyyenda al negarse a acompantildearle pretextando que teniacutea que resolver antes un problema
Estatua de bronce de Arquiacutemedes en el observatorio Archenhold en Berl iacuten esculpida por Gerhard Thieme e inaugurada en 1972
Jack W Szostack
PREMIOS NOBEL Piacuteo Moa Banga DE CIENCIA 2009
Escritor
Charles K Kao George E Smith Wi llard S Boyle
2009 fue un antildeo en el que la concesioacuten de los premios Nobel de ciencia revistioacute ciertas peculiashyridades que conviene resaltar En primer lugar la adjudicacioacuten a tres investigadores en cada uno excepshyto en el de Economiacutea que fue comshypartido por dos ganadores Todos ellos destacaron en investigacioacuten baacutesica cuyos resultados propiciaron muacuteltiples aplicaciones praacutecticas lo que muestra claramente la imshyportancia que la ciencia pura tiene para el progreso
Otra caracteriacutestica es la alta parshyticipacioacuten de la mujer que acaparoacute cinco nominaciones el 44 de los agraciados proporcioacuten nunca alshycanzada antes Una de ellas la de Economiacutea es la primera mujer en ser distinguida con el galardoacuten en dicha disciplina en los 60 antildeos en que se adjudicoacute
MEDICINA
Recayoacute en tres cientiacuteficos (dos mUjeres y un varoacuten) que seguacuten destacoacute el jurado del Instituto Kashyrolinska han antildeadido una nueva dimensioacuten para la comprensioacuten de la ceacutelula han arrojado luz sobre los mecan ismos de enfermedades y han estimulado el desarrollo de nuevas terapias potenciales Se trata de Elisabeth H Blackburn Carol W Greider y Jack W Szostak
Los tres destacaron en la investishygacioacuten baacutesica sobre los teloacutemeshyros una estructura que se une a los extremos de los cromosomas humanos y los protege del enveshyjecimiento A la piexclimera se debe el descubrimiento de la enzima telomerasa que es un mecanismo baacutesico para la vida Cuando la teloshymerasa aumenta anormalmente se produce caacutencer O sea que en su justa medida rejuvenece la ceacutelula pero en exceso provoca un tumor Los conocimientos adquiridos proshymeten aplicaciones futuras en la lucha contra el caacutencer y el enveJeshycimiento celular
Blackburn nacioacute en Tasmania (Australia) en 1948 y junto con su disciacutepula Greider descubrieron la telomerasa en 1984
Grelder natural de California nacioacute en 1961 y fue quien demosshytroacute que los teloacutemeros previenen
el dantildeo en los cromosomas y por uacuteltimo Szostak de 57 antildeos Ion dishynense identificoacute ceacutelulas que por estar mutadas provocan un enveJeshycimiento celular prematuro
FiacuteSICA
La Academia sueca concedioacute el preciado galardoacuten a tres investigashydores que han ayudado a sentar las bases de las actuales redes de comunicaciones al decir del JUshyrado Son Charles Kao Kuen WishylIiaard S Boyle y George E Smith El tema comuacuten de investigacioacuten fue el descubrimiento del siacutelice un mashyterial abundante en la naturaleza como transmisor de la luz y a traveacutes de ella de las comunicaciones por fibra oacuteptica
El proceso lo inicioacute Kao en 1966 con la publicacioacuten de un artiacuteculo firmado conjuntamente con G O Gackam en el que anunciaba la capacidad de la luz para transmitir informacioacuten De ahiacute arranca la utishylizacioacuten industrial de la fibra oacuteptica desde 1970 transformada hoy en una red de maacutes de 1000 millones de kiloacutemetros por la que circulan textos muacutesica e imaacutegenes utilizashydas en Internet medicina etc
Kao que nacioacute en 1933 en Shanghai fue el precursor y visionashyrio del horizonte que se abriacutea con el empleo de la fibra oacuteptica Vive
Venkatraman Ramakrishnan Ada E Yonath Thomas A Stei tz
en Hong Kong donde sigue ded ishycado a la docencia
Boyle nacido en Canadaacute en 1924 junto con Smith que nacioacute en Nueva York en 1930 siguiendo la teoriacutea sobre el efecto fotoeleacutectrishyco de Einstein que le valioacute el Nobel crearon un sensor digital llamado CCD (Charged Coupled Device) cashypaz de reunir y leer las sentildeales de un gran nuacutemero de elementos de las imaacutegenes el ojo electroacutenico de las caacutemaras digitales que se utiliza tambieacuten en numerosas aplicaciones teacutecnicas como en la observacioacuten del interior del cuerpo humano y ha proporcionado fotos de lejanos lugares (como por ejemplo de Marshyte) o de los oceacuteanos profundos en palabras de la Academia
QUiacuteMICA
Tambieacuten este antildeo fueron tres investigadores de esta ciencia los laureados con el preciado galarshydoacuten cuyos nombres son Benkatrashyman Ramakrishnan Ada Yonath y Thomas Steitz que coincidieron en sus estudios sobre la estructura y funciones de los ribosomas unas partiacuteculas del citoplasma que desshycodifican la informacioacuten del ADN transmitida por el ARN mensajero para fabricar las proteiacutenas selecshycionando los amin oaacutecidos uno a uno
Los equipos liderados por los tres ganadores consiguieron por medio de la cristalografiacutea de rayos X el coshynocimiento en tres dimensiones de la estructura atoacutemica de los ribososhymas en el antildeo 2000 Este logro de bioquiacutemica baacutesica permitioacute saber como actuacutean los antibioacuteticos en las ceacutelulas de las bacterias lo que haraacute
posible disentildear nueshyvos antibioacuteticos que mejoren Ia actividad de 10$ actualmente en uso evitando asiacute la aparicioacuten de resistenshycia que se da en algushynos casos
La israeliacute Yonath de 70 antildeos trabaja en el Instituto Weismann de Jerusaleacuten y fue la pionera en obtener los primeros cristales Ellnor Ostrom OIIver E Willlamson de ribosomeacutels el norteamericano Steitz nacido en 1940 es profesor de la Universidad de Yale y publicoacute en 1998 el primer mapa incomshypleto del ribosoma y por uacuteltimo Ramakrishnan el maacutes Joven de los tres nacioacute en la India en 1952 y trabaja en la Universidad de Camshybridge (R~lIlo Unido) Tuvo una partlclpaClon relevante en la resoshylucioacuten de la estructura ribosoacutemica En dicha Universidad fue donde James Watson y Francis Crick desshycubrieron en 1953 la estructura en doble heacutelice del ADN
ECONuumlMiacuteA
La Academia de Ciencias de Suecia otorgoacute el premio de Ecoshynomiacutea a dos profesores estadounishydenses (como manda la tradici oacuten) por sus investigaciones en torno a las organizaciones sociales y la imshyportancia que en ellas tiene la orshyganizacioacuten econoacutemica (economic gobernance) que ha sido tladucishyda al espantildeol por un raro palabro gobernanza que bien podriacutea haber sido sustituido por gobierno o gobernabilidad Los plemiados son Elinor Ostrom y Oliver WiJliamshy
son Aunque ambos partieron de oacutepticas distintas coinciden en sus conclusiones
Ostrom nacida en 1933 es proshyfesora de la Universidad de Indiana y centroacute su trabajo en el estudio de la gestioacuten de la propiedad comuacuterl y en su libro El gobierno de los meshydios comunes describe numeroshy
sos casos eXitosos de comunidades locales entre las que incluyoacute el Trishybunal de las Aguas de Valencia un jurado centenario de regantes que dirime los conflictos derivados del uso del agua como ejemplos que muestran mayor eficiencia que la de otras forma puacuteblicas o privadas de gestioacuten Llega a la conclusioacuten de que ni la plivatizacioacuten ni la gesshytioacuten puacuteblica son siempre la mejor
opcioacuten Por su parte Williamson de 77
antildeos (uno maacutes que su pareja ganashydora) es docente de la Universidad de Berkeley California y autor de la obra Las instituciones econoacuteshymicas del capitalismo en la que estudia la teoriacutea y desarrollo de los costes de transaccioacuten que son los derivados de la operacioacuten aunque no formen parte del precio y su aplicacioacuten al funcionamiento intershyno de las empresas Analizoacute como influyen las relaciones jeraacuterquicas de las grandes sociedades en la reshysolucioacuten de los conflictos internos Tambieacuten estudioacute las situaciones en las que la organizacioacuten empresashyrial se vuelven tan complejas que aconseja externalizar determi nadas actividades operacioacuten que recibe el nombre de outsourci ng
ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
bull Los diacuteas 18 19 Y20 de septiemshybre tuvo luga r en el municipio ourenshysano de Maceda la celebracioacuten de Asshyt roga licia 09 evento del que nuestra agrupacioacuten form a parte como colaboshyradora organizadora del mismo y que en los uacuteltimos dos antildeos se estaacute convirshytiendo en la referencia del panorama astronoacutemico gallego gracias a la gran calidad de las conferencias y talleres que durante estos diacuteas se desarrollan wwwastroga liciaorg
- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
bull El diacutea 16 de octubre t uvo lugar una observacioacuten con el colectivo ponteshyvedreacutes Va ipolorio en el nacimiento del Riacuteo Gafos muy cerquita de Pontevedra A esta observacioacuten acudieron muchos miembros de dicho colectivo y un buen nuacutemero de miembros de la AARB
bull Los diacuteas 13 y 24 de noviembre Julio Pereira impartioacute sendas charlas de Iniciacioacuten a la Astronomiacutea y sesiones de Planetario para los alumnos del Coleshygio Mariano de Vigo Tambieacuten t uvieron lugar estas charlas de iniciacioacuten a la Asshytronomiacutea en el Colegio Las Acacias
voa nos acercoacute todas las novedades acerca de la investigacioacuten sobre exoshyplanetas con una charla-coloquio titushylada Planetas Extrasol ares que tuvo lugar en la Libreriacutea Casa eJel Libro cuya gerencia una vez mas nos cedioacute su sashyloacuten de actos para nuestras actividades
bull El 17 de noviembre Pablo Martiacuteshynez Javier Navidad Sebastiaacuten Hernaacutenshydez y Ricardo Lago se desplazaron al Alto de Fontefriacutea con intencioacuten de obshyservar el maacuteximo de las Leoacutenidas (lluvia de estrellas)
bull El 23 de noviembre Ricardo Lago impartioacute una charla-coloquio titu lada Exploracioacuten Espac ia l en el sa loacuten de actos de la libreriacutea Casa del Libro
bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
bull Durante este antildeo 2009 se han enviado reportes sobre contaminacioacuten lumiacutenica al Proyecto IACO en el ma rco del AIA-IYA2009
bull Se ha puesto en marcha el Proshyyecto CMON (Collaborative Meteor Observatory Network) entre varios afishycionados gallegos para montar una red gallega de registro y estudio de boacutelidos y meteoros que pueda colaborar con otras redes profesionales que ya estaacuten en pleno funcionamiento
Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
-
Eridanu~--
[) 225 0
Columba -lt
E w
Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
Diacutea 20shy
Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
Diacutea 4shy
Diacutea 22shy
Diacutea 17shy
MAYO
Diacutea 6shy
Diacutea 16shy
Diacutea 26shy
JUNIO
Diacutea 8shy
Diacutea 21shy
Diacutea 28shy
Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
Toda a informacioacuten de
Vi O
Alcaldiacutea Concello de Vigo
ALCALDiacuteA
Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
Cal eacute o seu horario Luns a venres de 8 da mantildeaacute aacutes 8 da tarde e saacutebados de 10 da mantildeaacute aacutes 2 da tarde
Outros servizos de Atencioacuten Cidadaacute Se vostede quere obter informacioacuten a traveacutes do seu moacutebil ou do seu enderezo electroacutenico sobre ofertas de emprego munlClpals subvencioacutens e prazos de pagamento dos impostos municipais noacutes informaacutemoloa sen custo alguacuten Poacutedese dar de alta a traveacutes do 010 ou no enderezo 010vigoorg
Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
bullWWW vigO org
Es previsible que estas emisiones derivadas de los usos de la tierra sigan creciendo Por un lado la propia dinaacutemica de crecimiento de la poblacioacuten demandaraacute mayores producciones agriacutecolas y ganadeshyras pero ademaacutes la viabilidad ecoshynoacutemica de la mayoriacutea de los paiacuteses se une al incremento de las exporshytaciones de algunas de esas proshyducciones esto demandaraacute una mayor superficie agriacutecola y ganashydera y conllevaraacute peacuterdidas de masa forestal
En esa linea hay que pensar en las propuestas en el subcontinente de produccioacuten de biocombustibles liacuteshyquidos bien para su consumo proshypio pero en mayor medida previshysiblemente para la exportacioacuten La Hidroviacutea del Paranaacute antes citada se une en cierta medida al desarrollo de los cultivos de soja para usos vashyrios entre ellos los de biocombusshytibies Estos cultivos energeacuteticos o mejor dicho los biocombustibles liacutequidos aparecen como opciones de reduccioacuten de las emisiones gloshybales de CO2 Ello es cierto pero no en gran proporcioacuten y esa dismishynucioacuten se la asignaraacuten maacutes bien los paiacuteses que los consumen no a los que producen la soja u otras mateshyrias primas
Botadero de residuos Ciudad de Guatemala Agosto 2007
El uso masivo de abonos nitroshygenados o la extensioacuten de cultivos que fijan nitroacutegeno en el suelo es un problema en el ciclo de dicho elemento pues finalmente eacuteste pasa a las aguas y camina hacia el mar Es importante sentildealar que hay plmiddoteocupacioacuten por que ya hashyyamos sobrepasado el equilibrio en el ciclo global del nitroacutegeno o estemos cerca de hacerlo
En estas paacuteginas se va a hacer una referencia maacutes extensa resshypecto a los usos energeacuteticos y sus expectativas de evolucioacuten en las emisiones de COr Antes de ello hay que sentildealar otro foco emisor tal es los vertederos de residuos urshybanos que aparte de un problema y una fotografiacutea social muy poco alentadora suponen una contribushycioacuten nada desdentildeable de CH
4 (Fishy
gura 4)
Esquemas energeacuteticos en Ameacuterica Latina
En el lado del consumo en Ameacuterica Latina hemos de hablar de los siguientes tres apartados Lo haremos tanto en relacioacuten al moshymento actual como en sus expecshytativas de evolucioacuten que como se va a exponer son de un crecimienshyto significativo
bull Los vertederos de residuos son un lugar insano Se desprenden gases procedentes de la descomposicioacuten de dichos residuos las aguas que circulan por ellos suelen ser aacutecidas y arrastran metales disueltos maacutes otros compuestos Debieran construirse sobre superficies estancas y lejos de las viviendas bull Pero en muchas ciudades incluida Madrid alliacute trabajan de manera maacutes o menos informal personas que se ganan la viacuteda con las cosas que recuperan de esos vertidos
Figura 4
bull Usos industriales El desarrollo industrial en el subcontinente ha sido muy asimeacutetrico Chile cuenta con una importante produccioacuten de cobre la cual supone consushymos significativos de electricidad Venezuela tambieacuten desarrolloacute su industria sideruacutergica metaluacutergica y quiacutemica Brasil cuenta con una industria baacutesica diversificada lo mismo que Colombia y Argentina aunque en menor medida Otros paiacuteses soacutelo cuentan con industrias manufactureras de bajo consumo energeacutetico
La demanda de bienes para la construccioacuten cemento y acero haraacuten crecer estas industrias y la demanda de energiacutea En la misma linea aunque por razones distintas aumentaraacute la demanda de cobre y consiguientemente el consumo de electricidad esa apetencia por el cobre viene de muacuteltiples usos enshytre ellos los equipos para las enershygiacuteas renovables aerogeneradores o placas solares
bull Movilidad y transporte En algunos paiacuteses supone ratios muy elevados entre un tercio y la mitad del consumo final de energiacutea no asiacute en los paiacuteses con mayor peso de la industria baacutesica Brasil Coshylombia Chile o Venezuela El transshyporte de mercanciacuteas se hace por carretera y entre los grandes proshyyectos de nuevas infraestructuras se proponen autoviacuteas de conexioacuten internacional en buena medida comunicando puertos que miran al Paciacutefico o al Atlaacutentico aunque el traacutefico por riacuteos tiene tambieacuten su importancia
Pero el aspecto maacutes preocupante se une al crecimiento de la movilidad que por otra parte es necesario por razones estructurales sociales y econoacutemicas En la actualidad el nuacutemero de automoacuteviles por 1000 habitantes estaacute en torno a los 150 algo menos de la tercera parte del ratio espantildeol
La poblacioacuten en Ameacuterica Latina es el 7 de la mundial mientras que si miramos un desglose de la poblacioacuten urbana del mundo nos encontraremos que las ciudades latinoamericanas suponen el doble de ese va lor sentildea l como otras vashyrias del ritmo de crecimiento urbashyno en este subcontinente_Las ciushydades reclaman entre otras cosas respuestas a la mov ilidad obligada esa que conecta las zonas de reshysidencia con las de ocio y las de trabajo En todas las ciudades en la medida que aumenta el nivel de vida el automoacutevil es la respuesta maacutes si el desarrollo de los medios de transporte colectivo es defishyciente
El crecimiento de la movilidad y el transporte demandaraacute progresivashymente maacutes derivados del petroacuteleo a los cuales acompantildearaacuten por un lado el gas natural como ya sucede en Argentina o Brasil con el gas licuado veh icular o los biocomshybustibles liacutequidos tal como se ha sugerido anteriormente
bull Residencial y servicios Es una demanda que creceraacute tambieacuten en la medida que se incremente el nishyvel de vida En buena medida se dishyrigiraacute hacia el consumo de electrishycidad con una cierta participacioacuten del gas en las ciudades
El consumo de electricidad en el conjunto de Ameacuterica Latina es moderado con relacioacuten al de los paiacuteses maacutes ricos tal como muestra la figura 5 aunque el del paiacutes proshyductor de cobre Chile es el maacutes elevado del subcontinente Las reflexiones anteriores nos llevan a pensar en aumentos signif icativos en la demanda eleacutectrica la cual en la actualidad proviene en algo maacutes de la mitad de la generacioacuten eleacutecshytrica el resto se obti ene del gas nashytural y de derivados del petroacuteleo y en menor medida del carboacuten
Del lado de la energiacutea primaria hay que sentildealar que Ameacuterica del
Consumo de elctricidad per caacutepita kWhlpersona y antildeo
9000
8000
7000 6000
5000
4000
3000 Datos del
antildeo 2006 2000
1000
Media OCDE Espantildea
bull Al antildeo 2008 el consumo mundial de electricidad alcanzoacute 20000 TWh lo cual significa 3000 kWh por persona y antildeo de media bull Es previsible que en Ameacuterica del Sur la demanda de electricidad se doble en los proacuteximos 25 oacute 30 antildeos bull iquestCoacutemo seraacute en Ameacuterica del Sur el esquema de generacioacuten y cual seraacute el grado de integracioacuten regional
Chile Brasil Media Ameacuterica del Sur
Figura 5
Sur tiene reservas de combustishybles foacutesiles para ser autosuficiente en su conjunto durante todo este siglo Ahora bien el reparto geoshygraacutefico de yacimientos tambieacuten es asimeacutetrico_ Las reservas de petroacuteshyleo son una deacutecima parte de las mundiales las de gas natural una veinteava parte y las de carboacuten una proporcioacuten algo menor
Venezuela es con diferencia el paiacutes con mayores reservas de peshytroacuteleo seguido a distancia por Brashysil En ambos casos la participacioacuten de los crudos pesados en el total de ellas es muy elevada lo que cuestiona como seraacuten los procesos de refino en el futuro y que calidashydes se obtendraacuten de eacutel Brasil no seraacute suministrador para el resto de Ameacuterica Latina ya que sus reservas soacutelo cubren razonablemente sus demandas El gas natural se enshycuentra en primer lugar en Veneshyzuela y en segundo en Bolivia las disponibilidades de Argentina son escasas soacutelo vaacutelidas para su propio consumo
Las fJosiciones polrlicdS de Veshynezuela y Bolivia no crean un enshytorno de faacutecil diaacutelogo con determishynados paiacuteses tambieacuten hay dudas sobre la capacidad financiera y tecshynoloacutegica de ambos paiacuteses para una
raacutepida expansioacuten de las industrias petrolera y gasista de forma indeshypendiente Asiacute los dos paiacuteses dan entrada a compantildeiacuteas foraacuteneas que en cierta medida vuelven a repetir los esquemas de explotacioacuten de los recursos naturales frente a los cuashyles se han manifestados los liacutederes de Venezuela y Bolivia Todo ello conforma una situacioacuten compleja y que trae incertidumbres en el sushyministro energeacutetico futuro
Este esquema de anaacutelisis puede favorecer el avance energeacutetico en cuatro liacuteneas que introducen a su vez cuestiones
bull Retorno al carboacuten Previsibleshymente de forma moderada dirigido hacia la genelacioacuten de electriCidad ya algunas industrias baacutesicas como la fabricacioacuten de cemento Ya se construye una central teacutermica de carboacuten en el sur de Argentina y se dibujan proyectos en otros paiacuteses Esto supondriacutea un incremento de las emisiones de C02
bull Energiacutea nuclear Francia se mueve por dife rentes paiacuteses proshyponiendo centrales no parece faacutecil que los proyectos cuajen al menos a corto plazo Las suspicacias poshyliacuteticas entre paiacuteses de la regioacuten se agravariacutean
~
bull Fomento de los biocombustishybies liacutequidos Esta liacutenea que proshypone en primer lugar Brasil ya se estaacute extendiendo por otros pciexcliacuteses Como se ha sugerido anteriorshymente no haraacute maacutes que trasladar el problema de las emisiones de gases de efecto invernadero del entorno de los hidrocarburos a la agricultura
bull Desarrollo de las energiacuteas renovables Es la opcioacuten maacutes apeshytecible tanto en relacioacuten a las inshycertidumbres en disponibilidad de hidrocarburos para todos y a fin de frenar el crecimionto de las emisioshynes de gases de efecto invernadeshyro Veamos brevemente cual es la situacioacuten
Energiacuteas renovables en el sisteshyma eleacutectrico
La hidraacuteulica es la primera fuenshyte de generacioacuten eleacutectlica su desashyrrollo en los uacuteltimos antildeos estaacute sienshydo socialmente muy cuestionado desde las grandes represas brasileishyras a la de Ralco en Chile esto no favorece la construccioacuten de nuevas instalaciones de generacioacuten
La eoacutelica es el gran recurso enershygeacutetico en varios paiacuteses de Ameacuterica
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EOacuteLICA DEL CHOCOacuteN
Latina desde el istmo de Tehuanshytepec en Meacutexico a la Guajira en Colombia y Venezuela Pero sobre todo en la Pat agonia C hilena y Arshygentina aquiacute hay disponibilidades de viento como para generar una cantidad de electricidad similar al actual consumo de toda Ameacuterica Latina un milloacuten de GWh anuales
iquestPor queacute no se ha desarrollado aun la eoacutelica) Va rias respuestas nos aparecen desde la no consciencia del problema global del cambio climaacutetico a razones de inmediatez econoacutemica que se une a ese marco de economiacutea ultra liberal que se ha extendido en muchos paiacuteses y las empresas energeacuteticas propias o foraacuteneas
Ahora bien ag ua pasada no mueve molino La cuestioacuten es coacutemo conseguir avanzar en ese propoacutesito Parece necesario estushydiar viacuteas significativas de financiashycioacuten a las cuales no podemos ser ajenos tal y como se veraacute maacutes adelante Pero antes que ello es preciso recuperar el diaacutelogo social para que la eoacutelica y la hidraacuteulica puedan caminar Juntas
La hidraacuteulica ya existente puede soportar un gran desarrollo de la
~
bull En una meseta proacutexima a esta presa cuya potencia n 25 Km hidraacuteulica es de 1200 MW Con 3000 horas anuales equivalentes a plena carga Parque eoacutelico de ~ 1000 aerogeneradOfes de 3 MW ~ _3000 MW de potencia totalnstalada Como este parque eoltco caben - 3 500 horas equivalentes a plena carga I muchos en la Patagonia - InverSII)n - 4000 Millones de Euros - Generacioacuten - 10000 GWhantildeo
energiacutea eoacutelica bien en implantashyciones proacuteximas a presas en operashycioacuten como sugiere la figura 6 bien con interconexiones entre hidreacuteIacuteumiddotmiddot lieas de zonas poco ventosas por ejemplo las del Paranaacute con aacutereas de alto potencial de viento Esto obliga a un diaacutelogo entre paiacuteses lo cual no es faacutecil pero ademaacutes reshyqUiere inversiones en infraestrucshytu ras
Conclusiones a modo de reflexioshynes para seguir trabajando
Tanto lo que se ha expuesto en relacioacuten con Ameacuterica Latina como lo que acontece en otros lugares del mundo nos hacen pensar en lo inevitable del avance del cambio climaacutetico y sus consecuencias Es preciso comenzar las acciones de adaptacioacuten tanto en paiacuteses ricos como en los maacutes pobres a los cuashyles estamos obligados a ayudar de forma sign ificativa
Evidentemente todas las accioshynes que fomenten el ahorro y uso eficiente de la energiacutea deberaacuten ser promovidas Aquiacute y en cualquier otro paiacutes en especial en el transshyporte y la movilidad pero sin olvishydar actuar en relacioacuten a cualquier otro tipo de consumo energeacutetico
Finalmente parece imprescindishyble dibujar un esquema de desarroshyllo de la energiacutea eoacutelica en Ameacuterica Latina en particular en Patagonia Ello requiere en primer lugar asushymir el dibujo que los ciudadanos de los distintos paiacuteses desarrollen buscando en primer lugar diaacutelogo y consenso social posiblemente las Universidades pudieran tener un papel significativo en recomposhyner ese diaacutelogo que tan necesario se hace y que no olvidemos estaacute deteriorado
Espantildea debiera sentirse invoshylucrada en este propoacutesito Las deshynominadas empresas energeacuteticas espantildeolas se extienden por los distintos paiacuteses de Ameacuterica Latishyna fueron para ampliar sus actishyvidades pero hoy entre ell as debe aparecer la lucha contra el cambio
Figura 6 climaacutetico
- -- -- -
LA OBSERVACION PLANETARIA
y EL DIOS DE LA GUERRA
Cuando algunos miembros de
la Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas
Baixas me propusieron la idea de colaborar con alguacuten artiacuteculo en esta interesante revista accediacute gustoso y agradezco su deferencia
de darme la oportunidad de colashy
borar con los temas que maacutes me apasionan La astronomiacutea
La astronomiacutea amateur puede
tener dos apartados El cielo proshy
fundo y la observacioacuten planetaria o en su extensioacuten digamos la obshyservacioacuten del Sistema Solar Desde siempre me quedeacute maravillado por la observacioacuten de los planetas y los
misterios que encierran
Tambieacuten los dos apartados obshyservacionales se pueden dividir en dos La observacioacuten visual y la obshyservacioacuten fotograacutefica sentildealando
esta uacuteltima un tanto mas difiacutecil y complicada especialmente en la fotografiacutea planeta ria
Este invierno y proacutexima primashy
vera tendremos dos planetas en
muy buenas condiciones de obsershyvacioacuten Marte por tener su oposishy
cioacuten en enero y Saturno un poco mas tarde
Marte siempre fue mi planeshy
ta preferido por sus detalles tan
dinaacutemicos y cambiantes sus mushychos puntos en comuacuten con nuesshytra Tierra y al ser sus oposiciones un poco mas frecuentes que las de los demaacutes planetas exteriores
es obligado hablar en primer lugar del planeta rojo
Como todos sabemos el Marshyte de los latinos era Ares para los
Camilo Fumega Ucha Presidente de la Asociacioacuten para la Divulgacioacuten Cientiacutefica
Ourense Astronomiacutea
griegos dios de la 18 d iciembre 2007 882 Mili Km --------guerra que se hace
acompantildear de sus dos hijos Fobos (Temor) y Deimos (Terror) una
Afelio
vez descubiertos por 28 agosto 2003 556 MilI Kmel astroacutenomo estadoshy
unidense Asaph Hall
EI planeta rOJo poshy8 ltlbri12014
see una oacuterbita muy 924 MilI Km
exceacutentrica y esto hace Tabla Oposiciones de Marte cercanas a las actuales En agosto de 2003 alcanzoacute el perihelio que sus OPOSICIOshy situilndose a su miacutenima distancia a la Tierra con 556 millones de Kmla actual oposlcion del proacuteximo dja 29 de enero seraacute en el afeliocon una distancia cercana a los nes que se dan cada 100 millones de Km
780 diacuteas por teacutermino medio no acontezcan a la misma nes de Km) y es entonces cuaacutendo distancia haciendo variar en conshy brilla con un fulgor rojo-naranja secuencia su diaacutemetro aparente casi escandaloso superando en angular asiacute como su brillo o magshy brillo al planeta Juacutepiter nitud a simple vista En las oposi shyciones afeacutellcas esto es en el punto Precisamente un par de meses mas lejos de la Tierra como la que antes y despueacutes de las oposiciones acontecioacute en el mes de enero pashy debemos observar y fotografiar el sado Marte se situoacute a maacutes de 100 planeta porque despueacutes su brillo y millones de Km pero su brillo sushy diaacutemetro decreceraacuten raacutepidamente pera auacuten la primera magnitud yes muy faacutecil de localizar sin embargo En la tabla I podemos ver las en el periheliO (oposiciones cercashy oposiciones hasta el 2020 con su nas y favorabl es como la del 2003 distancia correspondiente en milloshyy que acontecen cada 15-17 antildeos) nes de Km en su miacutenima aproxishyMarte se situacutea a la miacutenima distanshy macioacuten que suele acontecer con cia de nuestro planeta (556 millo- algunos diacuteas de diferencia a la
Oposiciones de Iarte para el ciclo 2003-2020 I Fecha Asceu Recta Declinacioacuten Distaucia LVKlll lag TA 2S-Ago-2003 15deg -i8 S22h 39m 03 72 556 x 106 251-28
I
30--Iay-2016 15h -15m 2F 2-i S 0503 bull 753 x 106 -20 186I
31-Jul-20 18 20h 27m 25deg 56 S 0385 577 x 106 -2S 2-i3 13-0cl-2020 05deg 22 N 0-119 62 7 x 1050111 22 m -16 22-1
15~ 53 N 07-No-~005 02h 51m 0-i6-1 69-1 x 106 ~01-~3 159-2-1-Dic-2007 26deg-151 06h 12m 0592 S86 x 106 -16
29-Ene-20 1 O 08h 5-1m 22 09 N 066-1 99-1 x 106 -12 141 05-1ar-2012 11h 03m 11351 I 06 7-i 1008 x 106 -12 139
l ) O-l~ 25 S 0618 bull 915 x 1051-1-Abr-201-1 13h 05m -1-1 - shy
Tabla IIOposiciones hasta el antildeo 2020Se dan sus coordenadas as] como su distancia magnitud y tamantildeo aparente en segundos de arce
Marte el diacutea 2 de diciembre del 2007 Al sur (arriba) se divisa el Solis Lacus y sus regiones adyacentes Abajo izquierda se puede ver el Mare Acidalium muy cerca del polo norte El color azul difuso se debe a nieblas que se forman en sus contornos Newton 3l0rnm Powermate 5X F25 Philips SPC900NC
El diacutea 20 de agosto de la gran oposicioacuten de 2003 ha sido posible capturar el sateacutelite De i mos en su maacutexima elongacioacuten oeste a las 2h ut El planeta estaacute saturado para poder resaltar el sateacutelite Se empleoacute el newton de 3 10rnm a focales y exposiciones de FIO y 1 F20 y 2 Y F25 Y 4 de izquierda a derecha y una Toucam Pro modificada para larga exposicioacuten
Muy cerca del maacuteximo acercamiento en la gran oposicioacuten de 2003 Marte nos muestra la gran extensioacuten de su polo sur (arriba) En el centro destaca Solis Lacus y las regiones que le circundan divisando a su izquierda el gran cantildeoacuten de Valles Marineris Newton 310mm Powermate 5X F25 Toucam Pro
oposicioacuten debido a la excentricishydad del planeta
En b tabla II (paacutegino mterior)
tambieacuten veremos sus fechas con las coordenadas del planeta en el
cielo asiacute como su distancia magshynitud y tamantildeo angular aparente
La observacioacuten planetaria no es tarea faacutecil Requiere telescopios de una cierta potencia (lo ideal seraacuten como miacutenimo 20 cm) si queremos divisar los principales detalles adeshymaacutes de una atmoacutesfera muy estable para que el telescopio pueda trashybajar a su maacutexima potencia
Pero los detalles planetarios no se ven al primer golpe de vista requieren muchas horas al telesshycopio con paciencia y en espera de aquellos breves momentos de estabilidad de nuestra atmoacutesfera
para poder ver y captar todos los maravillosos detalles que nos pueshyden mostrar los planetas y en este caso el planeta rojo
A l primer vistazo Marte es un planeta lleno de decepciones Uno espera ver los claros de las meseshytas las zonas altas los canales etc y lo que divisamos es un pequentildeo disco anaranjado sin rastro alguno o quizaacutes alguacuten leve sombreado acompantildeado posiblemente de una manchita intensamente blanca al norte o al sur del disco a modo de un blanco diamante engarzado en el borde de un anillo Es uno de los casquetes polares que seguacuten la oposicioacuten nos puede mostrar el
norte o el sur (esta vez nos mosshytraraacute el polo norte)
Pero si tenemos la paciencia de esperar a los momentos estables de nuestra atmoacutesfera entonces los detalles de Marte se nos preshysentaraacuten a nuestros ojos destellanshydo maravillosamente hacieacutendose visibles la Syrtis Major Sinus Merishydiani Hellas Solis Lacus Coacuteprates etc y si nuestro telescopio es lo bastante potente podemos divishy
sar incluso los grandes volcanes de
Toma en blanco y negro a traveacutes de filtros infrarrojo y violeta el diacutea 27 de julio de 2003 El polo sur muestra grietas debido a su deshielo causado por el comienzo del verano marciano En el centro destaca Sinus Meridiani con dos zonas claras a ambos lados que pueden ser debidas a fenoacutemenos meteoroloacutegicos estacionales Newton 310mm Powermate 5x F25 Toucam Pro
la regioacuten de Tharsis como la gran
cima de Olympus Mons Es muy recomendable acostumshy
brarse a observar con los dos ojos abiertos y la visioacuten ladeada donde nuestra retina estaacute menos cansashy
da Si ponemos una rnano delante del aja abierto que no observa y nos alejamos ligeramente del ocushylar nos acostumbraremos a la senshysacioacuten de que observamos con los dos ojos y nuestra observacioacuten se haraacute mas coacutemoda y sensible
Los detalles se muestran bien en luz visible pero filtros naranja amarillos o azules nos ayudaraacuten a contrastar e identificar mejor ciershytos detalles
Para la observacioacuten visua l basshytaraacute un aumento entre 150 y 250 veces pero para la fotografiacutea la cosa cambia si queremos destashycar los detalles en primer teacutermin o tenemos que ampliar la focal del telescopio hasta algunos metros esto es de 4 a 6 en el caso de Marte que podemos conseguir aplicando al telescopio una lente negativa adiciona l como puede ser una lente barlow de ca lidad o mejor auacuten una powermate
Para semejante ampliacioacuten neshycesi tam os una montura fuerte que
permita un buen seguimiento asiacute
como una atmoacutesfel-a estable (muy
importante) si no los detalles se
mostraraacuten oscilantes y borrosos
no siendo posible la captura fotoshy
graacutefica
Hoy diacutea las caacutemaras maacutes adeshy
cuadas son las ccd ex profeso
o tambieacuten caacutemaras que puedan
grabar viacutedeos (las mas usadas) a
varios fotogramas por segundo
porque bu rlan de alguna for-
El planeta en la oposiclon de
ma las secuencias turbulentas y despueacutes con el programa adecuashydo como Registax se pueden esshycoger los mejores frames alinearshylos optimizarlos y promediarlos en una imagen final de gran calidad Las webcam con chip ccd como alshygunas Philips hoy diacutea son las maacutes adecuadas por su gran rendimienshyto y un coste superasequible
Tambieacuten si el telescopio es lo suficientemente potente podemos intentar ca pturar los sateacutelites Fobos y Deimos sobre todo este uacuteltimo ya que se aparta mas del planeta y es mas brillante Para esto debeshymos esperar a que los sateacutelites se en cuentren en sus maacuteximas elonshygaciones ya que la mayoriacutea de las veces se hallan inmersos en la luz de planeta y necesitamos que la webcam esteacute modifi cada pa ra larshyga exposicioacuten ya que tendremos que exponer varios segundos para panel en evidencia la luz del sateacutelishyte La ampliacioacuten tambieacuten seraacute alta para desdoblar el diminuto sateacuteshylite del disco planetario
En fin si el clima nos acompantildea tendremos de nuevo otra ocasioacuten de observar el planeta rojo a pesar de no ser una oposicioacuten favorable
2007 Ahora nos muestra el polo norte (abajo) En el centro izquierdo se divisa una manchita blanca que sentildeala el Olympus Mons Posiblemente se deba a nubes y nieblas que circundan el gran volcaacuten Nexton de 310mm Powermate 5xF25 y Philips SPC900NC
CLUB DE ISICA
ENRICO FERMI El Club de Fiacutesica Enrico Fermi
se inauguroacute el pasado diacutea 6 de ocshytubre en el Laboratorio de Fiacutesica del lES Santo Tomeacute de Freixeiro Lo dirige el profesor Joseacute MalIacutea Cordobeacutes miembro fundador de la Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas Baixas profesor de Fiacutesica de lES y actualmente trabajando en el Deshypartamento de Fiacutesica Aplicada de la Universidad de Vigo
Preguntamos en primer lugar al profesor Cordobeacutes por el moshytivo que le movioacute a buscar ese nombre para el Club
Con el nombre de Enrico Fershymi se quiere honrar la memoria del ilUStre fiacutesico italiano premio Nobel en 11938 por sus estudios de la radiactividad inducida usanshydo neutrones y el uacuteltimo quizaacutes de los grandes fiacutesicos que fueron teoacutericos y experimentales al misshymo tiempo En el club de Fiacutesica recibimos apoyo en materiales didaacutecticos muy variados de Fermishylab un laboratorio nacional ameshyricano que se encuentra cerca de Chicago y en donde se hace inshyvestigacioacuten en Fiacutesica de altas enershygiacuteas Esta es otra de las razones que me movieron a dedicarle las actividades del Club a este conoshycido fiacutesico
iquestQueacute actividades se realizan en el Fermi
El Club Fermi tiene por objeto promover los estudios de Fiacutesica elTtre los alumnos de Bachillerato Cada antildeo se inscriben en el Club alumnos de muy diversos centros docentes que estaacuten muy interesashydos en el estudio de la Fiacutesica Teshynemos una reunioacuten semanal y las actividades se centran en el estushydio de las estructuras de la materia
(aacutetomo nuacutecleo y partiacutecula) tanto a nivel teoacuterico como expel-imental Para ello hay disentildeadas una serie de charlas-coloquio sobre estos teshymas y otra serie de actividades para simulal-Ios meacutetodos de trabajo que se emplean en esta investigacioacuten Colaboran en las actividades del Club Fermi algunos laboratorios de Fiacutesica de Altas energiacuteas como CERN en Suiza y Fermilab y Jeffershyson lab en USA
Entre los contenidos de las seshysiones figuran El Modelo Estaacutendar de la Partiacuteculas e Interacciones con el que se trabaja en Fiacutesica de Parshytiacuteculas los trabajos sobre Fusioacuten nuclear en el laboratorio y en los sistemas estelares y los desarrollos sobre Cosmologiacutea
iquestEstaacuten previstas otras actividashydes ademaacutes del curso propiashymente dicho
Efectivamente otras actividashydes en las que pueden pal-ticipar aquellos alumnos que lo deseen son la preparacioacuten para la Olimshypiacuteada de la Fiacutesica la participaoi oacuten en concursos sobre Ciencia como Ciencia en accioacuten organizado por la Real Sociedad Espantildeola de Fiacutesica y Sciencia per tutti organizado por el Instituto Nacionale de Fisica Nushycleare en Frascatti asiacute como las sashylidas a observar el cielo nocturno en colaboracioacuten con Ila Asociacioacuten Astronoacutemica Rias Baixas
Usted estuvo en CERN el antildeo pasado en un curso para profeshysores de lES coincidiendo con la puesta en marcha del LHC iquestEstaacute previsto dedicar tiempo al proyecto LHC en las sesiones del Clubiquestqueacute visioacuten tiene de este proyecto en el momento actual
D Joseacute Mariacutea Cordobeacutes Fiacutesico
En este antildeo uno de los temas a los que se dedicaraacute especial atenshycioacuten seraacute al nuevo acelerador de CERN el LHC (Large Hadron Colllshyder) que tiene previsto comenzar a funcionar en el mes de noviembre Su estructura su funcionamiento y los objetivos que tiene planteashydos se trataraacuten a lo largo de las sesiones en las que se conjugaraacuten las clases teoacutericas con el uso de los maacutes variados recursos didaacutecticos
Sobre el LHC lo primero que diriacutea es que es una maacutequina extreshymadamente compleja Se dice que es una maacutequina de maacuteximos es la mayor instalacioacuten superconductoshyra del mundo es la que trabaja a menor temperatura la que permishyte alcanzar la mayor energiacutea la de mayores dimensiones etc
El antildeo pasado coincidiendo con el curso para profesores de lES al que se ha referido en CERN se puso en funcionamiento Fue todo un eacutexito Sin embargo cuando se estaba calibrando a la energiacutea de 5 TeV en uno de los sectores en que estaacute dividido el acelerador hubo una averiacutea debido a defectos en la soldadura de unos imanes y e1 acelerador pasoacute del reacutegimen superconductor al normal produshycieacutendose un escape de helio al tuacuteshynel Esta averiacutea que produjo dantildeos en los imanes adyacentes fue basshytante seria y ha obligado a retrasar un antildeo su funcionamiento con el perjuicio que ello supone para los trabajos de investigacioacuten que esshytaba previsto iniciar Por otra parshyte ha sido necesario revisar miles de soldaduras reparar los imanes dantildeados o sustituirlos por otros nuevos y esto ha encarecido el proshyyecto Evidentemente ha sido un momento difiacutecil para CERN pero tambieacuten hay que tener en cuenta
que la complejidad de la maacutequina el trabajo pionero que alliacute se esta realizando y el nuacutemero elevado de grupos de investigacioacuten que intershyvienen en el proyecto y que hay que coordinar es un desafiacuteo en toda la regla
Sin embargo como dice el Director General de CERN Rolf Heuer ahora se comprende mucho mejor coacutemo funciona la maacutequina y este contratiempo ha suministrado mucha experiencia para el futuro Se han mejorado algunos sistemas de proteccioacuten y se controlaraacuten los haces con nuevos sistemas de seshyguimiento Iniciaraacute su funcionashymiento a una energiacutea menor de la que se ha previsto en el mes de noviembre para ir calibrando el guiado de los haces los detecshytores los sistemas de recogida de datos etc Posteriormente se aushymentaraacute su energiacutea hasta unos 5 TeV en el 2010 para despueacutes des-
conectarla en el invierno del nuevo antildeo y pl-epararla para su funcionashymiento a 7 TeV (energiacutea maacutexima) en el 2011 No obstante a estas energiacuteas por debajo de la energiacutea maacutexima los fiacutesicos esperan enconshytrar resultados que sean relevantes e indicadores quizaacutes de una nueva Fiacutesica
El club de Fiacutesica Enrico Fermi tiene ya una rica tradicioacuten de premios entre sus antiguos miembros iquestNos puede hablar de este tema
En el club venimos preparando a los alumnos para la Olimpiada de Fiacutesica desde sus comienzos Ha hashybido miembros del Fermi que han sido ganadores tanto en la fase local de la Universidad de Vigo como en la fase nacional y han podido asistir a la Olimpiacuteada Intershynacional En el antildeo 2001 fuimos ganadores del concurso Ciencia en
accioacuten y representamos a Espantildea en el eERN junto con otro grupo de un colegio de Madrid Conseshyguimos un diploma en el Concurso Scienza per tutti en el antildeo 2003 por un trabajo sobre el micromunshydo y el macromundo etc
iquest Coacutemo estaacute estructurado el curshyso en el Club Fermi
Las sesiones en el Club Fermi tienen una frecuencia semanal y se extienden a lo largo de un trimestre En la segunda fase las actividades se centran en la preparacioacuten de la Olimpiacuteada de Fiacutesica y en la particishypacioacuten en algunos de los concursos cientiacuteficos que hayan elegido los participantes La clausura del curso en el mes de abril se hace coincishydir con la participacioacuten en el Masshyterclass experimento en Fiacutesica de partiacuteculas a traveacutes de internet que organiza la Universidad de Santiago en colaboracioacuten con CERN
Joseacute Mariacutea Cordobeacutes director del Club de Fiacutesica Enrico Fermi y colaborador de esta revista durante una estancia en el CERN
FISICA
INTRODUCCiOacuteN
La fiacutesica es una rama de la cienshycia La ciencia es la buacutesqueda de un entendimiento racional del mundo en el que vivimos Como tal la ciencia parece haber sido inventada hace unos 3000 antildeos en la antigua Grecia y sus coloshynias por los mares Egeo y Meshyditerraacuteneo Mucho antes de la ciencia la humanidad demostroacute tener grandes capacidades inshyventivas manejando el fuego la agricultura la medida de tierras calendarios los tejidos la metashylurgia y el uso de metales (coshybre bronce y plomo) para la deshycoracioacuten herramientas y armas
CIENCIAS FiacuteSICAS
En tiempos antiguos con el fin de procurar bienestar a la hu shymanidad aquellos fenoacutemenos provocadores de miedo como las tormentas truenos y relaacutempagos
terremotos erupciones volcaacutenicas otros desastres naturales trageshydias personales tales como la enshyfermedad accidentes y similares se atribuiacutean todos a espiacuteritus que veniacutean en una gran variedad de colores y sabores El aplacarlos era una importante industria La mitoshylogiacutea una rica y hermosa literatura emergiacutea de los esfuerzos de la hushymanidad para hacer frente a lo que pareciacutean acontecimientos caoacuteticos y al azar La mitologiacutea se convirshytioacute en el manual del usuario para desenvolverse en un mundo que mezclaba reconfortante regularishydad - diacutea y noche invierno y verashyno las fases de la luna las mareas el movimiento de los planetas y los modelos de estrellas - con desasshytres inexplicables y catastroacuteficos
Entonces allaacute por los antildeos 600 iJC algo nuevo sucedioacute una deshyterminacioacuten por tratar de entender el mundo en toda su complejidad por medio de la loacutegica (lagos) Esto iba a reemplazar la mitologiacutea (mythos) que va con la poesiacutea la cancioacuten y el relato de cuentos El lagos entrantildeaba un firme razonashymiento Como ejemplo de la nueva filosofiacutea la causa de la noche y el diacutea es la rotacioacuten de la tierra sobre su eje una explicacioacuten mucho maacutes econoacutemica que aquella en la que el sol orbita la tierra en 24 horas
Obseacutervese que ambas explicashyciones para el diacutea y la noche hacen
DI Leon M Lederman A Antoliacuten Franco para traducir
para la Revista Ciencia Riacuteas Baixas
uso de la racionalidad - en resshypuesta a porqueacute diacutea y noche Los griegos nuevos a este asunto de la ciencia teniacutean una conviccioacuten filoshysoacutefica de que la razoacuten maacutes sencilla era la preferible Uno puede ver esto en la arquitectura y la escultushyra griegas en donde siempre que era posible se seleccionaba la geoshymetriacutea y la elegancia
Un tema capital de la ciencia griega era la presuncioacuten de que las complejidades del mundo - de los soacutelidos liacutequidos y gases de la roca y del metal del sol y los planetas de lo duro y lo blando - todo era la consecuencia de liJ combinacioacuten de cuatro elementos baacutesicos que ellos llamaron aire tierra fuego y agua Hoy en diacutea los ciacutenicos proclashyman que de aquiacute solo se obtiene un lodo caliente y burbuJeante Pero la buacutesqueda de la simplicidad subyacente a la complejidad era una estrategia fundamental
Una idea mucho maacutes cercana a nuestro actual concepto del munshydo fue inventada por Demoacutecrito (450 aL) Eacutel introdujo la idea de que existe una variedad de partiacutecushylas diminutas e invisibles que viajan raacutepidamente por todo el espacio colisionando y combinaacutendose en distintas formas y acumulaacutendose para hacer la variedad de cosas una gota de agua un grano de coshybre una mota de sal Estas ideas de
El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trabajo en fiacutesica de partiacuteculas en 1988 Actualmente vive en Batavia Illinols (USA)
FUENTES AEinstein El mundo como yo lo veo R Feynman et al Las conferencias de Feynman sobre Fiacutesica GGalileo Diaacutelogos relacionados con dos nuevas ciencias DGriffiths Introduccioacuten a la Mecaacutenica Cuaacutentica J Keats Las Poesiacuteas completas de John Keats EOWilson ConsillienceLa utilidad del Conocimiento
aacutetomos eran una forma de buscar
la simplicidad dentro de las comshyplejidades de la materia pero en los primeros tiempos de Grecia la verificacioacuten de tales ideas no era posible ni siquiera se pensaba que fuera importante En lo que caprishychosamente pod riacutea considerase presciencia los filoacutesofos griegos no a diferencia de algunos fiacutesicos teoacutericos modernos pensaban que la verificacioacuten experimental era abshysolutamente indigna
Demoacutecrito de Abdera
Los griegos no estaban enamoshy
rados de las investigaciones expeshyrimentales disentildeadas para confirshymar lo que ellos consideraban la belleza espiritual y esteacutetica de su visioacuten del mundo Se cuenta una historia acerca de un joven filoacutesoshyfo recieacuten elegido a la distinguida
Academia de Platoacuten Escuchoacute un debate sobre el nuacutemero correcto de dientes que se asignaban a un asno El argumento sentildeala la nushymerologiacutea pitagoacuterica en contra de la jerarquiacutea de la estructura animal ordenada por los dioses El novicio interrumpioacute para sugerir que jusshyto en el exterior de la Academia habiacutea un grupo de carromatos cada uno de los cuales estaba enshyganchado a un asno y que los acashydeacutemicos podiacutean salir a contar los dientes Inmediatamente el desshyafortunado individuo fue asaltado recibioacute una buena paliza por parte
de los enfurecidos veteranos y fue arrojado de la Academia Este incishydente dejoacute claro el modelo de las corteses discusiones acadeacutemicas entre nuestras maacutes prestig iosas facultades de Harvard Stanford Yale y Princeton
LAS PRAacuteCTICAS DE LA FiacuteSICA
Para acercarnos a la fiacutesica es uacutetil describir las disciplinas esenciashyles que definen la actividad geneshyral de la ciencia Hay cuatro de tashyles disciplinas y pueden disponershy
se en la forma jeraacuterquica de una piraacutemide procediendo a partir de una base principal matemaacuteticas hasta fiacutesica quiacutemica y triunfante en complejidad con la moderna biologiacutea con base molecular por encima
Uno puede casi al azar escoger una de las muchas subdivisiones
que se extienden desde la astronoshymiacutea y antropologiacutea hasta la zooloshygiacutea y tropezar con tales subdisciplishynas como geoquiacutemica astrofiacutesica geneacutetica o quiacutemica atmosfeacuterica pero todas ella mezclan trozos de las disciplinas esenciales para consshy
truir el gran monumento a coacutemo funciona el mundo
La fiacutesica tiene el fino enfoque de da rificar la estructu ra de la materia y la energiacutea sobre un escenario que
consiste en espacio y tiempo que empieza con el origen del universo entendiendo la evolucioacuten desde el informe caos de la explosioacuten origishynal hasta la formacioacuten de galaxias cuaacutesares agujeros negros estrellas y sistemas solares La estructura de la materia hasta las moleacuteculas aacutetomos y partiacuteculas subnucleares es tambieacuten una parte esencial del enfoque Desarrollo histoacuterico
La disciplina de la fiacutesica surgioacute en el siglo XVI como una partida cuantitativa de leyes con base mashy
temaacutetica por medio de las cuales los humanos podiacutean comprender el mundo inanimado Los profundos
misterios con que se enfrentaban los antiguos fueron reemplazados por una grupo de principios cada vez maacutes concisos de modo que el movimiento de los objetos - el vueshylo de los proyectiles la caiacuteda de las manzanas la oacuterbita de la luna la trayectoria de los planetas - podiacutea explicarse de forma cuantitativa Las defi n iciones de espacio tiempo materia y energiacutea eran precisas Los fenoacutemenos excesivamente compleshyjos - eclipses cometas mareas las propiedades de la materia (ej soacuteshylidos liacutequidos y gases) la estabilishydad de las estructuras (ej puentes torres barcos ) el comportamiento
de la Iuz los procesos queinduyen las oscilaciones del calor temperashyturas los colores del arco iris y los colores maacutes sutiles que emiten las sustancias calientes las cargas eleacutecshytricas y el magnetismo gravedad y radioactividad - todo esto fue con el paso del tiempo organizado en un nuacutemero relativamente pequentildeo de leyes de la fiacutesica
Las claves de la evolucioacuten de la fiacutesishy
ca moderna surgieron de una nueshyva actitud tipificada por una obsershyvacioacuten cuantitativamente precisa y experimentos controlados acopiashydos con ra zonamiento matemaacutetico Estas nuevas ideas empezaron con
la fiacutesica asociada principalmente con Galileo alrededor de 1600 Con los eacutexitos la estructura conshyceptual se extendioacute lentamente a otras disciplinas cientiacuteficas Los insshytrumentos necesarios para llevar a cabo la experimentacioacuten controlashyda evolucionaron lentamente desshyde remiendos hasta disentildeo basado en el entendimiento cientiacutefico La apl icacioacuten de la ciencia a la socieshydad (tecnologiacutea) animoacute la inversioacuten de la sociedad en la ciencia pero tambieacuten capacitoacute a la ciencia para llevar a cabo una experimentacioacuten auacuten maacutes sofisticada Este proceso
da cuenta del asombroso raacutepido avance de la ciencia y la tecnologiacutea que es caracteriacutestico de nuestros tiempos
El avance moderno
El siglo XX vio una profunda ampliacioacuten de las propiedades del mundo fiacutesico considerado ahora entendido por la fiacutesica El proceshyso de la fiacutesica empieza con el exashymen de un conjunto de fenoacutemenos que parecen estar relacionados (ej el movimiento y la estabilidad de los objetos) y sobre la ba se de cuishydadosas observaciones y medidas conduce a una propuesta de una ley concisa o un conjunto de leshyyes que pueden dar cuenta de las observaciones y la medida Estas nuevas leyes estaacuten sujetas a prueshybas siempre maacutes incisivas Si estas leyes fallan son reemplazadas por leyes maacutes profundas y maacutes vaacutelidas
Puede hacerse una lista de las subdisciplinas de la fiacutesica como (1) estado soacutelido (fiacutesica de materia conshydensada) que trata de estructuras complejas de la materia (ej supershyconductores semiconductores la ciencia de los materiales estructushyras moleculares complejas) (2) fiacutesica atoacutemica que trata de las propiedashydes de los aacutetomos (3) fiacutesica nuclear que trata de los fenoacutemenos de los nuacutecleos de los aacutetomos que ocupan solamente 10-15 del volumen del aacutetomo y (4) partiacuteculas elementales que trata de la buacutesqueda de los lashydrillos maacutes baacutesicos de la materia y de las fuerzas relevantes
Este sencillo resumen no toma en cuenta importantes temas relashycionados como la astrofiacutesica (que trata de la fiacutesica de las estrellas gashylaxias y la historia de la evolucioacuten del universo) la biofiacutesica (que trata de la fiacutesica de moleacutecu las muy granshydes cuyas estructuras definen proshyteiacutenas ceacutelulas y genes) y geofiacutesica y fiacutesica de la quiacutemica ( que trata de
la aplicacioacuten de las leyes de la fiacutesica a las disciplinas cientiacuteficas adyacenshytes)
Albert Einstein
La forma en que fu nciona la fiacuteshysica puede ilustrarse por medio de una de las subdivisiones la fiacutesica de pal-tiacuteculas Esta disciplina identishyfica los objetos maacutes primord iales a partir de los cuales estaacute compuesshyta la materia y busca entencJer las fuerzas que actuacutean entre estas parshytiacuteculas para construilmiddot los nuacutecleos aacutetomos y moleacuteculas Estas entidashydes maacutes complejas son entonces entregadas a la quiacutemica y a la biologiacutea moderna de base moleshycular generalmente acompantildeadas de un manual del usuario que prescribe las leyes relevantes de la fiacutesica El entablado conceptual soshybre el cual danzan estas leyes estaacute hecho de materia energiacutea espacio y tiempo
La fiacutesica de partiacuteculas surgioacute en la deacutecada de 1950 a partir de estudios de los nuacutecleos de los aacutetoshymos y la fiacutesica de rayos coacutesmicos Esta uacuteltima estudiaba partiacuteculas energeacuteticas que bombardeaban la tierra desde el espacio profundo exterior Para penetrar en profunshydidad dentro del nuacutecleo se invenshytaron los aceleradores de partiacutelcushylas para controlar y observar las colisiones entre las partiacuteculas aceshy
leradas (ge neralmente electrones y protones) y los objetivos selecshycionados A medida que aumenshytaba el conocimiento se disentildear-on las leyes generales de la naturaleza y generalmente se manifestaron matemaacuteticamente Estas leyes (ej la teoriacutea cuaacutentica de campos la relatividad general tambieacuten conoshycida como la ley de la gravedad de Einstein la teoriacutea de supercuerdas) fueron entonces sometidas a tests experimentales Nunca se halla que las teoriacuteas sean correctas A menudo se halla que son erroacuteneas o a lo mejor posiblemente correcshytas N uestra experiencia ha de ser respetuosa con nuestra herencia pero esceacuteptica de su l1nivNsalidad Por consiguiente las leyes de Isaac Newton promulgadas alrededor de 1680 fueron verificadas en un elevado nuacutemero de pruebas en un gran nuacutemero de laboratorios Pero solamente alrededor de 1920 se halloacute que no eran vaacute lidas cuando los fiacutesicos aprendieron coacutemo proshybarlas en el microscoacutepico mundo de los aacutetomos nuacutecleos y quarks
Las conexiones de distintas partes de la ciencia son algunos de los tesoros de la actividad Por consiguiente se tornoacute claro en el siglo XX que para entender como funciona el so l necesitamos saber acerca de las reacciones nucleares la existencia de neutrinos y la teoriacutea de la Fuerza Deacutebil El entender la evolucioacuten del universo necesitaba de todo el resumen teoacuterico de las partiacuteculas elementales porque el universo infante era una caliente y densa sopa de pa rtiacuteculas y fuershyzas Los aceleradores de partiacuteculas construidos para ensamblar este conocimiento estaacuten ahora a la esshypera de ver moleacuteculas bioloacutegicas y las briznas de carboacuten que son parte del estudio de la ciencia de los materiales
Como soportes de las disciplinas estaacuten los dos pilares revolucionarios
de la fiacutesica del siglo XX mecaacutenica cuaacutentica y relatividad La primera disciplina se aplica a las leyes que
gobiernan el comportamiento de la materia y energiacutea en los domishynios atoacutemico y subatoacutemico la otra se aplica al dominio cosmoloacutegico de las galaxias cuacutemulos galaacutecticos agujeros negros y las partes exoacutetishy
cas de nuestro universo
La teoriacutea cuaacutentica surgioacute de la creciente habilidad de los fiacutesicos por adquirir datos del micromundo del aacutetomo Invisible aloJo humano incluso con los maacutes avanzados mishy
croscopios a finales del siglo XIX el aacutetomo habiacutea sido un sospechoso componente de la materia duranshyte milenios Unos 10 millones de
aacutetomos caben en el punto al final de esta oracioacuten La materia familiar a Newton y sus seguidores hasta 1900 estaba compuesta incluso en la forma de una diminuta bola
de trillones de aacutetomos actuando de forma coherente Pequentildea mashyravilla entonces que el comportashymiento de objetos individuales del tamantildeo de aacutetomos es totalmente diferente de la experiencia humashyna Tan extrantildeas eran las nuevas reglas finalmente inventadas para explicar el comportamiento de los aacutetomos que muchos de los que habiacutean estado en el origen de la teoriacutea cuaacutentica se revelaron conshy
tra ella Esto incluyoacute a Einstein Sin embargo la teoriacutea tuvo eacutexito y hoy es la teoriacutea con maacutes eacutexito que subshyyace a la fiacutesica explicando toda la quiacutemica y una gran parte de la bioshylogiacutea con base molecular - la bioloshy
giacutea del DNA proteiacutenas y estructura de la ceacutelula
La fiacutesica del siglo XX ha dado lugar a una enorme tecnologiacutea que podemos describir enumeranshydo utensilios tales como laacuteseres teleacutefonos celulares maacutequinas de fax ordenadores (desde el Palm VII a enormes superordenadores) y farms de procesadores que
dirrgen nuestras faacutebricas predicen nuestm tiempo atmosfeacuterico orshyganizan nuestros negocios y jueshy
gan nuevos papeles en las nuevas ciencias de transferencia de inforshymacioacuten roboacutetica automocioacuten microelectroacutenica y nanoestructushyras Probablemente una importanshyte fraccioacuten del producto nacional
bruto de las naciones industriales surge de la fiacutesica del siglo XX Adeshymaacutes las disciplinas maacutes complejas de quiacutemica biologiacutea y ciencias de la tierra y el espacio se basan en la descripcioacuten de los fiacutesicos de la forshyma y funcioacuten de los aacutetomos y moshy
leacuteculas
Nanoestructuras
Efuturo
Asiacute que iquest queacute queda por hacer iquest Cuales son los problemas candenshy
tes a los que han de hacer frente los fiacutesicos del siglo XXI iquestCuales son las constricciones si hay alguna en los avances que posiblemente pudieshyra llevar este tema a una graciosa terminacioacuten iquestQueacute validez tiene la
asercioacuten Todos los temas fundashymentales se entienden iquestsolamente algunos detalles interesantes neceshysitan estudiarse Esta pregunta se ha alzado varias veces en la historia de la fiacute~ica En 1895 alentauds por deacutecadas y siglos de aplicaciones cada vez de mayor eacutexito de la meshycaacutenica newtoniana y del electroshymagnetismo de Faraday y Maxwell se alzaron voces eminentes proclashy
mando que las futuras verdades de la fiacutesica han de hallarse en el lugar del sexto decimal
La deacutecada de 1895 - 1905 sin embargo produjo nuevos datos que dieron un vuelco en esta exushyberancia y convirtioacute a los optimistas en voces de desesperacioacuten rayosshy
X radioactividad el electroacuten los oriacutegenes de la teoriacutea cuaacutentica y la teoriacutea especial de la relatividad esshytuvieron entre los descubrimientos de esa deacutecada Los creadores de la teoriacutea cuaacutentica nunca pudieron imaginarse las vastas consecuenshycias econoacutemicas culturales y de comportamiento de su descubrishymiento
De nuevo en 1990 varios autoshyres proclamaron el final de la fiacutesica En efecto ellos adujeron nosotros ahora entendemos esencialmente todo lo que es razonablemente uacutetil de entender lo que queda son o bien detalles o abstracciones que en esencia son irrelevantes para las aspiraciones humanas El balance de este artiacuteculo es un esfuerzo por disponer algunos de los problemas irresueltos con alguacuten esfuerzo por estimar los recursos que se neceshysitan para dirigir estos problemas Despueacutes de todo el objetivo de la investigacioacuten baacutesica abstracta es simplemente entender como funshy
ciona el mundo La fiacutesica puede
que sea la uacutenica disciplina que se esfuerza por colocarse al margen del negocio
Concentreacutemonos en los domishy
nios donde los fiacutesicos esperan que tengan lugar los mayores avances en las proacuteximas deacutecadas Segurashymente que habraacute un firme progreso en nuestra comprensioacuten y control de fenoacutemenos tan complejos corno la fiacutesica de la materia condensada superconductores de alta temperashytura y propiedades de los cristales materiales polimeacutericos compuesshytos ceraacutemicas y nuevas formas de
moleacuteculas basadas en el carbono (ej ( 60 con nanotubos) Parece seshyguro predecir que estos temas se desarrollaraacuten vigorosamente dushyrante la mayor parte del siglo XXI El control de la complejidad el poshysible surgimiento de nuevos fenoacuteshymenos - incluso nuevos principios fundamentales - ciertamente revishyviraacuten las cosas
Las aplicaciones de la fiacutesica a la quiacutemica y especialmente a la bioloshygiacutea son aquiacute importantes A medishyda que la biologiacutea se convierte en una ciencia cuantitativa y difiacutecil la fiacutesica en su teacutecnica sus invencioshynes de instrumentos de precisioacuten potencia computacional y leyes baacutesicas continuaraacute influyendo en la biologiacutea en su sentido maacutes geneshyral Recientes esfuerzos para entenshy
der la consciencia humana como un elemento de la ciencia cuaacutentica ilustran el poder de la aplicacioacuten de profundos principios ayudados por la tecnologiacutea de los ordenadoshyres simulacioacuten e imagen
Esto nos lleva al futuro de la fiacuteshysica de partiacuteculas y la cosmologiacutea Estas estaacuten ahora iacutentimamente acopladas ya que las leyes de la fiacutesishyca -las partiacuteculas y fuerzas - deben jugar un papel crucial en las maacutes tempranas eacutepocas de la creacioacuten y evolucioacuten
La fiacutesica de partiacuteculas estaacute al borde de alguacuten tipo de estertor emergiendo de un poderoso pero imperfec to sumario de partiacuteculas fundamentales seis quarks (vieshynen en pares arribaabajo encanshytoextrantildeo y encimafondo) y seis leptones (electroacuten muoacuten y tau cada uno de los cuales con su proshypio compantildeero neutrino) cuyo comportamiento social estaacute deshyterminado por tres fuerzas (fuerte deacutebil y eleacutectrica) Mientras que la ciencia cuaacutentica da una espleacutendida relacioacuten de todos los experimentos llevados a cabo en todos los aceshyleradores desde Galileo en Pisa la gravedad (relatividad general) aparece como un dominio que toshydaviacutea debe revelarse Necesitamos una coexistencia paciacutefica entre la relatividad y la teoriacutea cuaacutentica para entender el principio Neceshysitamos un resumen maacutes sencillo y maacutes compacto perspectivas para las cuales nos acogemos en la exshypresioacuten Fenoacutemenos Higgs Esta es una proyeccioacuten para un nuevo campo que hace que la simplicishydad cristalina del universo parezshyca tan complicada Apareceraacute en el nuevo y enorme acelerador en funcionamiento ya en Europa o el que vendraacute despueacutes Higgs simplishyficaraacute y recompensaraacute a sus desshycubridores tal vez en la deacutecada actual (2000-2010)
Despueacutes los cosmoacutelogos y asshytrofiacutesicos tambieacuten tendraacuten que enshytender la expansioacuten acelerada del universo la materia oscura y las constantes cosmoloacutegicas HJy mushycho por hacer Incluso los optimisshytas no son ridiculizados por decir que en buena medida el origen y evolucioacuten del universo basado en las leyes de la fiacutesica quedaraacute moshyderadJmente claro en los proacuteximos 20 a 50 antildeos
Esto podriacutea posiblemente tershyminar con la buacutesqueda de una ley baacutesica - tal vez una versioacuten de la teoriacutea de cuerdas Entonces de nuevo podemos ser como el emshybrioacuten del polluelo picando del alishymento almacenado en el huevo shytodo el universo de este embrioacuten dentro del huevo consumieacutendose eventualmente para dejar el huevo universo totalmente comprendido hasta que la caacutescara se rompe exshyponiendo otro universo
El uacuteltimo papel de la fiacutesica puede representar la agencia unificadora de todo el conocimiento humano EOWilson el sociobioacutelogo escrishybe en su libro Consillience sobre la unidad de todo conocimiento de la eventual unificacioacuten de las cienshycias las ciencias sociales y de las humanidades Por revolucionario que esto pueda parecer uno pueshyde tal vez otear las posibilidades a
traveacutes del puente de la conscienshycia humana Los neurocientiacuteficos estaacuten aprendiendo poco a poco elementos del funcionamiento del cerebro En un sentido real el ceshyrebro funciona seguacuten las leyes de la fiacutesica y eacutestas suavizadas por las bases probabiliacutesticas de la ciencia cuaacutentica y por la complejidad de la teoriacutea del caos puede auacuten con el tiempo ser reconducida a un anaacuteli shysis loacutegico
iquestSeraacute esto un rapto de la emoshycioacuten amor muacutesica poesiacutea arte O por el contrario enriqueceraacute
realmente la unioacuten cientiacutefica las grandes glorias del espiacuteritu humashyniacutestico suministrando una ciencia loacutegica subyacente iquestTememos noshysotros como Keats destejer el arco iris Richard Feynman el gran fiacutesico teoacuterico preguntoacute una vez iquest El entendimiento de los mecanismos de la actividad estelar hacen disminuir de alguacuten modo
nuestra apreciacioacuten de la belleza y esplendor del cielo nocturno
LO S PAPELES DE LA FiacuteSICA
Empleo
Los fiacutesicos encuentran emshypleo en academias en laboratoshyrios nacionales y en laboratorios de investigacioacuten industriales Hay tambieacuten un aacutegil movimiento de fiacutesicos en otros campos en donde son valorados su exclusivo dominio de instrumentos y de anaacutelisis mashytemaacuteticos Se mueven faacutecilmente por la moderna biologiacutea y han conshytribuido grandemente a definir la estructura y funcioacuten tridimensional de complejas moleacuteculas de DNA
Hoy en diacutea las fronteras de la astrofiacutesica y fiacutesica de partiacuteculas nos han dado un cuadro bastante claro y bien verificado del origen del unishyverso en un Big Bang el origen tan caliente y denso que la materia existiacutea en su forma maacutes primordial Los fiacutesicos de partiacuteculas simulando esto en grandes aceleradores sushyministran leyes que siguen la evolushycioacuten del universo hasta el presente Tanto la astrofiacutesica como la fiacutesica de partiacuteculas utilizan grandes y cashyros instrumentos y generalmente entrantildean colaboraciones internashycionales de decenas y centenares de cientiacuteficos y estudiantes graduashydos La mayor parte de la illvegtLishygacioacuten baacutesica en fiacutesica se hace con fondos del gobierno Otra investishy
gacioacuten baacutesica estaacute maacutes proacutexima a su aplicacioacuten y uno puede defenshyder el gasto puacuteblico como esencial
para producir ciencia en apoyo a la tecnologiacutea y contribuir a una ecoshynomiacutea robusta
Temas de Eacutetica y M oral
Los temas de eacutetica y moral surshygen cuando los fiacutesicos trabajan en laboratorios de defensa en armashymentos tales como explosivos nushy
cleares misiles y otras contribucioshynes a la guerra Como estaacuten cienshytiacuteficamente educados los fiacutesicos pueden ser consultados sobre proshyyectos tales como bombas guiadas con precisioacuten misiles defensivos con base en sateacutelites y cualquier fuente especialmente relacionada con impactos medioambientales Como la ciencia supone 150 mil millones de doacutelares anuales de gasshyto el respaldo de la fiacutesica y de los diversos campos es un tema poliacutetishyco y ciertamente aquiacute hay tensioshynes y competencias
Organizaciones profesionales
La fiacutesica estaacute organizada a esshycala nacional en la Sociedad Fiacutesica Americana (APS siglas in ingleacutes) asiacute como tambieacuten en sociedades subdisciplinares para impulsar la investigacioacuten atraer a estudiantes y obtener becas y contratos Orshyganizaciones paraguas tales como la Academia Nacional de Ciencias (NAS) y la Asociacioacuten Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS) son para la cultura para aconsejar al gobierno para hacer avanzar la ciencia generalmente y para orshy
ganizar poderosos Iobbies para defender u oponerse a poliacuteticas medioambientales temas regulatoshyrios seguridad educacioacuten prograshy
mas militares y similares La Unioacuten
Internacional para la Fiacutesica Pura y Aplicada (IUPAP) abarca a todas las naciones con un nuacutemero de fiacutesicos suficientemente grande para dirigir
temas relevantes para la profesioacuten
pero tambieacuten para aplicaciones de
la fiacutesica El compartir la construcshy
cioacuten de grandes telescopios aceshyleradores e instrumentos de fusioacuten es cada vez maacutes crucial La educashycioacuten para el continuo avance de la
ciencia es un problema comuacuten en
donde la experiencia internacional es uacutetil Elevar la captacioacuten popular de la fiacutesica es igualmente importanshyte a medida que la fiacutesica del siglo
XXI continuacutea engendrando nuevas
tecnologiacuteas
CONCLUSiOacuteN
La necesidad de un entendishy
miento puacuteblico de la fiacutesica - no de
la ciencia - nunca ha sido mayor El
conocimiento baacutesico que estamos acumulando sobre coacutemo funciona el mundo no es ni bueno ni malo Las aplicaciones de este conocishy
miento pueden medirse por armashy
mento nuclear o por un incremenshyto en la longevidad mejor salud y los medios econoacutemicos para repashyrar el medioambiente y reducir la pobreza a escala mundiciexcll Aquiacute la
humanidad tiene una eleccioacuten que puede juzgarse
I
EN LA BUSQUEDA
DE NUESTROS ORIGENES 1 los homiacutenidos maacutes antiguos
Desentrantildear la historia de nuesshy
tra especie es una tarea ardua y
compleja en la que la respuesta
a cada pregunta a merludo suele
venir acompantildeada de todo un conshy
junto de nuevas interrogantes que complican nuestro aacuterbol genealoacuteshy
gico Y en la que no siempre geneacuteshy
tica y paleontologiacutea parecen ir de
acuerdo
Seguacuten los datos geneacuteticos pushy
blicados por David Reich (Nature
mayo 2006) la separacioacuten entre
los homiacutenidos y los antepasados
de nuestros parientes maacutes proacutexishy
mos los chimpanceacutes se produjo
muy probablemente hace menos
de 5 millones y medio de antildeos Sin
embargo el descubrimiento por
Michel Brunet (Universidad de Poishy
tiers) en el desierto del ehad de los r-estos foacutesiles de Toulllaf (Sashyhelanthropus tchadensis) datashy
dos en casi 7 millones de antildeos y
que puede representar a nuestro
antepasado homiacutenido maacutes antishy
guo pone un nuevo dilema sobre los oriacutegenes de nuestra especie
y entre los foacutesiles de especies
maacutes antiguas consideradas tamshy
bieacuten como homiacutenidos se encuenshy
tran los de Orrorin tugeniensis (de unos 6 millones de antildeos) desshy
cubiertos en Kenia (Tugen Hills) y
Ardipithecus ram idus (de entre 41 Y55 millones de antildeos) en Etioshy
piacutea todos con rasgos que sugieren
el bipedismo y que son anteriores a
los Australopithecus
Precisamente el teacutermino hoshy
miacutenido se corresponde con prishy
mates cuyo desplazamiento es
biacutepedo en esto parece haber un
acuerdo generalizado entre anshy
tropoacutelogos o paleoantropoacutelogos
El bipedismo acarrea una serie de
caracteriacutesticas en la anatomiacutea que
sirven de referencia a la hora de
distinguir los foacutesiles en los craacuteneos
la posicioacuten del hueco de insercioacuten
de la columna vertebral foramen
magnum es central en la base
para proporcionar el equilibrio neshy
cesario de la cabeza en un indivishy
duo erguido La longitud del cuello
femoral y el surco de insercioacuten del
muacutesculo en dicho cuello del feacutemur
la estructura de la pelvis o la disshy
posicioacuten paralela y maacutes adelantashy
da de los pulgares en los pies son
otras de esas caracteriacutesticas que
van ligadas al desplazamiento biacuteshy
pedo
Francisco Novoa Cid Bioacutelogo y profesor de lE S
2 los Australopithecus
Pruebas indudables de bipedisshy
mo las encontramos entre los Ausshy
tralopithecus (simios del Sur) que vivieron en Aacutefrica hace entre 4 y 2
millones de antildeos y de los que hay bastantes representantes corresshy
pondientes a varias especies A africanus A robustus A anashymensis
Pero sin duda los maacutes famosos son los restos de Lucy una Ausshytralopithecus afarensis descushy
biertos en 1974 por Donald Johanshy
son en la regioacuten de Afar (Etiopiacutea)
correspondientes a una adolescente que data de 32 millones de antildeos Un esqueleto casi completo que
proporcionoacute una enorme informashy
cioacuten y que se vioacute luego aumentada por los restos de trece individuos (4
nintildeos y 9 adultos de ambos sexos) en el mismo yacimiento
Huellas de Laetali
y otro de los descubrimienshy
tos maacutes emblemaacuteticos fueron las
Huellas de Laetoli en Tanzania
en 1976 por Mary Leakey del rasshy
tro de 36 millones de antildeos dejado
por las pisadas de probablemente
una familia de tres homiacutenidos soshy
bre arcilla y ceniza volcaacutenica huacutemeshy
da y que constituye la prueba maacutes
irrefutable del cam inar biacutepedo de
estos homiacutenidos
El craacuteneo y el aspecto sin emshy
bargo de los Australopithecus era
maacutes proacuteximo a los chimpanceacutes que
Comparacioacuten entre los esqueletos de un H erectus (izda) un Australapithecus
(centro) y un H sapiens
a los humanos actuales Su estatushy
ra era inferior (135 en machos y
105 en hembras) su volumen crashy
neal en general entre 400 y 500 cc era aproximadamente un tercio
del nuestro sin frente y sus brazos
eran proporcionalmente largos
con relacioacuten a sus piernas Su denshy
tadura revela una dieta vegetariana
de hojas y frutos
Una de las implicaciones que
suelen deducirse de la posicioacuten ershy
guida es que permitioacute liberar las
manos que pudieron adquirir una
mayor destreza y dar lugar con el
tiempo al desarrollo de una tecnoshy
logiacutea
3 El geacutenero Horno
Fue el uso de tecnologiacutea y la
aparicioacuten de una industria liacutetica
Junto a un cambio significativo en
la dieta en la que el uso de herrashy
mientas permite descarnar animashy
les muertos lo que marca la aparishy
cioacuten del geacutenero Homo hace unos
25 millones de antildeos Una dieta carshy
niacutevora maacutes rica en proteiacutenas favoreshy
cioacute ademaacutes el desarrollo cerebral
El volumen craneal iraacute aumenshy
tando desde los 650 cc en Homo
ha bilis hasta los 1500 en los neanshy
dertales (algo mayor que nuestros
1400 cc)
Hasta hace poco se consideshy
raba como representantes maacutes
antiguos del geacutenero a los Horno habilis que ya fabricaban lascas
pero el descubrimiento en la deacuteshy
cada de los 90 en el lago Malawi
(Rift africano) de una mandiacutebula inferior datJdJ en unos 25 milloshy
nes de antildeos correspondiente a una nueva especie Horno rudolfenshysis y de la que parece partir seguacuten
el equipo descubridor (FSchrenk y
T Bromage) la liacutenea evolutiva que
conduce hacia nuestra especie ha
generado la controversia
Fue un periacuteodo del Plioceno en
el que se produjo un notable camshy
bio climaacutetico con descenso de tem shy
peratura media y humedad yen el
que coexistieron diversas especies
de homiacutenidos
Sin embargo uno de los hallazshy
gos maacutes significados ocurrioacute en
1984 cuando el equipo de Richard
Leakey desenterroacute el esqueleto
casi completo del nintildeo de Turkashyna (lago Turkana Kenia) de 16
millones de antildeos Para eacutel y otros
foacutesiles de sus caracteriacutesticas se
creoacute la especie Horno ergaster homiacutenidos de 850 cc de capacidad
craneal con proporciones corpora shy
les un patroacuten de crecimiento muy
parecidos a los nuestros y con una
industria liacutetica maacutes elaborada (cul shy
tura achelense) Se le supone preshy
cursor del Homo erectus y tal vez
del H antecesor de Atapuerca
Craacuteneo de Hamo ergaster
De por medio una importante
interrogante la de los foacutesiles de
Horno georgicus en el Caacuteucaso
(Georg ia) con una antiguumledad feshy
chada en 185 millones de antildeos
y unos rasgos anatoacutemicos y una industr ia liacutetica maacutes primitiva de lo
esperado pero que ponen de mashynifiesto que los homiacutenidos salieron
de Aacutefrica mucho antes de lo que se
habiacutea supuesto
Homo erectus
Con una antiguumledad de 18 mishy
llones de antildeos el Horno erectus teniacutea unas caracteriacutesticas anatoacutemishy
cas muy parecidas a las nuestras su
capacidad craneal era de 1000 cc
y con una cultura bastante desashy
rrollada se desconoce si utilizaron
lenguaje hablado complejo pero
siacute alguacuten sistema de comunicacioacuten
capaz de transmitir aprendizaje Ha
sido el homiacutenido que migroacute a Asia
Hace un milloacuten de antildeos estaba
perfectamente asentado en China
y Java y su presencia se extendioacute
hasta hace tan soacutelo 30000 antildeos en
que se extinguioacute Por tanto llegoacute
a coexistir tanto con neandertales
como con nuestra especie
En el sur de Europa en cambio
el homiacutenido maacutes antiguo con la
excepcioacuten del Caacuteucaso corresponshy
de a Horno antecesor (Atapuerca
Burgos) en la Peniacutensula ibeacuterica los
primeros hallazgos fueron fechashydos en 800000 antildeos de antiguumleshy
dad pero maacutes recientemente la
aparicioacuten de nuevos foacutesiles en los
yacimientos de Atapuerca ya han
retrasado la aparicioacuten de los homiacuteshynidos en el Viejo Continente a 12
millones de antildeos en el Pleistoceno
inferior
Con el mismo volumen craneal
que H erectus presentan en camshy
bio unos arcos supraorbitales meshy
nos pronunciados Los huesos de
Gran Dolina de ind ividuos joacutevenes
presentan marcas de descarnashy
miento claros signos de canibashylismo
Para los paleoanshy
tropoacutelogos J L Arsuashy
ga E Carbonell y J
Bermuacutedez de Castro directores de las excashy
vaciones de Atapuershy
ca pueden constituir
probablemente un anshy
tepasado comuacuten que
conduce por un lado a
la liacutenea evolutiva hasta
los neandertales con sus
precursores los Homo
heidelbergensis y por otra liacutenea diferente hasshy
ta nuestra especie
De los Horno heidelbergensis (preshy
neandertales) la mayor acumulacioacuten de foacutesiles
se ha encontrado tamshy
bieacuten en Atapuerca en el
Yeacutelcimiento Sima de los huesos
y corresponde a los restos de 33 inshy
dividuos de ambos sexos de entre 13 y 30 antildeos datados en 300000
antildeos producto probablemente de
un enterramiento lo que revelariacutea
la existencia de un fuerte sentido
social y mente simboacutelica Indivishy
duos de complexioacuten fuerte hueshy
sos de notable grosor capacidad
craneal algo menor a la nuestra y
mandiacutebula sin mentoacuten
El Horno neanderthalensis debe su nombre al valle de Neanshy
der (Alemania) donde en el siglo
XIX se halloacute el primer esqueleto
parcial de estos homiacutenidos Apashy
recieron hace unos 230000 antildeos
y poblaron Europa y Asia occidenshy
tal adaptaacutendose al clima extremo
de las glaciaciones hasta que se
extinguieron hace unos 30000
antildeos o tal vez menos en su proshy
bablemente uacuteltimo reducto que
parece pudo ser la Peniacutensula Ibeacuteshy
rica Sus caracteriacutesticas fiacutesicas son
una evolucioacuten de los heidelbergenshy
sis con la diferencia de una mayor
capacidad craneal que llega a los
1500 cc (mayor que la nuestra)
por lo demaacutes huesos maacutes gruesos
y pesados que los nuestros fuertes
pero no muy altos (160-170) Y
en su rostro notable prognatismo
sin mentoacuten frente huidiza yarshy
cos supraorbitales resaltados
--
Coexistieron con el Hamo sashy
piens durante miles de antildeos y las
causas de su desaparicioacuten no aclashy
radas son objeto de discusioacuten al
igual que la posibilidad de cruces
(hibr idaciones) entre ambas espeshy
cies hipoacutetesis de la que hay parshy
tidarios como M Wolpoff o Fred
H Smith o detractores como Ch
B Stringer Lo que es indudable
es que los neandertales poseiacutean
una avanzada industria liacutetica usashy
ban el fuego el cuero y la madera
para producir herramientas armas
y adornos cuidaban a sus enfershy
mos y ancianos enterraban a sus
muertos y probablemente desarroshy
lla ron alguacuten tipo de lenguaje para
comunicarse Muy leJOS de la idea
que inicialmente se teniacutea de besshy
tias primitivas sin inteligencia algushy
na Hay pruebas de que algunos
grupos practicaron el canibalismo
pero eso tambieacuten ocurrioacute en nuesshy
tra especie
4 El Horno Sapiens
El Hamo saplens aparece en
Aacutefrica hace 200000 antildeos el arcaishy
co seguacuten algunos investigadores
y hace 120000 el moderno y con
relativa rapidez se va extendiendo
y sustituye a las otras poblaciones
de homiacutenidos en todo el mundo
Desde hace al menos unos 25000
antildeos ninguna otra especie de hoshy
miacutenidos le disputa su espacio en los
ecosistemas que coloniza del plashy
neta Tierra
Dotado de un esqueleto maacutes lishy
gero que el de los neandertales lo
que aumenta la agilidad y proba-
Bibliografiacutea
blemente la habilidad sobre todo
en las manos el craacuteneo evoluciona
adquiriendo una frente maacutes vertica l
desaparece el prognatismo y apareshy
ce el mentoacuten las mandibulas menos
robustas el desarrollo de dietas maacutes
vari adas con la utilizacioacuten del fuego
que le permite un mayor aprovechashy
miento de nutrientes con menor
gasto energeacutetico en su digestioacuten
el desarrollo de un cerebro y de un
leng uaje maacutes complejos que pershy
IIliten el anaacutelisis la planificacioacuten de
estrategias y la transmisioacuten de coshy
nocimientos y aprendizajes el mashy
yor desarrollo tecnoloacutegico gracias a
una mente maacutes creativa emprendeshy
dora dominada por la curiosidad y
en ocasiones el deseo de aventura
y probablemente un mayor sentido
social y de pertenencia a un grupo
lo que lleva a inevitables disputas y
conflictos entre grupos Todo ello
ha llevado a nuestra especie a coshy
lonizar en la praacutectica todos los meshy
dios del planeta fundamentalmenshy
te a base de modificar esos medios
para adaptarlos a nosotros En una
palabra para independizarnos del
medio
Pero sin duda el motor de la evolucioacuten son las mutaciones y reshy
combinaciones geneacuteticas que orishy
ginan la variabilidad y que permishy
ten la aparicioacuten y diversificacioacuten de
rasgos nuevos que no existiacutean en
los ancestros En nuestro caso que
compartimos aproximadamente un
99 del genoma con los chimpanshy
ceacutes son determinadas secuencias
en ese 1 restante del ADN claves
en el proceso de hominizacioacuten y de
nuestras diferencias con ellos
yvwwportalciencianet Art iacuteculos de antropologiacutea y paleontologiacutea Registros foacutesiles sobre la evolucioacuten humana en el Plioceno Emiliano Agu irre Enriacutequez Homiacutenidos contemporaacuteneos Investigacioacuten y Ciencia lan Tatersa ll iquestQuieacutenes fueron los neandertales InvestigaCioacuten y Ciencia Kate Wong Mutaciones pioneras Investigacioacuten y Ciencia Dennos Drayna iquestQueacute nos hace humanos Investigacioacuten y Ciencia Katherine S Pollard
El trabajO de genetistas como
Dennis Drayna o de bioestad iacutestishy
cosas como Katherine Pollard ha
revelado unas cuantas secuencias
de ADN importantes en la evolushy
cioacuten humana Mencionareacute soacutelo alshy
gunas de ellas
La secuencia HAR 1 (118 bases
de ADN del genoma humano que
codifican ARN) que se activa en
el cerebro y parece resultar esenshy
cial en el desarrollo de la corteza
cerebral La secuencia FOXP2 un
gen de evolucioacuten raacutepida y que tieshy
ne una importante implicacioacuten en
el habla Secuencias que tienen
relacioacuten con la dieta como el gen
LCT que permite la toleranCia a la
lactosa en adultos lo que permite
utilizar la leche de animales domeacutesshy
ticos En la lista de secuencias geshy
neacuteticas significativas estaacuten las que
tienen que ver con nuestro sistema
inmunitario Nuestros genes llevan
cicatrices de la lucha contra enshy
fermedades infecciosas especialshy
mente en el caso de retrovirus Tal
es el caso del gen TRIMS que nos
pelmite defendernos mejor que
otros primates frente al ret rovirus
PtEVR1 pero que a cambio nos
hace maacutes vulnerables al VIH (virus
del SIDA)
Somos una joven especie a ve shy
ces un tanto inconsciente que debe
aprender a usar correctamente su
tecnologiacutea y controlar su capacidad
de modificar el medio para evitar
la destruccioacuten de su propia casa el
planeta antes de tiempo y de si
misma
SUPERNOVA 1987 En este antildeo de 1987 alcanshy
zoacute la tierra despueacutes de 168 mil antildeos de viaje por el espacio la luz procedente de una explosioacuten de supernova que tuvo lugar en la vecina galaxia conocida como Gran Nube de ~lagallanes visible desde el hemisferio sur Esto puesshyto en kiloacutemetros supone la friolera de 1589414400 000000 000 Como se observa son distancias inimaginables para nuestros estaacutenshydares de aquiacute en la tierra A decir verdad esta estrella que explotoacute convirtieacutendose asiacute en supernova ya estaba alliacute mucho antes y hashybiacutea fotografiacuteas tomadas con anshyterioridad a la explosioacuten lo cual la convertiacutea asiacute en un magniacutefico e inigualable laboratorio de investishygacioacuten Esto no se podiacutea hacer en tiempos antiguos anteriores a la invencioacuten de la caacutemara fotograacutefishyca la cual ha sido uno maacutes entre los muchos avances de los uacuteltimos cien o doscientos antildeos y de gran importancia en su aplicacioacuten a la astronomiacutea Aunque los estallidos de supernovas en nuestra galaxia son muy poco frec uentes tal vez
Supernova 1987 tomada por el Hubble en 1994
uno cada 100 antildeos o maacutes en el universo entero dada la cantidad de galaxias que existen son muy abundantes De la que estamos hablando aunque no fue en la Viacutea Lactea siacute fue en nuestra vecindad a unos 168 mil antildeos luz como deshyciacuteamos que no es tanto si consi middot deramos su procedencia de otra galaxia la maacutes proacutexima a nosotros_ Esto ha dado margen por primera vez a un estudio concienzudo de lo que estas portentosas explosioshynes dan de siacute y a comprobar si las teoriacuteas elaboradas por los cientiacutefishycos coincidiacutean con la observacioacuten y el estudio de los hechos
Puesto que habiacutea fotografiacuteas anshyteriores que determinaban cual era la estrella que se habiacutea convertido en supernova puacutedose contrastar con los posteriores acontecimientos y fue el momento de comprobar si las teoriacuteas existentes se corresponshydiacutean con las observaciones y con los modelos computacionales que se habiacutean hecho sobre los casos de supernovas Los detalles observashydos encajaban sorprendentemente con las previsiones El resultado de ambas cosas teoriacutea y observacioacuten indicaba que la estrella conteniacutea unas 18 masas solares y tan solo 11 millones de afios de vida en el momento de la explosioacuten Como es habitual en estos casos su composhysicioacuten era principalmente hidroacutegeshyno y helio y su brillo el equivalente a 40 mil veces el de nuestro sol de ahiacute que su consumo de energiacutea fuera mucho mayOl y por tanto su duracioacuten mucho maacutes corta
Cuando la estrella colapsoacute al descender el calor interno que la manteniacutea estable se produjo casi instantaacuteneamente un espectacushylar encogimiento hasta alcanzar un
Antolin Franco Ex-presidente de la Agrupacioacuten
diaacutemetro de tan solo unas pocas decenas de kiloacutemetros
El telescopio espacial Hubble no fue lanzado al espacio hasta abril de 1990 y una vez que hubo estashydo operativo se volcoacute en obtener el maacuteximo de informacioacuten fotograacutefica y espectrograacutefica de lo que quedashyba de la supernova No obstante como se sabe este telescopio en principio resultoacute estar defectuoso por lo tanto las fotografiacuteas obtenishydas no eran las mejores posibles y hubo que esperar a que se corrishygieran los defectos para que estas alcanza ran inigualables cotas de nitidez En 1994 se tomoacute una fotoshygrafiacutea muy detallada de los restos de la explosioacuten y aparecieron unos inesperados anillos que todaviacutea hoy siguen siendo objeto de estushydio pa ra determinar su procedencia (veacutease fotografiacutea adjunta)
Esta explosioacuten de supernova ha sido la maacutes brillante nunca vista desde 1604 antildeo en que Johannes Kepler pudo observar la ya fashymosiacutesima SN 1604 a la que se ha denominado estrella de Kepler La que dio origen a la de 1987 como dijimos antes ya se habiacutea observashydo y se la conociacutea como SK-69202 Era una supergigante azul de unas 18 o 20 masas solares y unas 40 veces el diaacutemetro del sol y su luz llegoacute a nosotros el 23 de febrero de 1987 despueacutes de un viaje de 168 mil antildeos aproximadamente En el hemisferio sur se pudo ver con gran nitidez y se la considera una supemova de tipo 11 de las que crean elementos maacutes pesados que el hieno Su proximidad (en teacutermishynos relativos) y su pronta deteccioacuten la han convertido en la supernova maacutes y mejor estudiada de la histoshyria
Estrella que explota al terminar su vida
Como deciacuteamos todo esto tuvo lugar hace 168 mil antildeos cuando el hombre actual el Homo sapiens todaviacutea no habiacutea entrado en esta fase de desarrollo y su antecesor de aquella eacutepoca seguramente ni siquiera estaba en posesioacuten del lenshyguaje Si la deteccioacuten hubiera sido instantaacutenea si la ve locidad de la luz no tuviera liacutemites no estariacuteamos ahora hablando de esta supernoshyva pues no existiriacutea ninguacuten registro histoacuterico de la misma Tal vez aquel hombre primitivo la habriacutea visto y la habriacutea interpretado seguramenshyte como un augurio de los dioses si para aquel entonces el cerebro humano en sus albores estuviera ya lo suficientemente desarrollado para llegar a estas conclusiones No lo sabemos o al menos el que esto escribe no lo sabe
Pasados esos 168 mil antildeos que la luz necesitoacute para hacer la traveshysiacutea hasta nosotros fue descubierta desde el Observatorio de Las Camshypanas en Chile el 24 de febrero de 1987 por lan Shelton e indepenshydientemente desde Nueva Zelanshyda Fue la uacutenica supernova visible a
simple vista desde la invencioacuten del telescopio
Pero antes de detectarla suceshydioacute algo curioso algo que entraba dentro de lo que es una prediccioacuten cientiacutefica y que veniacutea ni maacutes ni meshynos a confirmar el buen hacer de los investigadores Tres horas antes y precediendo a la llegada de la luz se detectoacute en varios lugares la lleshygada de un paquete de neutrinos iquestCoacutemo era posible que estos neushytrinos se adelantaran a la luz emishytida por la supernova teniendo en cuenta que nada puede ir maacutes deshyprisa que la luz7 Otra vez la teoriacutea daba una explicacioacuten a este extrashyntildeo proceder la emisioacuten de neutrishynos precede a la emisioacuten de la luz
por eso los neutrinos llegan como una avanzada que anuncia alguacuten acontecimiento Se detectaron en total 24 de ellos 11 en Japoacuten en una mina bajo tierra destinada a la caza de neutrinos 8 los captoacute IBM Irvine-Michigan-Brookhaven en Estados Unidos y 5 maacutes en el Laboratorio de neutrinos Baksan en el Caacuteucaso Rusia Por primera vez neutrinos procedentes de una
Obseacutervese la supernova 7987 en el centro con sus anillos
alguacuten tiempo despueacutes de la explosioacuten
supernova habiacutean sido observados directamente y las observaciones coincidiacutean en gran medida con los modelos teoacutericos Se estimaba que despueacutes de la explosioacuten de la supernova el resultado habriacutea de ser la formacioacuten de una estrella de neutrones pero a pesar de la insistencia del telescopio espacial Hubble por dar con ella a pesar de las numerosas fotografiacuteas tomashydas desde su puesta en oacuterbita en 1990 relacionadas con este aconshytecimiento la estrella de neutrones no se ha dejado ver Tal vez esteacute oculta por alguna nube de gas y polvo o tal vez se haya convertido en un agujero negro e incluso hay quienes estiman que podriacutea habershyse formado una estrella de quarks que en teoriacutea pueden formarse dentro de estrellas de neutrones particularmente masivas Todo esto se estaacute investigando y alguacuten diacutea muy posiblemente tengamos la respuesta
Aunque el nuacutemero de neutrinos detectado fue muy pequentildeo se coshyrresponde con lo que se esperaba si bien en ese momento no fuera ese el cometido de los dispositivos cazaneutrinos existentes aquiacute en la Tierra pues nada se sabiacutea entonshyces de la explosioacuten que habiacutea tenido lugar en la vecina galaxia La verdad es que debemos estar muy agradeshycidos de que coincidiendo con la explosioacuten o poco antes se hubieshyran establecido sobre la tierra esos detectores de neutrinos Fue una afortunada coincidencia De haber sucedido la explosioacuten de la supershynova unos antildeos antes no se hubieshyran detectado y ciertas predicciones de la ciencia no se habriacutean podido confinnar por el momento
De todos modos la investigashycion sigue adelante a pesar de los antildeos transcurridos y tal vez se produzca alguna sorpresa que nos abra un poco maacutes el camino hacia el conocimiento de este tipo de exshyplosiones celestes
La nanociencia y la nanotecshynologiacutea son dos aacutereas del conocishymiento emergentes con un elevado caraacute cter multidisciplinar Hablar de ellas es sinoacutenimo de innovacioacuten desarrollo y de relevanc ia cientiacutefica y social Tal es asiacute que ambas discishyplinas han sido incorporadas como una de las Acciones Estrateacutegicas del Plan Nacional de I+D+ i 2008-2011 o lo que es lo mismo el Gobierno espantildeol reconoce el papel de estas disciplinas para mejoror nuestra competitividad industrial Dicho reshyconocimiento estaacute fundamentado en avances innovadores obtenidos que van desde la s aplicaciones en medicina (fabricacioacuten de ligamenshytos o tendones artificiales) o en aplicaciones energeacuteticas dedicadas
BlIClen
ANOCIENCIA y NANOTECNOLOGIA
UN VIAJE FASCINANTE AL NANOCOSMOS
Jorge Lobo Checa Centre dlnvestigacioacute en Nanocieacutencia i Nanotecnologia CIN2 (CSIC -leN) Esfera UAB 08193-Bel laterra Espantildea
a la construccioacuten (edificios que se puedan autoabastecer energeacuteticashymente) hasta su implementacioacuten en dispositivos electroacutenicos cada vez maacutes diminutos y potentes
En nuestra sociedad es cada vez maacutes probable toparse con las palashybras nanociencia y nanotecnoloshygiacutea y consecuentemente es loacutegico preguntarse cuaacutel es el significado y la diferencia entre ambos vocashyblos Las dos palabras comparten el prefijo nano que proviene del voshycablo griego del mismo nombre y que significa diminuto enano peshyquentildeo yes usado en el sistema inshyternacional (SI) de unidades para indicar un factor de 10-9 (es decir la mil milloneacutesima parte de algo) Un
NClIIon Un iexclMIniO BlllIgtn
Figura 1 Tamantildeos caracteriacutesticos y escala de los diferentes objetos nanomeacutetricos comshyprendidos entre O 1y 100 nm con los que se trabaja habitualmente en la nanotecnoshylogiacutea (Imagen tomada de la referencia [1])
nanoacutemetro (n m) es una longitud diez veces superior al tamantildeo tiacutepishyco de un aacutetomo (O 1 nm) o lo que es lo mismo unas 80000 veces maacutes pequentildeo que el diaacutemetro de un cabello humano De este modo la diferencia entre estas dos palabras surge de la propia diversidad en la definicioacuten de ciencia y tecnologiacutea Ciencia es la necesidad de saber un reflejo de la curiosidad del ser humano planteada de forma obJeshytiva y utilizando el meacutetodo cientiacutefishyco (es decir el trabajo realizado en un laboratorio de investigacioacuten en el que se busca o prueba una proshypiedad o una ley de la naturaleza) mientras que tecnologiacutea parte de los conocimientos baacutesicos estableshycidos por la ciencia para construir un dispositivo o aparato que tenga una utilidad o aplicacioacuten determishynada De esta forma la nanociencia y la nanotecnologiacutea estaacuten ligadas y son las dos caras de una misma moneda la tecnologiacutea se desarroshylla a partir de los conocimientos cientiacuteficos existentes y a su vez eacutesta proporciona nuevas herramientas a los cientiacuteficos con las que estudiar nuevos conceptos y avanzar en la ciencia que una vez maacutes generashyraacute tecnologiacutea nueva creando un sistema retroalimentado conocido como ciacutercu lo virtuoso
Ni la nanociencia ni la nanot ecshynologiacutea nacieron como disciplinas cerradas sino que ambas son camshypos del conocimiento que se han
ido construyendo paralelamente con la generacioacuten de nuevos conoshycimientos e innovaciones De maneshyra general se podriacutea definir nanoshytecnologiacutea como la fabricacioacuten de materiales estructu ras dispositivos y sistemas funcionales a traveacutes del control y ensamblado de la materia a la escala del nanoacutemetro (de O 1 a 100 nanoacutemetros del aacutetomo hasta por debajo de la ceacutelula tal y como se muestra en la figura 1) asiacute como la aplicacioacuten de nuevos conceptos y propiedades (fiacutesicas quiacutemicas bioloacutegicas mecaacutenicas eleacutectricas) que surgen como consecuencia de esa escala tan reducida Esta escala de tamantildeos es un tanto arbitraria el liacutemite inferior (una deacutecima de nanoacutemetro) parece claro ya que por debajo del aacutetomo no hay obshyjetos manipulables Sin embargo el liacutemite superior (una centena de nanoacutemetro) es una referencia para indicar que los objetos deben de estar por debajo de la micra Hoy en diacutea tenemos el conocimiento necesario para mover manipular y construir objetos de estos tamantildeos (nanociencia) que seraacuten utilizados en un futuro cercano para realizar una funcioacuten especiacutefica dentro de un determinado dispositivo (nanoshytecnologiacutea)
El origen de la Nanotecnologiacutea es un tanto difusa pero concepshytualmente se atribuye al Premio Nobel Richa l-d Feynman durante su famoso discurso There is plenty of Room at the Bottom (Hay mucho espacio al fondo) En esta miacutetica conferencia pronunciada en 1959 en el Instituto de Tecnologiacutea de California en Pasadena Feynman tratoacute sobre el problema de manishypular controlar y fabricar objetos de muy pequentildeas dimensiones abordaacutendolo desde una perspectishyva absolutamente distinta a como se habiacutea hecho hasta el momento y abriendo todo un nuevo mundo de posibilidades cientiacuteficas y tecnoloacuteshygicas En aquel momento su discurshyso no tuvo una gran repercusioacuten tal vez por la carencia de teacutecnicas experimentales que permitiesen
visualizar las unidades atoacutemicas y moleculares a manipular Es maacutes la palabra nanotecnologiacutea no apashyrece en su discurso y fue acuntildeashyda posteriormente en 1974 por el profesor N Taniguchi de la Univershysidad de Ciencia de Tokio cuando la mencionoacute en un artiacuteculo titulado On the Basic Concept of Nanoteshychnology (sobre el concepto baacutesishyco de la nanotecnologiacutea) En dicho artiacuteculo se hablaba de como esta tecnologiacutea nos permitiriacutea separar consolidar y deformar materiales aacutetomo a aacutetomo o moleacutecula a moshyleacutecula Posteriormente en el antildeo 1986 E Drexler publicoacute su libro Engines of Creation (maacutequinas de creacioacuten) en el que se descrishybe coacutemo las nanomaacutequinas seraacuten capaces de construir desde ordeshynadores hasta maquinaria pesada mediante procesos de ensamblaje de moleacuteculas y aacutetomos Los encarshygados de realizar tan tedioso proshyceso seriacutean nanorobots ensamblashydores capaces de auto- repararse y constituirse a siacute mismos
La idea de usar nanorobots creados a nuestro antojo para reashylizar funciones determinadas nos recuerdan al funcionamiento de los ribosomas y otros agregados moshyleculares en las ceacutelulas de nuestro cuerpo De hecho la biologiacutea viene usando la manipulacioacuten molecular desde hace casi 4000 millones de
antildeos sobre la Tierra Concretamenshyte las maacutequinas auto-repllcantes a nivel atoacutemico son guiadas por el ADN replicadas por el ARN moshyleacuteculas especiacuteficas son ensamblashydas mediante encimas y las ceacutelulas estaacuten llenas de motores a escala molecular Cadenas de iones que permiten o bloquean el paso de otros iones al interior de la ceacutelula a traveacutes de la pared de liacutepidos estaacuten exquisitamente disentildeadas a escala atoacutemica_ Hay por tanto una coshynexioacuten importante de los concepshytos finales de la nanotecnologiacutea con la biologiacutea Las formas de vida maacutes pequentildeas bacterias virus y los componentes activos de las ceacutelulas tienen tamantildeos tiacutepicos en el rango del nanoacutemetro
De este modo otro de los obshyjetivos de la nanociencia y la nashynotecnologiacutea es aprender de los mecanismos fundamentales que la vida ha desarrollado durante su evolucioacuten para intentar reproducirshylos e incluso adaptarlos buscando la resolucioacuten de otros problemas que poco tienen que ver en prinshycipio con la biologiacutea Se podriacutea decir que la evolucioacuten darwiniana ha alcanzado la maestriacutea de las leshyyes de mecaacutenica cuaacutentica que son probabiliacutesticas en su naturaleza como meacutetodo para la supervivenshycia La comprensioacuten de fenoacutemeshynos cuaacutenticos presentes a escala
Figura 2 Basados en la mecaacutenica cuaacutentica han surgido nuevos tipos de microscopios llamados eJe campo cercano (SPM) que nos permiten ver y manipular la materia a escala atoacutemica Estos microscopios basados en la interaccioacuten eJe una punta metaacutelica afilada con el substrato a estudiar (imagen izquierda) han sido una verdadera revolushycioacuten cientiacutefica ya que nos permiten visualizar directamente los aacutetomos de la materia tal y como se observa en la imagen de la derecha (caeJa una de las bolas es un aacutetomo de siliCio) (Imaacutegenes tomadas de la referencia [1])
nanomeacutetrica necesitan por tanto de investigacioacuten fun damental para que puedan ser aplicables en disshypositivos tilles como nanosensores nanomotores y en muchas otras aplicaciones como en medicina y farmacologiacutea
A pesar de que el concepto de aacutetomos ya se habiacutea postulado en la ant igua Grecia eacutestos no se llegaron a visua lizar hasta finales del sig lo XX El ser humano siempre ha senshytido la necesidad de ver maacutes allaacute de lo que le permiten sus limitaciones naturales El mundo invisible es tan infinito y fascinante como el univershyso y aunque nos cueste imaginar y comprender el pequentildeo tamantildeo el enorme nuacutemero o la naturaleza de los objetos diminutos es un reto acercarnos a la grandeza de lo peshyquentildeo El desarrollo de nuevos meacuteshytodos microscoacutepicos para la visuashylizacioacuten del nanomundo marcoacute un hito en el conocimiento cientiacutefico El microscopio oacuteptico tuvo que ser reemplazado por nuevas teacutecnicas como el microscopio electroacutenico o el microscopio de efecto tuacutenel puesto que los liacutemites en resolushycioacuten vienen determinados por la longitud de onda de la luz usada que para el espectro visib le se situacutea entre 400 y 700 nm De este modo soacutelo so podiacutean resolver estructuras en el rango del sub-microacutemetro lo que corresponde a tamantildeos 1000 veces mayor quo la longitud caracshyteriacutestica de un aacutetomo y por tanto no permitiacutean su manipulacioacuten
El trabajo con objetos tan peshyquentildeos inherente a la nanotecnoshylogiacutea entrantildea una gran dificultad y de hecho fue algo praacutecticamente imposible hasta que se desarrollashyron los microscopios de campo cershycano (SPMs) mostrado en la Figura 2 Estas novedosas herramientas permiten no soacutelo la visualizacioacuten sino tambieacuten la manipulacioacuten de objetos de dimensiones nanomeacuteshytricas de muy distinta naturaleza Estos microscopios son tan potenshytes que con ellos es posible llegar a ver aacutetomos sob re una superficie
y moverlos a nuestro antojo La necesidad de esta compleja insshytrumentacioacuten implica otra de las carltJctoriacutesticas fundamentales que acompantildean a la nanociencia y nashynotecnologiacutea su interdisciplinarieshydad Asiacute pues el desarrollo de esta nueva ciencia requiere no soacutelo la utilizacioacuten de teacutecnicas de fabricashycioacuten visualizacioacuten y caracterizacioacuten muy precisas sino tambieacuten una aproximacioacuten multidisciplinar que reuacutena a fiacutesicos quiacutemicos bioacutelogos tecnoacutelogos y teoacutericos trabajando juntos y utilizando el mismo lenshyguaje
Una vez que los meacutetodos de vishysualizacioacuten fueron accesib les para los cientiacuteficos dos enfoques baacutesishycos surgieron para la creacioacuten de estructuras nanomeacutetricas de mashynera reproducible (veacutease la figura 3) El primer meacutetodo llamado topshydown (de arriba hacia abajo) imshypone esencialmente una estructura o patroacuten sobre el substrato que se
mm
Jlm
nm
Top clown
Bottom up
procesa Esta teacutecn ica estaacute basada en una adecuacioacuten y extensioacuten de las teacutecnicas ya existentes como por ejemplo la litografiacutea para crear dichas nanoestructuras Con estas teacutecnicas se obtienen muy alta reshysolucioacuten espacial (cercana a los 50 nm) a costes razonables pero que aumentan alarmantemente cuanto menor es el tamantildeo de la estrucshytura final debido a la dificultad en su produccioacuten Por el contrario el segundo meacutetodo denominado bottom-up(de abajo hacia arriba) estaacute basado en teacutecnicas que utilizan una filosofiacutea totalmente contraria esto es van desde las estructuras fundamentales (aacutetomos moleacuteculas especiacuteficas o nanopartiacuteculas) para crear los dispositivos por auto-enshysamblado El auto-ensamblado es un proceso en el que unos composhynentes inicialmente desordenados dan lugar a estructuras organizashydas como consecuencia de interacshyciones especiacuteficas o locales entre sus componentes Las estructu ras
Figura 3 Los dos meacutetodos usados para el control de la materia a escala nanomeacutetrica La imagen muestra (en sentido horario desde arriba) una imagen de microscoacutepio elecshytroacutenico de un electroacutemetro nanomecaacutenico una estructura de nano tubos de carbono un nanotubo (azul) conectando dos electrodos una red auto-ensamblada compuesta por moleacuteculas y aacutetomos de hierro y finalmente siete moleacuteculas de monoacutexido de carshybono formando la letra C obtenida por manipulacioacuten con una punta de un microsshycopio de campo cercano (Imagen tomada de la referencia [2)
crecidas son el resultado de la comshypeticioacuten ente procesos cineacuteticos y termodinaacutemicos
En la actualidad la microelecshytroacutenica uno de nuestros pilares tecnoloacutegicos estaacute basada en el meacutetodo top down La microelecshytroacutenica ha revolucionado y cambiashydo nuestra forma de vida en forma de ordenadores teleacutefonos moacuteviles televisores y un sinfiacuten de aparatos electroacutenicos Esta revolucioacuten estaacute basada en el transistor inventado en 1947 que hizo posible la apashyricioacuten del circuito integrado y el microprocesador El reto tecnoloacuteshygico es conseguir almacenar maacutes informacioacuten en un menor espacio de forma maacutes raacutepida y todo ello por menos dinero Hasta la fecha esto ha sido posible y ha seguido la llamada ley de Moore que estableshyce que la densidad de transistores en un dispositivo de estado soacutelido se doblariacutea cada 18 meses Asiacute un procesador Penti um IV obtenido mediante teacutecnicas litografiacutecas tieshyne en su interior aproximadamente 6 millones de transistorescm2 vashylor que cuadruplica a los del Penshytium 1 creado soacutelo 4 antildeos antes La separacioacuten miacutenima entre liacuteneas en el antildeo 2000 era de 180 nm y en el antildeo 2008 es de 45 nm como anuncioacute 18M Extrapolando estos nuacutemeros en el antildeo 20161a separashycioacuten entre liacuteneas deberiacutea ser de 10 nm es decir inferior a 100 aacutetomos De seguir cumplieacutendose esta ley y al mismo ritmo podriacuteamos aventurar que a mediados del siglo XXI Ilegashyriacuteamos a un limite absoluto un bit = un aacutetomo Sin embargo antes de alcanzar este liacutemite nos encontrashyriacuteamos con varios problemas
- El primero de ellos tiene que
Referencias
ver con el hecho de que a medishyda que se reduce el tamantildeo de un objeto su superficie crece respecto a su volumen Una consecuencia importante de este aumento es que las propiedades del material cambiaraacuten al reducir el tamantildeo del objeto puesto que las propiedades fiacutesicas de una superficie son muy distintas a las del volumen Estas modificaciones en las propiedades se conocen como efectos de tamashyntildeo finito
- El segundo problema reside en que para tamantildeos del orden o inferiores al nm aparecen efectos cuaacutenticos En nuestro mundo (mashycroscoacutepico) las leyes conocidas por ejemplo las que definen el movishymiento de los cuerpos (ecuaciones de Newton) o la conductividad eleacutectrica (ley de Ohm) dejan simshyplemente de ser vaacutelidas cuando tratamos con objetos cercanos al tamantildeo nanomeacutetrico La existencia de estos efectos lejos de tomarse como inconvenientes o inoportushynos se plantean hoy diacutea como imshyportantes alternativas para la creashycioacuten de futuros dispositivos fundashymentado en propiedades ni siquieshyra existentes en la naturaleza
- El uacuteltimo problema fundashymental que aparece al intentar seguir disminuyendo el tamantildeo de un objeto es que cada vez resulta maacutes difiacutecil mejorar las herramientas que permiten su manipulacioacuten Por tanto aunque la ley de Moore se ha cumplido inexorablemente dushyrante maacutes de 30 antildeos vemos que llegado un momento aparecen una serie de limitaciones intriacutensecas que son irresolubles con el tipo de planteamiento en el que se basa la tecnologiacutea actual Asiacute se imposhyne la necesidad de desarrollar una
nueva tecnologiacutea que nos permita asumir los desafiacuteos planteados en nuestra carrera hacia la miniaturishyzacioacuten Ese es el papel de la nanoshytecnologiacutea
A pesar de que en la actualidad existen pocos productos basados en la nanotecnologiacutea ya existe una gran repercusioacuten mediaacutetica en la sociedad a traveacutes de reportajes y programas en prensa radio teleshyvisioacuten cine ciencia-ficcioacuten e intershynet La nanotecnologiacutea produce el mismo tipo de fascinacioacuten preocushypacioacuten y miedo que los estudios sobre el cosmos aunque ambos son extremos opuestos lo diminushyto frente a lo gigantesco Sin emshybargo siacute hay una gran diferencia entre ambos mundos El universo es gigantesco inalcanzable soacutelo observable mediante telescopios o radiotelescopios y en el que estashymos realizando intreacutepidas explorashyciones limitadas por ahora a los planetas de nuestro entorno Por el contrario podemos movernos en la nanoescala con gran familiashyridad y podemos jugar con los aacutetomos y moleacuteculas para producir nuevas estructuras y nuevos mateshyriales El dominio de la materia en la nanoescala nos permite disentildear y fabricar nuevos materiales hasta ahora inexistentes descubrir proshypiedades nunca observadas inven shytar dispositivos que nos permitan construir otros maacutes y maacutes compleshyjos con comportamientos similares a entidades bioloacutegicas etceacutetera Todo ello nos lleva a hacernos una pregunta casi existencial iquestHasta doacutende podremos llegar con la nashynotecnologiacutea 7 No se conoce la resshypuesta el limite final podriacutea residir en nuestra propia imag inacioacuten
[1) e Briones Lloren te ECasero Junquera J A Martiacuten Gago PA Ame lio Serena Domingo J M Goacutemez Olleta P Moltoacute Moltoacute Nanociencia y ilanotecnologiacutea Entre la ciencia ficcioacuten del presente y la tecnologiacutea del futuro Fundacioacuten Espantildeola para la Ciencia y la Tecnologiacutea httpowwwfecvtes [2J J V Barth G Constantini K Kern Engineering atomic and molecular nanostructures at surfaces Nature 437 671 (2005) [3J E L Wolf Nanophysics and Nanotechnology An Introduction to Modern Concepts in Nanoscience (Segunda Edicioacuten) W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2006) [4J B Brushhan Springer Handbook of Nanotechnology Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2004) [5J M Koacuteh ler W Fritzsche Nanotechnology An Introduction to Nanostructuring techniques W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2004)
Hace casi veintitreacutes siglos exacshytamente el antildeo 287 aC naciacutea en Siracusa entonces una colonia de la Magna Grecia el gran Arquiacutemeshydes uno de los mayores genios de la antiguumledad de cuyos inventos y descubrimientos seguimos benefishyciaacutendonos ahora
De su vida es poco lo que sabeshymos porque la biografiacutea que escrishybioacute un coetaacuteneo suyo llamado Heshyraacuteclides no llegoacute hasta nosotros La mayor pa rte de la informacioacuten que poseemos se la debemos a Plutarco (46-120 de nuestra era) en su fashymosa obra Vidas Paralelas quien a su vez extrajo los datos del hisshytoriador romano Pollbio autor de una Historia universal
Se considera probable aunque no probado que viajoacute a Egipto y mantuvo estrecha relacioacuten con Erashytoacutestenes de Cirene director de la ceacutelebre biblioteca alejandrina y se da por cierto que contactoacute con la escuela cientiacutefica de dicha ciudad cuyos matemaacuteticos leyeron y citashyron sus obras No obstante hubo que esperar hasta el antildeo 530 de para que se hiciera la primera comshypilacioacuten de sus escritos por Isidoro de Mileto Pocas copias de los trashybajos del sabio siracusano sobrevishyvieron y no fue hasta 1906 cuando Johann Ludw ig Heiberg descubrioacute en Constantinopla un palimpsesto (papiro sobre el que se ha escrito un texto sobre otro anterior borrashydo) que permitioacute conocer los razoshynamientos matemaacuteticos de que se habiacutea va lido Arquiacutemedes para sus descubrimientos
Fue un genio de las matemaacuteshyticas con especial dedicacioacuten a la geometriacutea Sus hallazgos le garanshytizan un puesto de honor en 105
anales de la ciencia Ideoacute un meacutetoshydo para medir la circunferencia coshynociendo el diaacutemetro y determinoacute con aproximacioacuten de menos de dos mileacutesimas el valor del pi griego Elaboroacute tambieacuten las foacutermulas que
ARQUIMEDES permiten calcular el aacuterea del ciacutercushylo partiendo del radio y calculo el aacuterea de un segmento de paraacutebola entre otros hallazgos geomeacutetricos
Si bien no descubrioacute la palanca estudioacute las leyes que explican el principio que entra en juego al accionarla y al darse cuenta de la importancia que teniacutea dijo Si me dan un punto de apoyo movereacute el mundo
Arquiacutemedes no solo cultivoacute con eacutexito las matemaacuteticas sino que hizo incursiones fructiacuteferas en la fiacutesishyca Inventoacute el tornillo que lleva su nombre consistente en un mecashynismo con una hoja en forma de tornillo dentro de un cilindro para transferir agua desde un nivel bajo a canales de irrigacioacuten Este tornishyllo sigue usaacutendose para bombear liacutequidos
Se dice que mientras tomaba un bantildeo observoacute que el agua de la tina subiacutea cuando eacutel entraba y este efecto le llevoacute a descubrir el prinshycipio hrdrostaacutetico conocido como principio de Arquiacutemedes que en su versioacuten actualizada se enuncia diciendo que un soacutelido sumergido en un liquido recibe un empuje ha-
Piacuteo Moa Ban ga Escritor
cia arriba igual al peso del vo lumen del liacutequido que desaloja Al descushybrir este principio exclamoacute Eureshyka (Lo he encontrado) que ha pasado al cataacute logo de expresiones populares
Su mente prodigiosa no solo elucubraba teoriacuteas innovadoras tambieacuten dedicoacute su talento a inshyventa r armas nuevas que pudieran servir para la defensa de su ciudad Una de ellas fue un artefacto esshypecie de garra capaz de hund ir un naviacuteo enemigo
Pero el arma maacutes sorprendente seriacutean los espejos ustorios conocishyda por un relato de Luciano de Sashymosata (12 1-161 de) con la cual consiguioacute incendiar una escuadra enemiga Este invento nunca ha sido reproducido por lo que se pone en duda su existencia
La muerte de Arquiacutemedes se produjo el antildeo 212 aC a los 75 antildeos una edad considerada lonshygeva para la eacutepoca asesinado por un soldado romano de los que conquistaron Siracusa seguacuten la leshyyenda al negarse a acompantildearle pretextando que teniacutea que resolver antes un problema
Estatua de bronce de Arquiacutemedes en el observatorio Archenhold en Berl iacuten esculpida por Gerhard Thieme e inaugurada en 1972
Jack W Szostack
PREMIOS NOBEL Piacuteo Moa Banga DE CIENCIA 2009
Escritor
Charles K Kao George E Smith Wi llard S Boyle
2009 fue un antildeo en el que la concesioacuten de los premios Nobel de ciencia revistioacute ciertas peculiashyridades que conviene resaltar En primer lugar la adjudicacioacuten a tres investigadores en cada uno excepshyto en el de Economiacutea que fue comshypartido por dos ganadores Todos ellos destacaron en investigacioacuten baacutesica cuyos resultados propiciaron muacuteltiples aplicaciones praacutecticas lo que muestra claramente la imshyportancia que la ciencia pura tiene para el progreso
Otra caracteriacutestica es la alta parshyticipacioacuten de la mujer que acaparoacute cinco nominaciones el 44 de los agraciados proporcioacuten nunca alshycanzada antes Una de ellas la de Economiacutea es la primera mujer en ser distinguida con el galardoacuten en dicha disciplina en los 60 antildeos en que se adjudicoacute
MEDICINA
Recayoacute en tres cientiacuteficos (dos mUjeres y un varoacuten) que seguacuten destacoacute el jurado del Instituto Kashyrolinska han antildeadido una nueva dimensioacuten para la comprensioacuten de la ceacutelula han arrojado luz sobre los mecan ismos de enfermedades y han estimulado el desarrollo de nuevas terapias potenciales Se trata de Elisabeth H Blackburn Carol W Greider y Jack W Szostak
Los tres destacaron en la investishygacioacuten baacutesica sobre los teloacutemeshyros una estructura que se une a los extremos de los cromosomas humanos y los protege del enveshyjecimiento A la piexclimera se debe el descubrimiento de la enzima telomerasa que es un mecanismo baacutesico para la vida Cuando la teloshymerasa aumenta anormalmente se produce caacutencer O sea que en su justa medida rejuvenece la ceacutelula pero en exceso provoca un tumor Los conocimientos adquiridos proshymeten aplicaciones futuras en la lucha contra el caacutencer y el enveJeshycimiento celular
Blackburn nacioacute en Tasmania (Australia) en 1948 y junto con su disciacutepula Greider descubrieron la telomerasa en 1984
Grelder natural de California nacioacute en 1961 y fue quien demosshytroacute que los teloacutemeros previenen
el dantildeo en los cromosomas y por uacuteltimo Szostak de 57 antildeos Ion dishynense identificoacute ceacutelulas que por estar mutadas provocan un enveJeshycimiento celular prematuro
FiacuteSICA
La Academia sueca concedioacute el preciado galardoacuten a tres investigashydores que han ayudado a sentar las bases de las actuales redes de comunicaciones al decir del JUshyrado Son Charles Kao Kuen WishylIiaard S Boyle y George E Smith El tema comuacuten de investigacioacuten fue el descubrimiento del siacutelice un mashyterial abundante en la naturaleza como transmisor de la luz y a traveacutes de ella de las comunicaciones por fibra oacuteptica
El proceso lo inicioacute Kao en 1966 con la publicacioacuten de un artiacuteculo firmado conjuntamente con G O Gackam en el que anunciaba la capacidad de la luz para transmitir informacioacuten De ahiacute arranca la utishylizacioacuten industrial de la fibra oacuteptica desde 1970 transformada hoy en una red de maacutes de 1000 millones de kiloacutemetros por la que circulan textos muacutesica e imaacutegenes utilizashydas en Internet medicina etc
Kao que nacioacute en 1933 en Shanghai fue el precursor y visionashyrio del horizonte que se abriacutea con el empleo de la fibra oacuteptica Vive
Venkatraman Ramakrishnan Ada E Yonath Thomas A Stei tz
en Hong Kong donde sigue ded ishycado a la docencia
Boyle nacido en Canadaacute en 1924 junto con Smith que nacioacute en Nueva York en 1930 siguiendo la teoriacutea sobre el efecto fotoeleacutectrishyco de Einstein que le valioacute el Nobel crearon un sensor digital llamado CCD (Charged Coupled Device) cashypaz de reunir y leer las sentildeales de un gran nuacutemero de elementos de las imaacutegenes el ojo electroacutenico de las caacutemaras digitales que se utiliza tambieacuten en numerosas aplicaciones teacutecnicas como en la observacioacuten del interior del cuerpo humano y ha proporcionado fotos de lejanos lugares (como por ejemplo de Marshyte) o de los oceacuteanos profundos en palabras de la Academia
QUiacuteMICA
Tambieacuten este antildeo fueron tres investigadores de esta ciencia los laureados con el preciado galarshydoacuten cuyos nombres son Benkatrashyman Ramakrishnan Ada Yonath y Thomas Steitz que coincidieron en sus estudios sobre la estructura y funciones de los ribosomas unas partiacuteculas del citoplasma que desshycodifican la informacioacuten del ADN transmitida por el ARN mensajero para fabricar las proteiacutenas selecshycionando los amin oaacutecidos uno a uno
Los equipos liderados por los tres ganadores consiguieron por medio de la cristalografiacutea de rayos X el coshynocimiento en tres dimensiones de la estructura atoacutemica de los ribososhymas en el antildeo 2000 Este logro de bioquiacutemica baacutesica permitioacute saber como actuacutean los antibioacuteticos en las ceacutelulas de las bacterias lo que haraacute
posible disentildear nueshyvos antibioacuteticos que mejoren Ia actividad de 10$ actualmente en uso evitando asiacute la aparicioacuten de resistenshycia que se da en algushynos casos
La israeliacute Yonath de 70 antildeos trabaja en el Instituto Weismann de Jerusaleacuten y fue la pionera en obtener los primeros cristales Ellnor Ostrom OIIver E Willlamson de ribosomeacutels el norteamericano Steitz nacido en 1940 es profesor de la Universidad de Yale y publicoacute en 1998 el primer mapa incomshypleto del ribosoma y por uacuteltimo Ramakrishnan el maacutes Joven de los tres nacioacute en la India en 1952 y trabaja en la Universidad de Camshybridge (R~lIlo Unido) Tuvo una partlclpaClon relevante en la resoshylucioacuten de la estructura ribosoacutemica En dicha Universidad fue donde James Watson y Francis Crick desshycubrieron en 1953 la estructura en doble heacutelice del ADN
ECONuumlMiacuteA
La Academia de Ciencias de Suecia otorgoacute el premio de Ecoshynomiacutea a dos profesores estadounishydenses (como manda la tradici oacuten) por sus investigaciones en torno a las organizaciones sociales y la imshyportancia que en ellas tiene la orshyganizacioacuten econoacutemica (economic gobernance) que ha sido tladucishyda al espantildeol por un raro palabro gobernanza que bien podriacutea haber sido sustituido por gobierno o gobernabilidad Los plemiados son Elinor Ostrom y Oliver WiJliamshy
son Aunque ambos partieron de oacutepticas distintas coinciden en sus conclusiones
Ostrom nacida en 1933 es proshyfesora de la Universidad de Indiana y centroacute su trabajo en el estudio de la gestioacuten de la propiedad comuacuterl y en su libro El gobierno de los meshydios comunes describe numeroshy
sos casos eXitosos de comunidades locales entre las que incluyoacute el Trishybunal de las Aguas de Valencia un jurado centenario de regantes que dirime los conflictos derivados del uso del agua como ejemplos que muestran mayor eficiencia que la de otras forma puacuteblicas o privadas de gestioacuten Llega a la conclusioacuten de que ni la plivatizacioacuten ni la gesshytioacuten puacuteblica son siempre la mejor
opcioacuten Por su parte Williamson de 77
antildeos (uno maacutes que su pareja ganashydora) es docente de la Universidad de Berkeley California y autor de la obra Las instituciones econoacuteshymicas del capitalismo en la que estudia la teoriacutea y desarrollo de los costes de transaccioacuten que son los derivados de la operacioacuten aunque no formen parte del precio y su aplicacioacuten al funcionamiento intershyno de las empresas Analizoacute como influyen las relaciones jeraacuterquicas de las grandes sociedades en la reshysolucioacuten de los conflictos internos Tambieacuten estudioacute las situaciones en las que la organizacioacuten empresashyrial se vuelven tan complejas que aconseja externalizar determi nadas actividades operacioacuten que recibe el nombre de outsourci ng
ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
bull Los diacuteas 18 19 Y20 de septiemshybre tuvo luga r en el municipio ourenshysano de Maceda la celebracioacuten de Asshyt roga licia 09 evento del que nuestra agrupacioacuten form a parte como colaboshyradora organizadora del mismo y que en los uacuteltimos dos antildeos se estaacute convirshytiendo en la referencia del panorama astronoacutemico gallego gracias a la gran calidad de las conferencias y talleres que durante estos diacuteas se desarrollan wwwastroga liciaorg
- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
bull El diacutea 16 de octubre t uvo lugar una observacioacuten con el colectivo ponteshyvedreacutes Va ipolorio en el nacimiento del Riacuteo Gafos muy cerquita de Pontevedra A esta observacioacuten acudieron muchos miembros de dicho colectivo y un buen nuacutemero de miembros de la AARB
bull Los diacuteas 13 y 24 de noviembre Julio Pereira impartioacute sendas charlas de Iniciacioacuten a la Astronomiacutea y sesiones de Planetario para los alumnos del Coleshygio Mariano de Vigo Tambieacuten t uvieron lugar estas charlas de iniciacioacuten a la Asshytronomiacutea en el Colegio Las Acacias
voa nos acercoacute todas las novedades acerca de la investigacioacuten sobre exoshyplanetas con una charla-coloquio titushylada Planetas Extrasol ares que tuvo lugar en la Libreriacutea Casa eJel Libro cuya gerencia una vez mas nos cedioacute su sashyloacuten de actos para nuestras actividades
bull El 17 de noviembre Pablo Martiacuteshynez Javier Navidad Sebastiaacuten Hernaacutenshydez y Ricardo Lago se desplazaron al Alto de Fontefriacutea con intencioacuten de obshyservar el maacuteximo de las Leoacutenidas (lluvia de estrellas)
bull El 23 de noviembre Ricardo Lago impartioacute una charla-coloquio titu lada Exploracioacuten Espac ia l en el sa loacuten de actos de la libreriacutea Casa del Libro
bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
bull Durante este antildeo 2009 se han enviado reportes sobre contaminacioacuten lumiacutenica al Proyecto IACO en el ma rco del AIA-IYA2009
bull Se ha puesto en marcha el Proshyyecto CMON (Collaborative Meteor Observatory Network) entre varios afishycionados gallegos para montar una red gallega de registro y estudio de boacutelidos y meteoros que pueda colaborar con otras redes profesionales que ya estaacuten en pleno funcionamiento
Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
-
Eridanu~--
[) 225 0
Columba -lt
E w
Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
Diacutea 20shy
Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
Diacutea 4shy
Diacutea 22shy
Diacutea 17shy
MAYO
Diacutea 6shy
Diacutea 16shy
Diacutea 26shy
JUNIO
Diacutea 8shy
Diacutea 21shy
Diacutea 28shy
Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
Toda a informacioacuten de
Vi O
Alcaldiacutea Concello de Vigo
ALCALDiacuteA
Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
Cal eacute o seu horario Luns a venres de 8 da mantildeaacute aacutes 8 da tarde e saacutebados de 10 da mantildeaacute aacutes 2 da tarde
Outros servizos de Atencioacuten Cidadaacute Se vostede quere obter informacioacuten a traveacutes do seu moacutebil ou do seu enderezo electroacutenico sobre ofertas de emprego munlClpals subvencioacutens e prazos de pagamento dos impostos municipais noacutes informaacutemoloa sen custo alguacuten Poacutedese dar de alta a traveacutes do 010 ou no enderezo 010vigoorg
Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
bullWWW vigO org
La poblacioacuten en Ameacuterica Latina es el 7 de la mundial mientras que si miramos un desglose de la poblacioacuten urbana del mundo nos encontraremos que las ciudades latinoamericanas suponen el doble de ese va lor sentildea l como otras vashyrias del ritmo de crecimiento urbashyno en este subcontinente_Las ciushydades reclaman entre otras cosas respuestas a la mov ilidad obligada esa que conecta las zonas de reshysidencia con las de ocio y las de trabajo En todas las ciudades en la medida que aumenta el nivel de vida el automoacutevil es la respuesta maacutes si el desarrollo de los medios de transporte colectivo es defishyciente
El crecimiento de la movilidad y el transporte demandaraacute progresivashymente maacutes derivados del petroacuteleo a los cuales acompantildearaacuten por un lado el gas natural como ya sucede en Argentina o Brasil con el gas licuado veh icular o los biocomshybustibles liacutequidos tal como se ha sugerido anteriormente
bull Residencial y servicios Es una demanda que creceraacute tambieacuten en la medida que se incremente el nishyvel de vida En buena medida se dishyrigiraacute hacia el consumo de electrishycidad con una cierta participacioacuten del gas en las ciudades
El consumo de electricidad en el conjunto de Ameacuterica Latina es moderado con relacioacuten al de los paiacuteses maacutes ricos tal como muestra la figura 5 aunque el del paiacutes proshyductor de cobre Chile es el maacutes elevado del subcontinente Las reflexiones anteriores nos llevan a pensar en aumentos signif icativos en la demanda eleacutectrica la cual en la actualidad proviene en algo maacutes de la mitad de la generacioacuten eleacutecshytrica el resto se obti ene del gas nashytural y de derivados del petroacuteleo y en menor medida del carboacuten
Del lado de la energiacutea primaria hay que sentildealar que Ameacuterica del
Consumo de elctricidad per caacutepita kWhlpersona y antildeo
9000
8000
7000 6000
5000
4000
3000 Datos del
antildeo 2006 2000
1000
Media OCDE Espantildea
bull Al antildeo 2008 el consumo mundial de electricidad alcanzoacute 20000 TWh lo cual significa 3000 kWh por persona y antildeo de media bull Es previsible que en Ameacuterica del Sur la demanda de electricidad se doble en los proacuteximos 25 oacute 30 antildeos bull iquestCoacutemo seraacute en Ameacuterica del Sur el esquema de generacioacuten y cual seraacute el grado de integracioacuten regional
Chile Brasil Media Ameacuterica del Sur
Figura 5
Sur tiene reservas de combustishybles foacutesiles para ser autosuficiente en su conjunto durante todo este siglo Ahora bien el reparto geoshygraacutefico de yacimientos tambieacuten es asimeacutetrico_ Las reservas de petroacuteshyleo son una deacutecima parte de las mundiales las de gas natural una veinteava parte y las de carboacuten una proporcioacuten algo menor
Venezuela es con diferencia el paiacutes con mayores reservas de peshytroacuteleo seguido a distancia por Brashysil En ambos casos la participacioacuten de los crudos pesados en el total de ellas es muy elevada lo que cuestiona como seraacuten los procesos de refino en el futuro y que calidashydes se obtendraacuten de eacutel Brasil no seraacute suministrador para el resto de Ameacuterica Latina ya que sus reservas soacutelo cubren razonablemente sus demandas El gas natural se enshycuentra en primer lugar en Veneshyzuela y en segundo en Bolivia las disponibilidades de Argentina son escasas soacutelo vaacutelidas para su propio consumo
Las fJosiciones polrlicdS de Veshynezuela y Bolivia no crean un enshytorno de faacutecil diaacutelogo con determishynados paiacuteses tambieacuten hay dudas sobre la capacidad financiera y tecshynoloacutegica de ambos paiacuteses para una
raacutepida expansioacuten de las industrias petrolera y gasista de forma indeshypendiente Asiacute los dos paiacuteses dan entrada a compantildeiacuteas foraacuteneas que en cierta medida vuelven a repetir los esquemas de explotacioacuten de los recursos naturales frente a los cuashyles se han manifestados los liacutederes de Venezuela y Bolivia Todo ello conforma una situacioacuten compleja y que trae incertidumbres en el sushyministro energeacutetico futuro
Este esquema de anaacutelisis puede favorecer el avance energeacutetico en cuatro liacuteneas que introducen a su vez cuestiones
bull Retorno al carboacuten Previsibleshymente de forma moderada dirigido hacia la genelacioacuten de electriCidad ya algunas industrias baacutesicas como la fabricacioacuten de cemento Ya se construye una central teacutermica de carboacuten en el sur de Argentina y se dibujan proyectos en otros paiacuteses Esto supondriacutea un incremento de las emisiones de C02
bull Energiacutea nuclear Francia se mueve por dife rentes paiacuteses proshyponiendo centrales no parece faacutecil que los proyectos cuajen al menos a corto plazo Las suspicacias poshyliacuteticas entre paiacuteses de la regioacuten se agravariacutean
~
bull Fomento de los biocombustishybies liacutequidos Esta liacutenea que proshypone en primer lugar Brasil ya se estaacute extendiendo por otros pciexcliacuteses Como se ha sugerido anteriorshymente no haraacute maacutes que trasladar el problema de las emisiones de gases de efecto invernadero del entorno de los hidrocarburos a la agricultura
bull Desarrollo de las energiacuteas renovables Es la opcioacuten maacutes apeshytecible tanto en relacioacuten a las inshycertidumbres en disponibilidad de hidrocarburos para todos y a fin de frenar el crecimionto de las emisioshynes de gases de efecto invernadeshyro Veamos brevemente cual es la situacioacuten
Energiacuteas renovables en el sisteshyma eleacutectrico
La hidraacuteulica es la primera fuenshyte de generacioacuten eleacutectlica su desashyrrollo en los uacuteltimos antildeos estaacute sienshydo socialmente muy cuestionado desde las grandes represas brasileishyras a la de Ralco en Chile esto no favorece la construccioacuten de nuevas instalaciones de generacioacuten
La eoacutelica es el gran recurso enershygeacutetico en varios paiacuteses de Ameacuterica
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EOacuteLICA DEL CHOCOacuteN
Latina desde el istmo de Tehuanshytepec en Meacutexico a la Guajira en Colombia y Venezuela Pero sobre todo en la Pat agonia C hilena y Arshygentina aquiacute hay disponibilidades de viento como para generar una cantidad de electricidad similar al actual consumo de toda Ameacuterica Latina un milloacuten de GWh anuales
iquestPor queacute no se ha desarrollado aun la eoacutelica) Va rias respuestas nos aparecen desde la no consciencia del problema global del cambio climaacutetico a razones de inmediatez econoacutemica que se une a ese marco de economiacutea ultra liberal que se ha extendido en muchos paiacuteses y las empresas energeacuteticas propias o foraacuteneas
Ahora bien ag ua pasada no mueve molino La cuestioacuten es coacutemo conseguir avanzar en ese propoacutesito Parece necesario estushydiar viacuteas significativas de financiashycioacuten a las cuales no podemos ser ajenos tal y como se veraacute maacutes adelante Pero antes que ello es preciso recuperar el diaacutelogo social para que la eoacutelica y la hidraacuteulica puedan caminar Juntas
La hidraacuteulica ya existente puede soportar un gran desarrollo de la
~
bull En una meseta proacutexima a esta presa cuya potencia n 25 Km hidraacuteulica es de 1200 MW Con 3000 horas anuales equivalentes a plena carga Parque eoacutelico de ~ 1000 aerogeneradOfes de 3 MW ~ _3000 MW de potencia totalnstalada Como este parque eoltco caben - 3 500 horas equivalentes a plena carga I muchos en la Patagonia - InverSII)n - 4000 Millones de Euros - Generacioacuten - 10000 GWhantildeo
energiacutea eoacutelica bien en implantashyciones proacuteximas a presas en operashycioacuten como sugiere la figura 6 bien con interconexiones entre hidreacuteIacuteumiddotmiddot lieas de zonas poco ventosas por ejemplo las del Paranaacute con aacutereas de alto potencial de viento Esto obliga a un diaacutelogo entre paiacuteses lo cual no es faacutecil pero ademaacutes reshyqUiere inversiones en infraestrucshytu ras
Conclusiones a modo de reflexioshynes para seguir trabajando
Tanto lo que se ha expuesto en relacioacuten con Ameacuterica Latina como lo que acontece en otros lugares del mundo nos hacen pensar en lo inevitable del avance del cambio climaacutetico y sus consecuencias Es preciso comenzar las acciones de adaptacioacuten tanto en paiacuteses ricos como en los maacutes pobres a los cuashyles estamos obligados a ayudar de forma sign ificativa
Evidentemente todas las accioshynes que fomenten el ahorro y uso eficiente de la energiacutea deberaacuten ser promovidas Aquiacute y en cualquier otro paiacutes en especial en el transshyporte y la movilidad pero sin olvishydar actuar en relacioacuten a cualquier otro tipo de consumo energeacutetico
Finalmente parece imprescindishyble dibujar un esquema de desarroshyllo de la energiacutea eoacutelica en Ameacuterica Latina en particular en Patagonia Ello requiere en primer lugar asushymir el dibujo que los ciudadanos de los distintos paiacuteses desarrollen buscando en primer lugar diaacutelogo y consenso social posiblemente las Universidades pudieran tener un papel significativo en recomposhyner ese diaacutelogo que tan necesario se hace y que no olvidemos estaacute deteriorado
Espantildea debiera sentirse invoshylucrada en este propoacutesito Las deshynominadas empresas energeacuteticas espantildeolas se extienden por los distintos paiacuteses de Ameacuterica Latishyna fueron para ampliar sus actishyvidades pero hoy entre ell as debe aparecer la lucha contra el cambio
Figura 6 climaacutetico
- -- -- -
LA OBSERVACION PLANETARIA
y EL DIOS DE LA GUERRA
Cuando algunos miembros de
la Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas
Baixas me propusieron la idea de colaborar con alguacuten artiacuteculo en esta interesante revista accediacute gustoso y agradezco su deferencia
de darme la oportunidad de colashy
borar con los temas que maacutes me apasionan La astronomiacutea
La astronomiacutea amateur puede
tener dos apartados El cielo proshy
fundo y la observacioacuten planetaria o en su extensioacuten digamos la obshyservacioacuten del Sistema Solar Desde siempre me quedeacute maravillado por la observacioacuten de los planetas y los
misterios que encierran
Tambieacuten los dos apartados obshyservacionales se pueden dividir en dos La observacioacuten visual y la obshyservacioacuten fotograacutefica sentildealando
esta uacuteltima un tanto mas difiacutecil y complicada especialmente en la fotografiacutea planeta ria
Este invierno y proacutexima primashy
vera tendremos dos planetas en
muy buenas condiciones de obsershyvacioacuten Marte por tener su oposishy
cioacuten en enero y Saturno un poco mas tarde
Marte siempre fue mi planeshy
ta preferido por sus detalles tan
dinaacutemicos y cambiantes sus mushychos puntos en comuacuten con nuesshytra Tierra y al ser sus oposiciones un poco mas frecuentes que las de los demaacutes planetas exteriores
es obligado hablar en primer lugar del planeta rojo
Como todos sabemos el Marshyte de los latinos era Ares para los
Camilo Fumega Ucha Presidente de la Asociacioacuten para la Divulgacioacuten Cientiacutefica
Ourense Astronomiacutea
griegos dios de la 18 d iciembre 2007 882 Mili Km --------guerra que se hace
acompantildear de sus dos hijos Fobos (Temor) y Deimos (Terror) una
Afelio
vez descubiertos por 28 agosto 2003 556 MilI Kmel astroacutenomo estadoshy
unidense Asaph Hall
EI planeta rOJo poshy8 ltlbri12014
see una oacuterbita muy 924 MilI Km
exceacutentrica y esto hace Tabla Oposiciones de Marte cercanas a las actuales En agosto de 2003 alcanzoacute el perihelio que sus OPOSICIOshy situilndose a su miacutenima distancia a la Tierra con 556 millones de Kmla actual oposlcion del proacuteximo dja 29 de enero seraacute en el afeliocon una distancia cercana a los nes que se dan cada 100 millones de Km
780 diacuteas por teacutermino medio no acontezcan a la misma nes de Km) y es entonces cuaacutendo distancia haciendo variar en conshy brilla con un fulgor rojo-naranja secuencia su diaacutemetro aparente casi escandaloso superando en angular asiacute como su brillo o magshy brillo al planeta Juacutepiter nitud a simple vista En las oposi shyciones afeacutellcas esto es en el punto Precisamente un par de meses mas lejos de la Tierra como la que antes y despueacutes de las oposiciones acontecioacute en el mes de enero pashy debemos observar y fotografiar el sado Marte se situoacute a maacutes de 100 planeta porque despueacutes su brillo y millones de Km pero su brillo sushy diaacutemetro decreceraacuten raacutepidamente pera auacuten la primera magnitud yes muy faacutecil de localizar sin embargo En la tabla I podemos ver las en el periheliO (oposiciones cercashy oposiciones hasta el 2020 con su nas y favorabl es como la del 2003 distancia correspondiente en milloshyy que acontecen cada 15-17 antildeos) nes de Km en su miacutenima aproxishyMarte se situacutea a la miacutenima distanshy macioacuten que suele acontecer con cia de nuestro planeta (556 millo- algunos diacuteas de diferencia a la
Oposiciones de Iarte para el ciclo 2003-2020 I Fecha Asceu Recta Declinacioacuten Distaucia LVKlll lag TA 2S-Ago-2003 15deg -i8 S22h 39m 03 72 556 x 106 251-28
I
30--Iay-2016 15h -15m 2F 2-i S 0503 bull 753 x 106 -20 186I
31-Jul-20 18 20h 27m 25deg 56 S 0385 577 x 106 -2S 2-i3 13-0cl-2020 05deg 22 N 0-119 62 7 x 1050111 22 m -16 22-1
15~ 53 N 07-No-~005 02h 51m 0-i6-1 69-1 x 106 ~01-~3 159-2-1-Dic-2007 26deg-151 06h 12m 0592 S86 x 106 -16
29-Ene-20 1 O 08h 5-1m 22 09 N 066-1 99-1 x 106 -12 141 05-1ar-2012 11h 03m 11351 I 06 7-i 1008 x 106 -12 139
l ) O-l~ 25 S 0618 bull 915 x 1051-1-Abr-201-1 13h 05m -1-1 - shy
Tabla IIOposiciones hasta el antildeo 2020Se dan sus coordenadas as] como su distancia magnitud y tamantildeo aparente en segundos de arce
Marte el diacutea 2 de diciembre del 2007 Al sur (arriba) se divisa el Solis Lacus y sus regiones adyacentes Abajo izquierda se puede ver el Mare Acidalium muy cerca del polo norte El color azul difuso se debe a nieblas que se forman en sus contornos Newton 3l0rnm Powermate 5X F25 Philips SPC900NC
El diacutea 20 de agosto de la gran oposicioacuten de 2003 ha sido posible capturar el sateacutelite De i mos en su maacutexima elongacioacuten oeste a las 2h ut El planeta estaacute saturado para poder resaltar el sateacutelite Se empleoacute el newton de 3 10rnm a focales y exposiciones de FIO y 1 F20 y 2 Y F25 Y 4 de izquierda a derecha y una Toucam Pro modificada para larga exposicioacuten
Muy cerca del maacuteximo acercamiento en la gran oposicioacuten de 2003 Marte nos muestra la gran extensioacuten de su polo sur (arriba) En el centro destaca Solis Lacus y las regiones que le circundan divisando a su izquierda el gran cantildeoacuten de Valles Marineris Newton 310mm Powermate 5X F25 Toucam Pro
oposicioacuten debido a la excentricishydad del planeta
En b tabla II (paacutegino mterior)
tambieacuten veremos sus fechas con las coordenadas del planeta en el
cielo asiacute como su distancia magshynitud y tamantildeo angular aparente
La observacioacuten planetaria no es tarea faacutecil Requiere telescopios de una cierta potencia (lo ideal seraacuten como miacutenimo 20 cm) si queremos divisar los principales detalles adeshymaacutes de una atmoacutesfera muy estable para que el telescopio pueda trashybajar a su maacutexima potencia
Pero los detalles planetarios no se ven al primer golpe de vista requieren muchas horas al telesshycopio con paciencia y en espera de aquellos breves momentos de estabilidad de nuestra atmoacutesfera
para poder ver y captar todos los maravillosos detalles que nos pueshyden mostrar los planetas y en este caso el planeta rojo
A l primer vistazo Marte es un planeta lleno de decepciones Uno espera ver los claros de las meseshytas las zonas altas los canales etc y lo que divisamos es un pequentildeo disco anaranjado sin rastro alguno o quizaacutes alguacuten leve sombreado acompantildeado posiblemente de una manchita intensamente blanca al norte o al sur del disco a modo de un blanco diamante engarzado en el borde de un anillo Es uno de los casquetes polares que seguacuten la oposicioacuten nos puede mostrar el
norte o el sur (esta vez nos mosshytraraacute el polo norte)
Pero si tenemos la paciencia de esperar a los momentos estables de nuestra atmoacutesfera entonces los detalles de Marte se nos preshysentaraacuten a nuestros ojos destellanshydo maravillosamente hacieacutendose visibles la Syrtis Major Sinus Merishydiani Hellas Solis Lacus Coacuteprates etc y si nuestro telescopio es lo bastante potente podemos divishy
sar incluso los grandes volcanes de
Toma en blanco y negro a traveacutes de filtros infrarrojo y violeta el diacutea 27 de julio de 2003 El polo sur muestra grietas debido a su deshielo causado por el comienzo del verano marciano En el centro destaca Sinus Meridiani con dos zonas claras a ambos lados que pueden ser debidas a fenoacutemenos meteoroloacutegicos estacionales Newton 310mm Powermate 5x F25 Toucam Pro
la regioacuten de Tharsis como la gran
cima de Olympus Mons Es muy recomendable acostumshy
brarse a observar con los dos ojos abiertos y la visioacuten ladeada donde nuestra retina estaacute menos cansashy
da Si ponemos una rnano delante del aja abierto que no observa y nos alejamos ligeramente del ocushylar nos acostumbraremos a la senshysacioacuten de que observamos con los dos ojos y nuestra observacioacuten se haraacute mas coacutemoda y sensible
Los detalles se muestran bien en luz visible pero filtros naranja amarillos o azules nos ayudaraacuten a contrastar e identificar mejor ciershytos detalles
Para la observacioacuten visua l basshytaraacute un aumento entre 150 y 250 veces pero para la fotografiacutea la cosa cambia si queremos destashycar los detalles en primer teacutermin o tenemos que ampliar la focal del telescopio hasta algunos metros esto es de 4 a 6 en el caso de Marte que podemos conseguir aplicando al telescopio una lente negativa adiciona l como puede ser una lente barlow de ca lidad o mejor auacuten una powermate
Para semejante ampliacioacuten neshycesi tam os una montura fuerte que
permita un buen seguimiento asiacute
como una atmoacutesfel-a estable (muy
importante) si no los detalles se
mostraraacuten oscilantes y borrosos
no siendo posible la captura fotoshy
graacutefica
Hoy diacutea las caacutemaras maacutes adeshy
cuadas son las ccd ex profeso
o tambieacuten caacutemaras que puedan
grabar viacutedeos (las mas usadas) a
varios fotogramas por segundo
porque bu rlan de alguna for-
El planeta en la oposiclon de
ma las secuencias turbulentas y despueacutes con el programa adecuashydo como Registax se pueden esshycoger los mejores frames alinearshylos optimizarlos y promediarlos en una imagen final de gran calidad Las webcam con chip ccd como alshygunas Philips hoy diacutea son las maacutes adecuadas por su gran rendimienshyto y un coste superasequible
Tambieacuten si el telescopio es lo suficientemente potente podemos intentar ca pturar los sateacutelites Fobos y Deimos sobre todo este uacuteltimo ya que se aparta mas del planeta y es mas brillante Para esto debeshymos esperar a que los sateacutelites se en cuentren en sus maacuteximas elonshygaciones ya que la mayoriacutea de las veces se hallan inmersos en la luz de planeta y necesitamos que la webcam esteacute modifi cada pa ra larshyga exposicioacuten ya que tendremos que exponer varios segundos para panel en evidencia la luz del sateacutelishyte La ampliacioacuten tambieacuten seraacute alta para desdoblar el diminuto sateacuteshylite del disco planetario
En fin si el clima nos acompantildea tendremos de nuevo otra ocasioacuten de observar el planeta rojo a pesar de no ser una oposicioacuten favorable
2007 Ahora nos muestra el polo norte (abajo) En el centro izquierdo se divisa una manchita blanca que sentildeala el Olympus Mons Posiblemente se deba a nubes y nieblas que circundan el gran volcaacuten Nexton de 310mm Powermate 5xF25 y Philips SPC900NC
CLUB DE ISICA
ENRICO FERMI El Club de Fiacutesica Enrico Fermi
se inauguroacute el pasado diacutea 6 de ocshytubre en el Laboratorio de Fiacutesica del lES Santo Tomeacute de Freixeiro Lo dirige el profesor Joseacute MalIacutea Cordobeacutes miembro fundador de la Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas Baixas profesor de Fiacutesica de lES y actualmente trabajando en el Deshypartamento de Fiacutesica Aplicada de la Universidad de Vigo
Preguntamos en primer lugar al profesor Cordobeacutes por el moshytivo que le movioacute a buscar ese nombre para el Club
Con el nombre de Enrico Fershymi se quiere honrar la memoria del ilUStre fiacutesico italiano premio Nobel en 11938 por sus estudios de la radiactividad inducida usanshydo neutrones y el uacuteltimo quizaacutes de los grandes fiacutesicos que fueron teoacutericos y experimentales al misshymo tiempo En el club de Fiacutesica recibimos apoyo en materiales didaacutecticos muy variados de Fermishylab un laboratorio nacional ameshyricano que se encuentra cerca de Chicago y en donde se hace inshyvestigacioacuten en Fiacutesica de altas enershygiacuteas Esta es otra de las razones que me movieron a dedicarle las actividades del Club a este conoshycido fiacutesico
iquestQueacute actividades se realizan en el Fermi
El Club Fermi tiene por objeto promover los estudios de Fiacutesica elTtre los alumnos de Bachillerato Cada antildeo se inscriben en el Club alumnos de muy diversos centros docentes que estaacuten muy interesashydos en el estudio de la Fiacutesica Teshynemos una reunioacuten semanal y las actividades se centran en el estushydio de las estructuras de la materia
(aacutetomo nuacutecleo y partiacutecula) tanto a nivel teoacuterico como expel-imental Para ello hay disentildeadas una serie de charlas-coloquio sobre estos teshymas y otra serie de actividades para simulal-Ios meacutetodos de trabajo que se emplean en esta investigacioacuten Colaboran en las actividades del Club Fermi algunos laboratorios de Fiacutesica de Altas energiacuteas como CERN en Suiza y Fermilab y Jeffershyson lab en USA
Entre los contenidos de las seshysiones figuran El Modelo Estaacutendar de la Partiacuteculas e Interacciones con el que se trabaja en Fiacutesica de Parshytiacuteculas los trabajos sobre Fusioacuten nuclear en el laboratorio y en los sistemas estelares y los desarrollos sobre Cosmologiacutea
iquestEstaacuten previstas otras actividashydes ademaacutes del curso propiashymente dicho
Efectivamente otras actividashydes en las que pueden pal-ticipar aquellos alumnos que lo deseen son la preparacioacuten para la Olimshypiacuteada de la Fiacutesica la participaoi oacuten en concursos sobre Ciencia como Ciencia en accioacuten organizado por la Real Sociedad Espantildeola de Fiacutesica y Sciencia per tutti organizado por el Instituto Nacionale de Fisica Nushycleare en Frascatti asiacute como las sashylidas a observar el cielo nocturno en colaboracioacuten con Ila Asociacioacuten Astronoacutemica Rias Baixas
Usted estuvo en CERN el antildeo pasado en un curso para profeshysores de lES coincidiendo con la puesta en marcha del LHC iquestEstaacute previsto dedicar tiempo al proyecto LHC en las sesiones del Clubiquestqueacute visioacuten tiene de este proyecto en el momento actual
D Joseacute Mariacutea Cordobeacutes Fiacutesico
En este antildeo uno de los temas a los que se dedicaraacute especial atenshycioacuten seraacute al nuevo acelerador de CERN el LHC (Large Hadron Colllshyder) que tiene previsto comenzar a funcionar en el mes de noviembre Su estructura su funcionamiento y los objetivos que tiene planteashydos se trataraacuten a lo largo de las sesiones en las que se conjugaraacuten las clases teoacutericas con el uso de los maacutes variados recursos didaacutecticos
Sobre el LHC lo primero que diriacutea es que es una maacutequina extreshymadamente compleja Se dice que es una maacutequina de maacuteximos es la mayor instalacioacuten superconductoshyra del mundo es la que trabaja a menor temperatura la que permishyte alcanzar la mayor energiacutea la de mayores dimensiones etc
El antildeo pasado coincidiendo con el curso para profesores de lES al que se ha referido en CERN se puso en funcionamiento Fue todo un eacutexito Sin embargo cuando se estaba calibrando a la energiacutea de 5 TeV en uno de los sectores en que estaacute dividido el acelerador hubo una averiacutea debido a defectos en la soldadura de unos imanes y e1 acelerador pasoacute del reacutegimen superconductor al normal produshycieacutendose un escape de helio al tuacuteshynel Esta averiacutea que produjo dantildeos en los imanes adyacentes fue basshytante seria y ha obligado a retrasar un antildeo su funcionamiento con el perjuicio que ello supone para los trabajos de investigacioacuten que esshytaba previsto iniciar Por otra parshyte ha sido necesario revisar miles de soldaduras reparar los imanes dantildeados o sustituirlos por otros nuevos y esto ha encarecido el proshyyecto Evidentemente ha sido un momento difiacutecil para CERN pero tambieacuten hay que tener en cuenta
que la complejidad de la maacutequina el trabajo pionero que alliacute se esta realizando y el nuacutemero elevado de grupos de investigacioacuten que intershyvienen en el proyecto y que hay que coordinar es un desafiacuteo en toda la regla
Sin embargo como dice el Director General de CERN Rolf Heuer ahora se comprende mucho mejor coacutemo funciona la maacutequina y este contratiempo ha suministrado mucha experiencia para el futuro Se han mejorado algunos sistemas de proteccioacuten y se controlaraacuten los haces con nuevos sistemas de seshyguimiento Iniciaraacute su funcionashymiento a una energiacutea menor de la que se ha previsto en el mes de noviembre para ir calibrando el guiado de los haces los detecshytores los sistemas de recogida de datos etc Posteriormente se aushymentaraacute su energiacutea hasta unos 5 TeV en el 2010 para despueacutes des-
conectarla en el invierno del nuevo antildeo y pl-epararla para su funcionashymiento a 7 TeV (energiacutea maacutexima) en el 2011 No obstante a estas energiacuteas por debajo de la energiacutea maacutexima los fiacutesicos esperan enconshytrar resultados que sean relevantes e indicadores quizaacutes de una nueva Fiacutesica
El club de Fiacutesica Enrico Fermi tiene ya una rica tradicioacuten de premios entre sus antiguos miembros iquestNos puede hablar de este tema
En el club venimos preparando a los alumnos para la Olimpiada de Fiacutesica desde sus comienzos Ha hashybido miembros del Fermi que han sido ganadores tanto en la fase local de la Universidad de Vigo como en la fase nacional y han podido asistir a la Olimpiacuteada Intershynacional En el antildeo 2001 fuimos ganadores del concurso Ciencia en
accioacuten y representamos a Espantildea en el eERN junto con otro grupo de un colegio de Madrid Conseshyguimos un diploma en el Concurso Scienza per tutti en el antildeo 2003 por un trabajo sobre el micromunshydo y el macromundo etc
iquest Coacutemo estaacute estructurado el curshyso en el Club Fermi
Las sesiones en el Club Fermi tienen una frecuencia semanal y se extienden a lo largo de un trimestre En la segunda fase las actividades se centran en la preparacioacuten de la Olimpiacuteada de Fiacutesica y en la particishypacioacuten en algunos de los concursos cientiacuteficos que hayan elegido los participantes La clausura del curso en el mes de abril se hace coincishydir con la participacioacuten en el Masshyterclass experimento en Fiacutesica de partiacuteculas a traveacutes de internet que organiza la Universidad de Santiago en colaboracioacuten con CERN
Joseacute Mariacutea Cordobeacutes director del Club de Fiacutesica Enrico Fermi y colaborador de esta revista durante una estancia en el CERN
FISICA
INTRODUCCiOacuteN
La fiacutesica es una rama de la cienshycia La ciencia es la buacutesqueda de un entendimiento racional del mundo en el que vivimos Como tal la ciencia parece haber sido inventada hace unos 3000 antildeos en la antigua Grecia y sus coloshynias por los mares Egeo y Meshyditerraacuteneo Mucho antes de la ciencia la humanidad demostroacute tener grandes capacidades inshyventivas manejando el fuego la agricultura la medida de tierras calendarios los tejidos la metashylurgia y el uso de metales (coshybre bronce y plomo) para la deshycoracioacuten herramientas y armas
CIENCIAS FiacuteSICAS
En tiempos antiguos con el fin de procurar bienestar a la hu shymanidad aquellos fenoacutemenos provocadores de miedo como las tormentas truenos y relaacutempagos
terremotos erupciones volcaacutenicas otros desastres naturales trageshydias personales tales como la enshyfermedad accidentes y similares se atribuiacutean todos a espiacuteritus que veniacutean en una gran variedad de colores y sabores El aplacarlos era una importante industria La mitoshylogiacutea una rica y hermosa literatura emergiacutea de los esfuerzos de la hushymanidad para hacer frente a lo que pareciacutean acontecimientos caoacuteticos y al azar La mitologiacutea se convirshytioacute en el manual del usuario para desenvolverse en un mundo que mezclaba reconfortante regularishydad - diacutea y noche invierno y verashyno las fases de la luna las mareas el movimiento de los planetas y los modelos de estrellas - con desasshytres inexplicables y catastroacuteficos
Entonces allaacute por los antildeos 600 iJC algo nuevo sucedioacute una deshyterminacioacuten por tratar de entender el mundo en toda su complejidad por medio de la loacutegica (lagos) Esto iba a reemplazar la mitologiacutea (mythos) que va con la poesiacutea la cancioacuten y el relato de cuentos El lagos entrantildeaba un firme razonashymiento Como ejemplo de la nueva filosofiacutea la causa de la noche y el diacutea es la rotacioacuten de la tierra sobre su eje una explicacioacuten mucho maacutes econoacutemica que aquella en la que el sol orbita la tierra en 24 horas
Obseacutervese que ambas explicashyciones para el diacutea y la noche hacen
DI Leon M Lederman A Antoliacuten Franco para traducir
para la Revista Ciencia Riacuteas Baixas
uso de la racionalidad - en resshypuesta a porqueacute diacutea y noche Los griegos nuevos a este asunto de la ciencia teniacutean una conviccioacuten filoshysoacutefica de que la razoacuten maacutes sencilla era la preferible Uno puede ver esto en la arquitectura y la escultushyra griegas en donde siempre que era posible se seleccionaba la geoshymetriacutea y la elegancia
Un tema capital de la ciencia griega era la presuncioacuten de que las complejidades del mundo - de los soacutelidos liacutequidos y gases de la roca y del metal del sol y los planetas de lo duro y lo blando - todo era la consecuencia de liJ combinacioacuten de cuatro elementos baacutesicos que ellos llamaron aire tierra fuego y agua Hoy en diacutea los ciacutenicos proclashyman que de aquiacute solo se obtiene un lodo caliente y burbuJeante Pero la buacutesqueda de la simplicidad subyacente a la complejidad era una estrategia fundamental
Una idea mucho maacutes cercana a nuestro actual concepto del munshydo fue inventada por Demoacutecrito (450 aL) Eacutel introdujo la idea de que existe una variedad de partiacutecushylas diminutas e invisibles que viajan raacutepidamente por todo el espacio colisionando y combinaacutendose en distintas formas y acumulaacutendose para hacer la variedad de cosas una gota de agua un grano de coshybre una mota de sal Estas ideas de
El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trabajo en fiacutesica de partiacuteculas en 1988 Actualmente vive en Batavia Illinols (USA)
FUENTES AEinstein El mundo como yo lo veo R Feynman et al Las conferencias de Feynman sobre Fiacutesica GGalileo Diaacutelogos relacionados con dos nuevas ciencias DGriffiths Introduccioacuten a la Mecaacutenica Cuaacutentica J Keats Las Poesiacuteas completas de John Keats EOWilson ConsillienceLa utilidad del Conocimiento
aacutetomos eran una forma de buscar
la simplicidad dentro de las comshyplejidades de la materia pero en los primeros tiempos de Grecia la verificacioacuten de tales ideas no era posible ni siquiera se pensaba que fuera importante En lo que caprishychosamente pod riacutea considerase presciencia los filoacutesofos griegos no a diferencia de algunos fiacutesicos teoacutericos modernos pensaban que la verificacioacuten experimental era abshysolutamente indigna
Demoacutecrito de Abdera
Los griegos no estaban enamoshy
rados de las investigaciones expeshyrimentales disentildeadas para confirshymar lo que ellos consideraban la belleza espiritual y esteacutetica de su visioacuten del mundo Se cuenta una historia acerca de un joven filoacutesoshyfo recieacuten elegido a la distinguida
Academia de Platoacuten Escuchoacute un debate sobre el nuacutemero correcto de dientes que se asignaban a un asno El argumento sentildeala la nushymerologiacutea pitagoacuterica en contra de la jerarquiacutea de la estructura animal ordenada por los dioses El novicio interrumpioacute para sugerir que jusshyto en el exterior de la Academia habiacutea un grupo de carromatos cada uno de los cuales estaba enshyganchado a un asno y que los acashydeacutemicos podiacutean salir a contar los dientes Inmediatamente el desshyafortunado individuo fue asaltado recibioacute una buena paliza por parte
de los enfurecidos veteranos y fue arrojado de la Academia Este incishydente dejoacute claro el modelo de las corteses discusiones acadeacutemicas entre nuestras maacutes prestig iosas facultades de Harvard Stanford Yale y Princeton
LAS PRAacuteCTICAS DE LA FiacuteSICA
Para acercarnos a la fiacutesica es uacutetil describir las disciplinas esenciashyles que definen la actividad geneshyral de la ciencia Hay cuatro de tashyles disciplinas y pueden disponershy
se en la forma jeraacuterquica de una piraacutemide procediendo a partir de una base principal matemaacuteticas hasta fiacutesica quiacutemica y triunfante en complejidad con la moderna biologiacutea con base molecular por encima
Uno puede casi al azar escoger una de las muchas subdivisiones
que se extienden desde la astronoshymiacutea y antropologiacutea hasta la zooloshygiacutea y tropezar con tales subdisciplishynas como geoquiacutemica astrofiacutesica geneacutetica o quiacutemica atmosfeacuterica pero todas ella mezclan trozos de las disciplinas esenciales para consshy
truir el gran monumento a coacutemo funciona el mundo
La fiacutesica tiene el fino enfoque de da rificar la estructu ra de la materia y la energiacutea sobre un escenario que
consiste en espacio y tiempo que empieza con el origen del universo entendiendo la evolucioacuten desde el informe caos de la explosioacuten origishynal hasta la formacioacuten de galaxias cuaacutesares agujeros negros estrellas y sistemas solares La estructura de la materia hasta las moleacuteculas aacutetomos y partiacuteculas subnucleares es tambieacuten una parte esencial del enfoque Desarrollo histoacuterico
La disciplina de la fiacutesica surgioacute en el siglo XVI como una partida cuantitativa de leyes con base mashy
temaacutetica por medio de las cuales los humanos podiacutean comprender el mundo inanimado Los profundos
misterios con que se enfrentaban los antiguos fueron reemplazados por una grupo de principios cada vez maacutes concisos de modo que el movimiento de los objetos - el vueshylo de los proyectiles la caiacuteda de las manzanas la oacuterbita de la luna la trayectoria de los planetas - podiacutea explicarse de forma cuantitativa Las defi n iciones de espacio tiempo materia y energiacutea eran precisas Los fenoacutemenos excesivamente compleshyjos - eclipses cometas mareas las propiedades de la materia (ej soacuteshylidos liacutequidos y gases) la estabilishydad de las estructuras (ej puentes torres barcos ) el comportamiento
de la Iuz los procesos queinduyen las oscilaciones del calor temperashyturas los colores del arco iris y los colores maacutes sutiles que emiten las sustancias calientes las cargas eleacutecshytricas y el magnetismo gravedad y radioactividad - todo esto fue con el paso del tiempo organizado en un nuacutemero relativamente pequentildeo de leyes de la fiacutesica
Las claves de la evolucioacuten de la fiacutesishy
ca moderna surgieron de una nueshyva actitud tipificada por una obsershyvacioacuten cuantitativamente precisa y experimentos controlados acopiashydos con ra zonamiento matemaacutetico Estas nuevas ideas empezaron con
la fiacutesica asociada principalmente con Galileo alrededor de 1600 Con los eacutexitos la estructura conshyceptual se extendioacute lentamente a otras disciplinas cientiacuteficas Los insshytrumentos necesarios para llevar a cabo la experimentacioacuten controlashyda evolucionaron lentamente desshyde remiendos hasta disentildeo basado en el entendimiento cientiacutefico La apl icacioacuten de la ciencia a la socieshydad (tecnologiacutea) animoacute la inversioacuten de la sociedad en la ciencia pero tambieacuten capacitoacute a la ciencia para llevar a cabo una experimentacioacuten auacuten maacutes sofisticada Este proceso
da cuenta del asombroso raacutepido avance de la ciencia y la tecnologiacutea que es caracteriacutestico de nuestros tiempos
El avance moderno
El siglo XX vio una profunda ampliacioacuten de las propiedades del mundo fiacutesico considerado ahora entendido por la fiacutesica El proceshyso de la fiacutesica empieza con el exashymen de un conjunto de fenoacutemenos que parecen estar relacionados (ej el movimiento y la estabilidad de los objetos) y sobre la ba se de cuishydadosas observaciones y medidas conduce a una propuesta de una ley concisa o un conjunto de leshyyes que pueden dar cuenta de las observaciones y la medida Estas nuevas leyes estaacuten sujetas a prueshybas siempre maacutes incisivas Si estas leyes fallan son reemplazadas por leyes maacutes profundas y maacutes vaacutelidas
Puede hacerse una lista de las subdisciplinas de la fiacutesica como (1) estado soacutelido (fiacutesica de materia conshydensada) que trata de estructuras complejas de la materia (ej supershyconductores semiconductores la ciencia de los materiales estructushyras moleculares complejas) (2) fiacutesica atoacutemica que trata de las propiedashydes de los aacutetomos (3) fiacutesica nuclear que trata de los fenoacutemenos de los nuacutecleos de los aacutetomos que ocupan solamente 10-15 del volumen del aacutetomo y (4) partiacuteculas elementales que trata de la buacutesqueda de los lashydrillos maacutes baacutesicos de la materia y de las fuerzas relevantes
Este sencillo resumen no toma en cuenta importantes temas relashycionados como la astrofiacutesica (que trata de la fiacutesica de las estrellas gashylaxias y la historia de la evolucioacuten del universo) la biofiacutesica (que trata de la fiacutesica de moleacutecu las muy granshydes cuyas estructuras definen proshyteiacutenas ceacutelulas y genes) y geofiacutesica y fiacutesica de la quiacutemica ( que trata de
la aplicacioacuten de las leyes de la fiacutesica a las disciplinas cientiacuteficas adyacenshytes)
Albert Einstein
La forma en que fu nciona la fiacuteshysica puede ilustrarse por medio de una de las subdivisiones la fiacutesica de pal-tiacuteculas Esta disciplina identishyfica los objetos maacutes primord iales a partir de los cuales estaacute compuesshyta la materia y busca entencJer las fuerzas que actuacutean entre estas parshytiacuteculas para construilmiddot los nuacutecleos aacutetomos y moleacuteculas Estas entidashydes maacutes complejas son entonces entregadas a la quiacutemica y a la biologiacutea moderna de base moleshycular generalmente acompantildeadas de un manual del usuario que prescribe las leyes relevantes de la fiacutesica El entablado conceptual soshybre el cual danzan estas leyes estaacute hecho de materia energiacutea espacio y tiempo
La fiacutesica de partiacuteculas surgioacute en la deacutecada de 1950 a partir de estudios de los nuacutecleos de los aacutetoshymos y la fiacutesica de rayos coacutesmicos Esta uacuteltima estudiaba partiacuteculas energeacuteticas que bombardeaban la tierra desde el espacio profundo exterior Para penetrar en profunshydidad dentro del nuacutecleo se invenshytaron los aceleradores de partiacutelcushylas para controlar y observar las colisiones entre las partiacuteculas aceshy
leradas (ge neralmente electrones y protones) y los objetivos selecshycionados A medida que aumenshytaba el conocimiento se disentildear-on las leyes generales de la naturaleza y generalmente se manifestaron matemaacuteticamente Estas leyes (ej la teoriacutea cuaacutentica de campos la relatividad general tambieacuten conoshycida como la ley de la gravedad de Einstein la teoriacutea de supercuerdas) fueron entonces sometidas a tests experimentales Nunca se halla que las teoriacuteas sean correctas A menudo se halla que son erroacuteneas o a lo mejor posiblemente correcshytas N uestra experiencia ha de ser respetuosa con nuestra herencia pero esceacuteptica de su l1nivNsalidad Por consiguiente las leyes de Isaac Newton promulgadas alrededor de 1680 fueron verificadas en un elevado nuacutemero de pruebas en un gran nuacutemero de laboratorios Pero solamente alrededor de 1920 se halloacute que no eran vaacute lidas cuando los fiacutesicos aprendieron coacutemo proshybarlas en el microscoacutepico mundo de los aacutetomos nuacutecleos y quarks
Las conexiones de distintas partes de la ciencia son algunos de los tesoros de la actividad Por consiguiente se tornoacute claro en el siglo XX que para entender como funciona el so l necesitamos saber acerca de las reacciones nucleares la existencia de neutrinos y la teoriacutea de la Fuerza Deacutebil El entender la evolucioacuten del universo necesitaba de todo el resumen teoacuterico de las partiacuteculas elementales porque el universo infante era una caliente y densa sopa de pa rtiacuteculas y fuershyzas Los aceleradores de partiacuteculas construidos para ensamblar este conocimiento estaacuten ahora a la esshypera de ver moleacuteculas bioloacutegicas y las briznas de carboacuten que son parte del estudio de la ciencia de los materiales
Como soportes de las disciplinas estaacuten los dos pilares revolucionarios
de la fiacutesica del siglo XX mecaacutenica cuaacutentica y relatividad La primera disciplina se aplica a las leyes que
gobiernan el comportamiento de la materia y energiacutea en los domishynios atoacutemico y subatoacutemico la otra se aplica al dominio cosmoloacutegico de las galaxias cuacutemulos galaacutecticos agujeros negros y las partes exoacutetishy
cas de nuestro universo
La teoriacutea cuaacutentica surgioacute de la creciente habilidad de los fiacutesicos por adquirir datos del micromundo del aacutetomo Invisible aloJo humano incluso con los maacutes avanzados mishy
croscopios a finales del siglo XIX el aacutetomo habiacutea sido un sospechoso componente de la materia duranshyte milenios Unos 10 millones de
aacutetomos caben en el punto al final de esta oracioacuten La materia familiar a Newton y sus seguidores hasta 1900 estaba compuesta incluso en la forma de una diminuta bola
de trillones de aacutetomos actuando de forma coherente Pequentildea mashyravilla entonces que el comportashymiento de objetos individuales del tamantildeo de aacutetomos es totalmente diferente de la experiencia humashyna Tan extrantildeas eran las nuevas reglas finalmente inventadas para explicar el comportamiento de los aacutetomos que muchos de los que habiacutean estado en el origen de la teoriacutea cuaacutentica se revelaron conshy
tra ella Esto incluyoacute a Einstein Sin embargo la teoriacutea tuvo eacutexito y hoy es la teoriacutea con maacutes eacutexito que subshyyace a la fiacutesica explicando toda la quiacutemica y una gran parte de la bioshylogiacutea con base molecular - la bioloshy
giacutea del DNA proteiacutenas y estructura de la ceacutelula
La fiacutesica del siglo XX ha dado lugar a una enorme tecnologiacutea que podemos describir enumeranshydo utensilios tales como laacuteseres teleacutefonos celulares maacutequinas de fax ordenadores (desde el Palm VII a enormes superordenadores) y farms de procesadores que
dirrgen nuestras faacutebricas predicen nuestm tiempo atmosfeacuterico orshyganizan nuestros negocios y jueshy
gan nuevos papeles en las nuevas ciencias de transferencia de inforshymacioacuten roboacutetica automocioacuten microelectroacutenica y nanoestructushyras Probablemente una importanshyte fraccioacuten del producto nacional
bruto de las naciones industriales surge de la fiacutesica del siglo XX Adeshymaacutes las disciplinas maacutes complejas de quiacutemica biologiacutea y ciencias de la tierra y el espacio se basan en la descripcioacuten de los fiacutesicos de la forshyma y funcioacuten de los aacutetomos y moshy
leacuteculas
Nanoestructuras
Efuturo
Asiacute que iquest queacute queda por hacer iquest Cuales son los problemas candenshy
tes a los que han de hacer frente los fiacutesicos del siglo XXI iquestCuales son las constricciones si hay alguna en los avances que posiblemente pudieshyra llevar este tema a una graciosa terminacioacuten iquestQueacute validez tiene la
asercioacuten Todos los temas fundashymentales se entienden iquestsolamente algunos detalles interesantes neceshysitan estudiarse Esta pregunta se ha alzado varias veces en la historia de la fiacute~ica En 1895 alentauds por deacutecadas y siglos de aplicaciones cada vez de mayor eacutexito de la meshycaacutenica newtoniana y del electroshymagnetismo de Faraday y Maxwell se alzaron voces eminentes proclashy
mando que las futuras verdades de la fiacutesica han de hallarse en el lugar del sexto decimal
La deacutecada de 1895 - 1905 sin embargo produjo nuevos datos que dieron un vuelco en esta exushyberancia y convirtioacute a los optimistas en voces de desesperacioacuten rayosshy
X radioactividad el electroacuten los oriacutegenes de la teoriacutea cuaacutentica y la teoriacutea especial de la relatividad esshytuvieron entre los descubrimientos de esa deacutecada Los creadores de la teoriacutea cuaacutentica nunca pudieron imaginarse las vastas consecuenshycias econoacutemicas culturales y de comportamiento de su descubrishymiento
De nuevo en 1990 varios autoshyres proclamaron el final de la fiacutesica En efecto ellos adujeron nosotros ahora entendemos esencialmente todo lo que es razonablemente uacutetil de entender lo que queda son o bien detalles o abstracciones que en esencia son irrelevantes para las aspiraciones humanas El balance de este artiacuteculo es un esfuerzo por disponer algunos de los problemas irresueltos con alguacuten esfuerzo por estimar los recursos que se neceshysitan para dirigir estos problemas Despueacutes de todo el objetivo de la investigacioacuten baacutesica abstracta es simplemente entender como funshy
ciona el mundo La fiacutesica puede
que sea la uacutenica disciplina que se esfuerza por colocarse al margen del negocio
Concentreacutemonos en los domishy
nios donde los fiacutesicos esperan que tengan lugar los mayores avances en las proacuteximas deacutecadas Segurashymente que habraacute un firme progreso en nuestra comprensioacuten y control de fenoacutemenos tan complejos corno la fiacutesica de la materia condensada superconductores de alta temperashytura y propiedades de los cristales materiales polimeacutericos compuesshytos ceraacutemicas y nuevas formas de
moleacuteculas basadas en el carbono (ej ( 60 con nanotubos) Parece seshyguro predecir que estos temas se desarrollaraacuten vigorosamente dushyrante la mayor parte del siglo XXI El control de la complejidad el poshysible surgimiento de nuevos fenoacuteshymenos - incluso nuevos principios fundamentales - ciertamente revishyviraacuten las cosas
Las aplicaciones de la fiacutesica a la quiacutemica y especialmente a la bioloshygiacutea son aquiacute importantes A medishyda que la biologiacutea se convierte en una ciencia cuantitativa y difiacutecil la fiacutesica en su teacutecnica sus invencioshynes de instrumentos de precisioacuten potencia computacional y leyes baacutesicas continuaraacute influyendo en la biologiacutea en su sentido maacutes geneshyral Recientes esfuerzos para entenshy
der la consciencia humana como un elemento de la ciencia cuaacutentica ilustran el poder de la aplicacioacuten de profundos principios ayudados por la tecnologiacutea de los ordenadoshyres simulacioacuten e imagen
Esto nos lleva al futuro de la fiacuteshysica de partiacuteculas y la cosmologiacutea Estas estaacuten ahora iacutentimamente acopladas ya que las leyes de la fiacutesishyca -las partiacuteculas y fuerzas - deben jugar un papel crucial en las maacutes tempranas eacutepocas de la creacioacuten y evolucioacuten
La fiacutesica de partiacuteculas estaacute al borde de alguacuten tipo de estertor emergiendo de un poderoso pero imperfec to sumario de partiacuteculas fundamentales seis quarks (vieshynen en pares arribaabajo encanshytoextrantildeo y encimafondo) y seis leptones (electroacuten muoacuten y tau cada uno de los cuales con su proshypio compantildeero neutrino) cuyo comportamiento social estaacute deshyterminado por tres fuerzas (fuerte deacutebil y eleacutectrica) Mientras que la ciencia cuaacutentica da una espleacutendida relacioacuten de todos los experimentos llevados a cabo en todos los aceshyleradores desde Galileo en Pisa la gravedad (relatividad general) aparece como un dominio que toshydaviacutea debe revelarse Necesitamos una coexistencia paciacutefica entre la relatividad y la teoriacutea cuaacutentica para entender el principio Neceshysitamos un resumen maacutes sencillo y maacutes compacto perspectivas para las cuales nos acogemos en la exshypresioacuten Fenoacutemenos Higgs Esta es una proyeccioacuten para un nuevo campo que hace que la simplicishydad cristalina del universo parezshyca tan complicada Apareceraacute en el nuevo y enorme acelerador en funcionamiento ya en Europa o el que vendraacute despueacutes Higgs simplishyficaraacute y recompensaraacute a sus desshycubridores tal vez en la deacutecada actual (2000-2010)
Despueacutes los cosmoacutelogos y asshytrofiacutesicos tambieacuten tendraacuten que enshytender la expansioacuten acelerada del universo la materia oscura y las constantes cosmoloacutegicas HJy mushycho por hacer Incluso los optimisshytas no son ridiculizados por decir que en buena medida el origen y evolucioacuten del universo basado en las leyes de la fiacutesica quedaraacute moshyderadJmente claro en los proacuteximos 20 a 50 antildeos
Esto podriacutea posiblemente tershyminar con la buacutesqueda de una ley baacutesica - tal vez una versioacuten de la teoriacutea de cuerdas Entonces de nuevo podemos ser como el emshybrioacuten del polluelo picando del alishymento almacenado en el huevo shytodo el universo de este embrioacuten dentro del huevo consumieacutendose eventualmente para dejar el huevo universo totalmente comprendido hasta que la caacutescara se rompe exshyponiendo otro universo
El uacuteltimo papel de la fiacutesica puede representar la agencia unificadora de todo el conocimiento humano EOWilson el sociobioacutelogo escrishybe en su libro Consillience sobre la unidad de todo conocimiento de la eventual unificacioacuten de las cienshycias las ciencias sociales y de las humanidades Por revolucionario que esto pueda parecer uno pueshyde tal vez otear las posibilidades a
traveacutes del puente de la conscienshycia humana Los neurocientiacuteficos estaacuten aprendiendo poco a poco elementos del funcionamiento del cerebro En un sentido real el ceshyrebro funciona seguacuten las leyes de la fiacutesica y eacutestas suavizadas por las bases probabiliacutesticas de la ciencia cuaacutentica y por la complejidad de la teoriacutea del caos puede auacuten con el tiempo ser reconducida a un anaacuteli shysis loacutegico
iquestSeraacute esto un rapto de la emoshycioacuten amor muacutesica poesiacutea arte O por el contrario enriqueceraacute
realmente la unioacuten cientiacutefica las grandes glorias del espiacuteritu humashyniacutestico suministrando una ciencia loacutegica subyacente iquestTememos noshysotros como Keats destejer el arco iris Richard Feynman el gran fiacutesico teoacuterico preguntoacute una vez iquest El entendimiento de los mecanismos de la actividad estelar hacen disminuir de alguacuten modo
nuestra apreciacioacuten de la belleza y esplendor del cielo nocturno
LO S PAPELES DE LA FiacuteSICA
Empleo
Los fiacutesicos encuentran emshypleo en academias en laboratoshyrios nacionales y en laboratorios de investigacioacuten industriales Hay tambieacuten un aacutegil movimiento de fiacutesicos en otros campos en donde son valorados su exclusivo dominio de instrumentos y de anaacutelisis mashytemaacuteticos Se mueven faacutecilmente por la moderna biologiacutea y han conshytribuido grandemente a definir la estructura y funcioacuten tridimensional de complejas moleacuteculas de DNA
Hoy en diacutea las fronteras de la astrofiacutesica y fiacutesica de partiacuteculas nos han dado un cuadro bastante claro y bien verificado del origen del unishyverso en un Big Bang el origen tan caliente y denso que la materia existiacutea en su forma maacutes primordial Los fiacutesicos de partiacuteculas simulando esto en grandes aceleradores sushyministran leyes que siguen la evolushycioacuten del universo hasta el presente Tanto la astrofiacutesica como la fiacutesica de partiacuteculas utilizan grandes y cashyros instrumentos y generalmente entrantildean colaboraciones internashycionales de decenas y centenares de cientiacuteficos y estudiantes graduashydos La mayor parte de la illvegtLishygacioacuten baacutesica en fiacutesica se hace con fondos del gobierno Otra investishy
gacioacuten baacutesica estaacute maacutes proacutexima a su aplicacioacuten y uno puede defenshyder el gasto puacuteblico como esencial
para producir ciencia en apoyo a la tecnologiacutea y contribuir a una ecoshynomiacutea robusta
Temas de Eacutetica y M oral
Los temas de eacutetica y moral surshygen cuando los fiacutesicos trabajan en laboratorios de defensa en armashymentos tales como explosivos nushy
cleares misiles y otras contribucioshynes a la guerra Como estaacuten cienshytiacuteficamente educados los fiacutesicos pueden ser consultados sobre proshyyectos tales como bombas guiadas con precisioacuten misiles defensivos con base en sateacutelites y cualquier fuente especialmente relacionada con impactos medioambientales Como la ciencia supone 150 mil millones de doacutelares anuales de gasshyto el respaldo de la fiacutesica y de los diversos campos es un tema poliacutetishyco y ciertamente aquiacute hay tensioshynes y competencias
Organizaciones profesionales
La fiacutesica estaacute organizada a esshycala nacional en la Sociedad Fiacutesica Americana (APS siglas in ingleacutes) asiacute como tambieacuten en sociedades subdisciplinares para impulsar la investigacioacuten atraer a estudiantes y obtener becas y contratos Orshyganizaciones paraguas tales como la Academia Nacional de Ciencias (NAS) y la Asociacioacuten Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS) son para la cultura para aconsejar al gobierno para hacer avanzar la ciencia generalmente y para orshy
ganizar poderosos Iobbies para defender u oponerse a poliacuteticas medioambientales temas regulatoshyrios seguridad educacioacuten prograshy
mas militares y similares La Unioacuten
Internacional para la Fiacutesica Pura y Aplicada (IUPAP) abarca a todas las naciones con un nuacutemero de fiacutesicos suficientemente grande para dirigir
temas relevantes para la profesioacuten
pero tambieacuten para aplicaciones de
la fiacutesica El compartir la construcshy
cioacuten de grandes telescopios aceshyleradores e instrumentos de fusioacuten es cada vez maacutes crucial La educashycioacuten para el continuo avance de la
ciencia es un problema comuacuten en
donde la experiencia internacional es uacutetil Elevar la captacioacuten popular de la fiacutesica es igualmente importanshyte a medida que la fiacutesica del siglo
XXI continuacutea engendrando nuevas
tecnologiacuteas
CONCLUSiOacuteN
La necesidad de un entendishy
miento puacuteblico de la fiacutesica - no de
la ciencia - nunca ha sido mayor El
conocimiento baacutesico que estamos acumulando sobre coacutemo funciona el mundo no es ni bueno ni malo Las aplicaciones de este conocishy
miento pueden medirse por armashy
mento nuclear o por un incremenshyto en la longevidad mejor salud y los medios econoacutemicos para repashyrar el medioambiente y reducir la pobreza a escala mundiciexcll Aquiacute la
humanidad tiene una eleccioacuten que puede juzgarse
I
EN LA BUSQUEDA
DE NUESTROS ORIGENES 1 los homiacutenidos maacutes antiguos
Desentrantildear la historia de nuesshy
tra especie es una tarea ardua y
compleja en la que la respuesta
a cada pregunta a merludo suele
venir acompantildeada de todo un conshy
junto de nuevas interrogantes que complican nuestro aacuterbol genealoacuteshy
gico Y en la que no siempre geneacuteshy
tica y paleontologiacutea parecen ir de
acuerdo
Seguacuten los datos geneacuteticos pushy
blicados por David Reich (Nature
mayo 2006) la separacioacuten entre
los homiacutenidos y los antepasados
de nuestros parientes maacutes proacutexishy
mos los chimpanceacutes se produjo
muy probablemente hace menos
de 5 millones y medio de antildeos Sin
embargo el descubrimiento por
Michel Brunet (Universidad de Poishy
tiers) en el desierto del ehad de los r-estos foacutesiles de Toulllaf (Sashyhelanthropus tchadensis) datashy
dos en casi 7 millones de antildeos y
que puede representar a nuestro
antepasado homiacutenido maacutes antishy
guo pone un nuevo dilema sobre los oriacutegenes de nuestra especie
y entre los foacutesiles de especies
maacutes antiguas consideradas tamshy
bieacuten como homiacutenidos se encuenshy
tran los de Orrorin tugeniensis (de unos 6 millones de antildeos) desshy
cubiertos en Kenia (Tugen Hills) y
Ardipithecus ram idus (de entre 41 Y55 millones de antildeos) en Etioshy
piacutea todos con rasgos que sugieren
el bipedismo y que son anteriores a
los Australopithecus
Precisamente el teacutermino hoshy
miacutenido se corresponde con prishy
mates cuyo desplazamiento es
biacutepedo en esto parece haber un
acuerdo generalizado entre anshy
tropoacutelogos o paleoantropoacutelogos
El bipedismo acarrea una serie de
caracteriacutesticas en la anatomiacutea que
sirven de referencia a la hora de
distinguir los foacutesiles en los craacuteneos
la posicioacuten del hueco de insercioacuten
de la columna vertebral foramen
magnum es central en la base
para proporcionar el equilibrio neshy
cesario de la cabeza en un indivishy
duo erguido La longitud del cuello
femoral y el surco de insercioacuten del
muacutesculo en dicho cuello del feacutemur
la estructura de la pelvis o la disshy
posicioacuten paralela y maacutes adelantashy
da de los pulgares en los pies son
otras de esas caracteriacutesticas que
van ligadas al desplazamiento biacuteshy
pedo
Francisco Novoa Cid Bioacutelogo y profesor de lE S
2 los Australopithecus
Pruebas indudables de bipedisshy
mo las encontramos entre los Ausshy
tralopithecus (simios del Sur) que vivieron en Aacutefrica hace entre 4 y 2
millones de antildeos y de los que hay bastantes representantes corresshy
pondientes a varias especies A africanus A robustus A anashymensis
Pero sin duda los maacutes famosos son los restos de Lucy una Ausshytralopithecus afarensis descushy
biertos en 1974 por Donald Johanshy
son en la regioacuten de Afar (Etiopiacutea)
correspondientes a una adolescente que data de 32 millones de antildeos Un esqueleto casi completo que
proporcionoacute una enorme informashy
cioacuten y que se vioacute luego aumentada por los restos de trece individuos (4
nintildeos y 9 adultos de ambos sexos) en el mismo yacimiento
Huellas de Laetali
y otro de los descubrimienshy
tos maacutes emblemaacuteticos fueron las
Huellas de Laetoli en Tanzania
en 1976 por Mary Leakey del rasshy
tro de 36 millones de antildeos dejado
por las pisadas de probablemente
una familia de tres homiacutenidos soshy
bre arcilla y ceniza volcaacutenica huacutemeshy
da y que constituye la prueba maacutes
irrefutable del cam inar biacutepedo de
estos homiacutenidos
El craacuteneo y el aspecto sin emshy
bargo de los Australopithecus era
maacutes proacuteximo a los chimpanceacutes que
Comparacioacuten entre los esqueletos de un H erectus (izda) un Australapithecus
(centro) y un H sapiens
a los humanos actuales Su estatushy
ra era inferior (135 en machos y
105 en hembras) su volumen crashy
neal en general entre 400 y 500 cc era aproximadamente un tercio
del nuestro sin frente y sus brazos
eran proporcionalmente largos
con relacioacuten a sus piernas Su denshy
tadura revela una dieta vegetariana
de hojas y frutos
Una de las implicaciones que
suelen deducirse de la posicioacuten ershy
guida es que permitioacute liberar las
manos que pudieron adquirir una
mayor destreza y dar lugar con el
tiempo al desarrollo de una tecnoshy
logiacutea
3 El geacutenero Horno
Fue el uso de tecnologiacutea y la
aparicioacuten de una industria liacutetica
Junto a un cambio significativo en
la dieta en la que el uso de herrashy
mientas permite descarnar animashy
les muertos lo que marca la aparishy
cioacuten del geacutenero Homo hace unos
25 millones de antildeos Una dieta carshy
niacutevora maacutes rica en proteiacutenas favoreshy
cioacute ademaacutes el desarrollo cerebral
El volumen craneal iraacute aumenshy
tando desde los 650 cc en Homo
ha bilis hasta los 1500 en los neanshy
dertales (algo mayor que nuestros
1400 cc)
Hasta hace poco se consideshy
raba como representantes maacutes
antiguos del geacutenero a los Horno habilis que ya fabricaban lascas
pero el descubrimiento en la deacuteshy
cada de los 90 en el lago Malawi
(Rift africano) de una mandiacutebula inferior datJdJ en unos 25 milloshy
nes de antildeos correspondiente a una nueva especie Horno rudolfenshysis y de la que parece partir seguacuten
el equipo descubridor (FSchrenk y
T Bromage) la liacutenea evolutiva que
conduce hacia nuestra especie ha
generado la controversia
Fue un periacuteodo del Plioceno en
el que se produjo un notable camshy
bio climaacutetico con descenso de tem shy
peratura media y humedad yen el
que coexistieron diversas especies
de homiacutenidos
Sin embargo uno de los hallazshy
gos maacutes significados ocurrioacute en
1984 cuando el equipo de Richard
Leakey desenterroacute el esqueleto
casi completo del nintildeo de Turkashyna (lago Turkana Kenia) de 16
millones de antildeos Para eacutel y otros
foacutesiles de sus caracteriacutesticas se
creoacute la especie Horno ergaster homiacutenidos de 850 cc de capacidad
craneal con proporciones corpora shy
les un patroacuten de crecimiento muy
parecidos a los nuestros y con una
industria liacutetica maacutes elaborada (cul shy
tura achelense) Se le supone preshy
cursor del Homo erectus y tal vez
del H antecesor de Atapuerca
Craacuteneo de Hamo ergaster
De por medio una importante
interrogante la de los foacutesiles de
Horno georgicus en el Caacuteucaso
(Georg ia) con una antiguumledad feshy
chada en 185 millones de antildeos
y unos rasgos anatoacutemicos y una industr ia liacutetica maacutes primitiva de lo
esperado pero que ponen de mashynifiesto que los homiacutenidos salieron
de Aacutefrica mucho antes de lo que se
habiacutea supuesto
Homo erectus
Con una antiguumledad de 18 mishy
llones de antildeos el Horno erectus teniacutea unas caracteriacutesticas anatoacutemishy
cas muy parecidas a las nuestras su
capacidad craneal era de 1000 cc
y con una cultura bastante desashy
rrollada se desconoce si utilizaron
lenguaje hablado complejo pero
siacute alguacuten sistema de comunicacioacuten
capaz de transmitir aprendizaje Ha
sido el homiacutenido que migroacute a Asia
Hace un milloacuten de antildeos estaba
perfectamente asentado en China
y Java y su presencia se extendioacute
hasta hace tan soacutelo 30000 antildeos en
que se extinguioacute Por tanto llegoacute
a coexistir tanto con neandertales
como con nuestra especie
En el sur de Europa en cambio
el homiacutenido maacutes antiguo con la
excepcioacuten del Caacuteucaso corresponshy
de a Horno antecesor (Atapuerca
Burgos) en la Peniacutensula ibeacuterica los
primeros hallazgos fueron fechashydos en 800000 antildeos de antiguumleshy
dad pero maacutes recientemente la
aparicioacuten de nuevos foacutesiles en los
yacimientos de Atapuerca ya han
retrasado la aparicioacuten de los homiacuteshynidos en el Viejo Continente a 12
millones de antildeos en el Pleistoceno
inferior
Con el mismo volumen craneal
que H erectus presentan en camshy
bio unos arcos supraorbitales meshy
nos pronunciados Los huesos de
Gran Dolina de ind ividuos joacutevenes
presentan marcas de descarnashy
miento claros signos de canibashylismo
Para los paleoanshy
tropoacutelogos J L Arsuashy
ga E Carbonell y J
Bermuacutedez de Castro directores de las excashy
vaciones de Atapuershy
ca pueden constituir
probablemente un anshy
tepasado comuacuten que
conduce por un lado a
la liacutenea evolutiva hasta
los neandertales con sus
precursores los Homo
heidelbergensis y por otra liacutenea diferente hasshy
ta nuestra especie
De los Horno heidelbergensis (preshy
neandertales) la mayor acumulacioacuten de foacutesiles
se ha encontrado tamshy
bieacuten en Atapuerca en el
Yeacutelcimiento Sima de los huesos
y corresponde a los restos de 33 inshy
dividuos de ambos sexos de entre 13 y 30 antildeos datados en 300000
antildeos producto probablemente de
un enterramiento lo que revelariacutea
la existencia de un fuerte sentido
social y mente simboacutelica Indivishy
duos de complexioacuten fuerte hueshy
sos de notable grosor capacidad
craneal algo menor a la nuestra y
mandiacutebula sin mentoacuten
El Horno neanderthalensis debe su nombre al valle de Neanshy
der (Alemania) donde en el siglo
XIX se halloacute el primer esqueleto
parcial de estos homiacutenidos Apashy
recieron hace unos 230000 antildeos
y poblaron Europa y Asia occidenshy
tal adaptaacutendose al clima extremo
de las glaciaciones hasta que se
extinguieron hace unos 30000
antildeos o tal vez menos en su proshy
bablemente uacuteltimo reducto que
parece pudo ser la Peniacutensula Ibeacuteshy
rica Sus caracteriacutesticas fiacutesicas son
una evolucioacuten de los heidelbergenshy
sis con la diferencia de una mayor
capacidad craneal que llega a los
1500 cc (mayor que la nuestra)
por lo demaacutes huesos maacutes gruesos
y pesados que los nuestros fuertes
pero no muy altos (160-170) Y
en su rostro notable prognatismo
sin mentoacuten frente huidiza yarshy
cos supraorbitales resaltados
--
Coexistieron con el Hamo sashy
piens durante miles de antildeos y las
causas de su desaparicioacuten no aclashy
radas son objeto de discusioacuten al
igual que la posibilidad de cruces
(hibr idaciones) entre ambas espeshy
cies hipoacutetesis de la que hay parshy
tidarios como M Wolpoff o Fred
H Smith o detractores como Ch
B Stringer Lo que es indudable
es que los neandertales poseiacutean
una avanzada industria liacutetica usashy
ban el fuego el cuero y la madera
para producir herramientas armas
y adornos cuidaban a sus enfershy
mos y ancianos enterraban a sus
muertos y probablemente desarroshy
lla ron alguacuten tipo de lenguaje para
comunicarse Muy leJOS de la idea
que inicialmente se teniacutea de besshy
tias primitivas sin inteligencia algushy
na Hay pruebas de que algunos
grupos practicaron el canibalismo
pero eso tambieacuten ocurrioacute en nuesshy
tra especie
4 El Horno Sapiens
El Hamo saplens aparece en
Aacutefrica hace 200000 antildeos el arcaishy
co seguacuten algunos investigadores
y hace 120000 el moderno y con
relativa rapidez se va extendiendo
y sustituye a las otras poblaciones
de homiacutenidos en todo el mundo
Desde hace al menos unos 25000
antildeos ninguna otra especie de hoshy
miacutenidos le disputa su espacio en los
ecosistemas que coloniza del plashy
neta Tierra
Dotado de un esqueleto maacutes lishy
gero que el de los neandertales lo
que aumenta la agilidad y proba-
Bibliografiacutea
blemente la habilidad sobre todo
en las manos el craacuteneo evoluciona
adquiriendo una frente maacutes vertica l
desaparece el prognatismo y apareshy
ce el mentoacuten las mandibulas menos
robustas el desarrollo de dietas maacutes
vari adas con la utilizacioacuten del fuego
que le permite un mayor aprovechashy
miento de nutrientes con menor
gasto energeacutetico en su digestioacuten
el desarrollo de un cerebro y de un
leng uaje maacutes complejos que pershy
IIliten el anaacutelisis la planificacioacuten de
estrategias y la transmisioacuten de coshy
nocimientos y aprendizajes el mashy
yor desarrollo tecnoloacutegico gracias a
una mente maacutes creativa emprendeshy
dora dominada por la curiosidad y
en ocasiones el deseo de aventura
y probablemente un mayor sentido
social y de pertenencia a un grupo
lo que lleva a inevitables disputas y
conflictos entre grupos Todo ello
ha llevado a nuestra especie a coshy
lonizar en la praacutectica todos los meshy
dios del planeta fundamentalmenshy
te a base de modificar esos medios
para adaptarlos a nosotros En una
palabra para independizarnos del
medio
Pero sin duda el motor de la evolucioacuten son las mutaciones y reshy
combinaciones geneacuteticas que orishy
ginan la variabilidad y que permishy
ten la aparicioacuten y diversificacioacuten de
rasgos nuevos que no existiacutean en
los ancestros En nuestro caso que
compartimos aproximadamente un
99 del genoma con los chimpanshy
ceacutes son determinadas secuencias
en ese 1 restante del ADN claves
en el proceso de hominizacioacuten y de
nuestras diferencias con ellos
yvwwportalciencianet Art iacuteculos de antropologiacutea y paleontologiacutea Registros foacutesiles sobre la evolucioacuten humana en el Plioceno Emiliano Agu irre Enriacutequez Homiacutenidos contemporaacuteneos Investigacioacuten y Ciencia lan Tatersa ll iquestQuieacutenes fueron los neandertales InvestigaCioacuten y Ciencia Kate Wong Mutaciones pioneras Investigacioacuten y Ciencia Dennos Drayna iquestQueacute nos hace humanos Investigacioacuten y Ciencia Katherine S Pollard
El trabajO de genetistas como
Dennis Drayna o de bioestad iacutestishy
cosas como Katherine Pollard ha
revelado unas cuantas secuencias
de ADN importantes en la evolushy
cioacuten humana Mencionareacute soacutelo alshy
gunas de ellas
La secuencia HAR 1 (118 bases
de ADN del genoma humano que
codifican ARN) que se activa en
el cerebro y parece resultar esenshy
cial en el desarrollo de la corteza
cerebral La secuencia FOXP2 un
gen de evolucioacuten raacutepida y que tieshy
ne una importante implicacioacuten en
el habla Secuencias que tienen
relacioacuten con la dieta como el gen
LCT que permite la toleranCia a la
lactosa en adultos lo que permite
utilizar la leche de animales domeacutesshy
ticos En la lista de secuencias geshy
neacuteticas significativas estaacuten las que
tienen que ver con nuestro sistema
inmunitario Nuestros genes llevan
cicatrices de la lucha contra enshy
fermedades infecciosas especialshy
mente en el caso de retrovirus Tal
es el caso del gen TRIMS que nos
pelmite defendernos mejor que
otros primates frente al ret rovirus
PtEVR1 pero que a cambio nos
hace maacutes vulnerables al VIH (virus
del SIDA)
Somos una joven especie a ve shy
ces un tanto inconsciente que debe
aprender a usar correctamente su
tecnologiacutea y controlar su capacidad
de modificar el medio para evitar
la destruccioacuten de su propia casa el
planeta antes de tiempo y de si
misma
SUPERNOVA 1987 En este antildeo de 1987 alcanshy
zoacute la tierra despueacutes de 168 mil antildeos de viaje por el espacio la luz procedente de una explosioacuten de supernova que tuvo lugar en la vecina galaxia conocida como Gran Nube de ~lagallanes visible desde el hemisferio sur Esto puesshyto en kiloacutemetros supone la friolera de 1589414400 000000 000 Como se observa son distancias inimaginables para nuestros estaacutenshydares de aquiacute en la tierra A decir verdad esta estrella que explotoacute convirtieacutendose asiacute en supernova ya estaba alliacute mucho antes y hashybiacutea fotografiacuteas tomadas con anshyterioridad a la explosioacuten lo cual la convertiacutea asiacute en un magniacutefico e inigualable laboratorio de investishygacioacuten Esto no se podiacutea hacer en tiempos antiguos anteriores a la invencioacuten de la caacutemara fotograacutefishyca la cual ha sido uno maacutes entre los muchos avances de los uacuteltimos cien o doscientos antildeos y de gran importancia en su aplicacioacuten a la astronomiacutea Aunque los estallidos de supernovas en nuestra galaxia son muy poco frec uentes tal vez
Supernova 1987 tomada por el Hubble en 1994
uno cada 100 antildeos o maacutes en el universo entero dada la cantidad de galaxias que existen son muy abundantes De la que estamos hablando aunque no fue en la Viacutea Lactea siacute fue en nuestra vecindad a unos 168 mil antildeos luz como deshyciacuteamos que no es tanto si consi middot deramos su procedencia de otra galaxia la maacutes proacutexima a nosotros_ Esto ha dado margen por primera vez a un estudio concienzudo de lo que estas portentosas explosioshynes dan de siacute y a comprobar si las teoriacuteas elaboradas por los cientiacutefishycos coincidiacutean con la observacioacuten y el estudio de los hechos
Puesto que habiacutea fotografiacuteas anshyteriores que determinaban cual era la estrella que se habiacutea convertido en supernova puacutedose contrastar con los posteriores acontecimientos y fue el momento de comprobar si las teoriacuteas existentes se corresponshydiacutean con las observaciones y con los modelos computacionales que se habiacutean hecho sobre los casos de supernovas Los detalles observashydos encajaban sorprendentemente con las previsiones El resultado de ambas cosas teoriacutea y observacioacuten indicaba que la estrella conteniacutea unas 18 masas solares y tan solo 11 millones de afios de vida en el momento de la explosioacuten Como es habitual en estos casos su composhysicioacuten era principalmente hidroacutegeshyno y helio y su brillo el equivalente a 40 mil veces el de nuestro sol de ahiacute que su consumo de energiacutea fuera mucho mayOl y por tanto su duracioacuten mucho maacutes corta
Cuando la estrella colapsoacute al descender el calor interno que la manteniacutea estable se produjo casi instantaacuteneamente un espectacushylar encogimiento hasta alcanzar un
Antolin Franco Ex-presidente de la Agrupacioacuten
diaacutemetro de tan solo unas pocas decenas de kiloacutemetros
El telescopio espacial Hubble no fue lanzado al espacio hasta abril de 1990 y una vez que hubo estashydo operativo se volcoacute en obtener el maacuteximo de informacioacuten fotograacutefica y espectrograacutefica de lo que quedashyba de la supernova No obstante como se sabe este telescopio en principio resultoacute estar defectuoso por lo tanto las fotografiacuteas obtenishydas no eran las mejores posibles y hubo que esperar a que se corrishygieran los defectos para que estas alcanza ran inigualables cotas de nitidez En 1994 se tomoacute una fotoshygrafiacutea muy detallada de los restos de la explosioacuten y aparecieron unos inesperados anillos que todaviacutea hoy siguen siendo objeto de estushydio pa ra determinar su procedencia (veacutease fotografiacutea adjunta)
Esta explosioacuten de supernova ha sido la maacutes brillante nunca vista desde 1604 antildeo en que Johannes Kepler pudo observar la ya fashymosiacutesima SN 1604 a la que se ha denominado estrella de Kepler La que dio origen a la de 1987 como dijimos antes ya se habiacutea observashydo y se la conociacutea como SK-69202 Era una supergigante azul de unas 18 o 20 masas solares y unas 40 veces el diaacutemetro del sol y su luz llegoacute a nosotros el 23 de febrero de 1987 despueacutes de un viaje de 168 mil antildeos aproximadamente En el hemisferio sur se pudo ver con gran nitidez y se la considera una supemova de tipo 11 de las que crean elementos maacutes pesados que el hieno Su proximidad (en teacutermishynos relativos) y su pronta deteccioacuten la han convertido en la supernova maacutes y mejor estudiada de la histoshyria
Estrella que explota al terminar su vida
Como deciacuteamos todo esto tuvo lugar hace 168 mil antildeos cuando el hombre actual el Homo sapiens todaviacutea no habiacutea entrado en esta fase de desarrollo y su antecesor de aquella eacutepoca seguramente ni siquiera estaba en posesioacuten del lenshyguaje Si la deteccioacuten hubiera sido instantaacutenea si la ve locidad de la luz no tuviera liacutemites no estariacuteamos ahora hablando de esta supernoshyva pues no existiriacutea ninguacuten registro histoacuterico de la misma Tal vez aquel hombre primitivo la habriacutea visto y la habriacutea interpretado seguramenshyte como un augurio de los dioses si para aquel entonces el cerebro humano en sus albores estuviera ya lo suficientemente desarrollado para llegar a estas conclusiones No lo sabemos o al menos el que esto escribe no lo sabe
Pasados esos 168 mil antildeos que la luz necesitoacute para hacer la traveshysiacutea hasta nosotros fue descubierta desde el Observatorio de Las Camshypanas en Chile el 24 de febrero de 1987 por lan Shelton e indepenshydientemente desde Nueva Zelanshyda Fue la uacutenica supernova visible a
simple vista desde la invencioacuten del telescopio
Pero antes de detectarla suceshydioacute algo curioso algo que entraba dentro de lo que es una prediccioacuten cientiacutefica y que veniacutea ni maacutes ni meshynos a confirmar el buen hacer de los investigadores Tres horas antes y precediendo a la llegada de la luz se detectoacute en varios lugares la lleshygada de un paquete de neutrinos iquestCoacutemo era posible que estos neushytrinos se adelantaran a la luz emishytida por la supernova teniendo en cuenta que nada puede ir maacutes deshyprisa que la luz7 Otra vez la teoriacutea daba una explicacioacuten a este extrashyntildeo proceder la emisioacuten de neutrishynos precede a la emisioacuten de la luz
por eso los neutrinos llegan como una avanzada que anuncia alguacuten acontecimiento Se detectaron en total 24 de ellos 11 en Japoacuten en una mina bajo tierra destinada a la caza de neutrinos 8 los captoacute IBM Irvine-Michigan-Brookhaven en Estados Unidos y 5 maacutes en el Laboratorio de neutrinos Baksan en el Caacuteucaso Rusia Por primera vez neutrinos procedentes de una
Obseacutervese la supernova 7987 en el centro con sus anillos
alguacuten tiempo despueacutes de la explosioacuten
supernova habiacutean sido observados directamente y las observaciones coincidiacutean en gran medida con los modelos teoacutericos Se estimaba que despueacutes de la explosioacuten de la supernova el resultado habriacutea de ser la formacioacuten de una estrella de neutrones pero a pesar de la insistencia del telescopio espacial Hubble por dar con ella a pesar de las numerosas fotografiacuteas tomashydas desde su puesta en oacuterbita en 1990 relacionadas con este aconshytecimiento la estrella de neutrones no se ha dejado ver Tal vez esteacute oculta por alguna nube de gas y polvo o tal vez se haya convertido en un agujero negro e incluso hay quienes estiman que podriacutea habershyse formado una estrella de quarks que en teoriacutea pueden formarse dentro de estrellas de neutrones particularmente masivas Todo esto se estaacute investigando y alguacuten diacutea muy posiblemente tengamos la respuesta
Aunque el nuacutemero de neutrinos detectado fue muy pequentildeo se coshyrresponde con lo que se esperaba si bien en ese momento no fuera ese el cometido de los dispositivos cazaneutrinos existentes aquiacute en la Tierra pues nada se sabiacutea entonshyces de la explosioacuten que habiacutea tenido lugar en la vecina galaxia La verdad es que debemos estar muy agradeshycidos de que coincidiendo con la explosioacuten o poco antes se hubieshyran establecido sobre la tierra esos detectores de neutrinos Fue una afortunada coincidencia De haber sucedido la explosioacuten de la supershynova unos antildeos antes no se hubieshyran detectado y ciertas predicciones de la ciencia no se habriacutean podido confinnar por el momento
De todos modos la investigashycion sigue adelante a pesar de los antildeos transcurridos y tal vez se produzca alguna sorpresa que nos abra un poco maacutes el camino hacia el conocimiento de este tipo de exshyplosiones celestes
La nanociencia y la nanotecshynologiacutea son dos aacutereas del conocishymiento emergentes con un elevado caraacute cter multidisciplinar Hablar de ellas es sinoacutenimo de innovacioacuten desarrollo y de relevanc ia cientiacutefica y social Tal es asiacute que ambas discishyplinas han sido incorporadas como una de las Acciones Estrateacutegicas del Plan Nacional de I+D+ i 2008-2011 o lo que es lo mismo el Gobierno espantildeol reconoce el papel de estas disciplinas para mejoror nuestra competitividad industrial Dicho reshyconocimiento estaacute fundamentado en avances innovadores obtenidos que van desde la s aplicaciones en medicina (fabricacioacuten de ligamenshytos o tendones artificiales) o en aplicaciones energeacuteticas dedicadas
BlIClen
ANOCIENCIA y NANOTECNOLOGIA
UN VIAJE FASCINANTE AL NANOCOSMOS
Jorge Lobo Checa Centre dlnvestigacioacute en Nanocieacutencia i Nanotecnologia CIN2 (CSIC -leN) Esfera UAB 08193-Bel laterra Espantildea
a la construccioacuten (edificios que se puedan autoabastecer energeacuteticashymente) hasta su implementacioacuten en dispositivos electroacutenicos cada vez maacutes diminutos y potentes
En nuestra sociedad es cada vez maacutes probable toparse con las palashybras nanociencia y nanotecnoloshygiacutea y consecuentemente es loacutegico preguntarse cuaacutel es el significado y la diferencia entre ambos vocashyblos Las dos palabras comparten el prefijo nano que proviene del voshycablo griego del mismo nombre y que significa diminuto enano peshyquentildeo yes usado en el sistema inshyternacional (SI) de unidades para indicar un factor de 10-9 (es decir la mil milloneacutesima parte de algo) Un
NClIIon Un iexclMIniO BlllIgtn
Figura 1 Tamantildeos caracteriacutesticos y escala de los diferentes objetos nanomeacutetricos comshyprendidos entre O 1y 100 nm con los que se trabaja habitualmente en la nanotecnoshylogiacutea (Imagen tomada de la referencia [1])
nanoacutemetro (n m) es una longitud diez veces superior al tamantildeo tiacutepishyco de un aacutetomo (O 1 nm) o lo que es lo mismo unas 80000 veces maacutes pequentildeo que el diaacutemetro de un cabello humano De este modo la diferencia entre estas dos palabras surge de la propia diversidad en la definicioacuten de ciencia y tecnologiacutea Ciencia es la necesidad de saber un reflejo de la curiosidad del ser humano planteada de forma obJeshytiva y utilizando el meacutetodo cientiacutefishyco (es decir el trabajo realizado en un laboratorio de investigacioacuten en el que se busca o prueba una proshypiedad o una ley de la naturaleza) mientras que tecnologiacutea parte de los conocimientos baacutesicos estableshycidos por la ciencia para construir un dispositivo o aparato que tenga una utilidad o aplicacioacuten determishynada De esta forma la nanociencia y la nanotecnologiacutea estaacuten ligadas y son las dos caras de una misma moneda la tecnologiacutea se desarroshylla a partir de los conocimientos cientiacuteficos existentes y a su vez eacutesta proporciona nuevas herramientas a los cientiacuteficos con las que estudiar nuevos conceptos y avanzar en la ciencia que una vez maacutes generashyraacute tecnologiacutea nueva creando un sistema retroalimentado conocido como ciacutercu lo virtuoso
Ni la nanociencia ni la nanot ecshynologiacutea nacieron como disciplinas cerradas sino que ambas son camshypos del conocimiento que se han
ido construyendo paralelamente con la generacioacuten de nuevos conoshycimientos e innovaciones De maneshyra general se podriacutea definir nanoshytecnologiacutea como la fabricacioacuten de materiales estructu ras dispositivos y sistemas funcionales a traveacutes del control y ensamblado de la materia a la escala del nanoacutemetro (de O 1 a 100 nanoacutemetros del aacutetomo hasta por debajo de la ceacutelula tal y como se muestra en la figura 1) asiacute como la aplicacioacuten de nuevos conceptos y propiedades (fiacutesicas quiacutemicas bioloacutegicas mecaacutenicas eleacutectricas) que surgen como consecuencia de esa escala tan reducida Esta escala de tamantildeos es un tanto arbitraria el liacutemite inferior (una deacutecima de nanoacutemetro) parece claro ya que por debajo del aacutetomo no hay obshyjetos manipulables Sin embargo el liacutemite superior (una centena de nanoacutemetro) es una referencia para indicar que los objetos deben de estar por debajo de la micra Hoy en diacutea tenemos el conocimiento necesario para mover manipular y construir objetos de estos tamantildeos (nanociencia) que seraacuten utilizados en un futuro cercano para realizar una funcioacuten especiacutefica dentro de un determinado dispositivo (nanoshytecnologiacutea)
El origen de la Nanotecnologiacutea es un tanto difusa pero concepshytualmente se atribuye al Premio Nobel Richa l-d Feynman durante su famoso discurso There is plenty of Room at the Bottom (Hay mucho espacio al fondo) En esta miacutetica conferencia pronunciada en 1959 en el Instituto de Tecnologiacutea de California en Pasadena Feynman tratoacute sobre el problema de manishypular controlar y fabricar objetos de muy pequentildeas dimensiones abordaacutendolo desde una perspectishyva absolutamente distinta a como se habiacutea hecho hasta el momento y abriendo todo un nuevo mundo de posibilidades cientiacuteficas y tecnoloacuteshygicas En aquel momento su discurshyso no tuvo una gran repercusioacuten tal vez por la carencia de teacutecnicas experimentales que permitiesen
visualizar las unidades atoacutemicas y moleculares a manipular Es maacutes la palabra nanotecnologiacutea no apashyrece en su discurso y fue acuntildeashyda posteriormente en 1974 por el profesor N Taniguchi de la Univershysidad de Ciencia de Tokio cuando la mencionoacute en un artiacuteculo titulado On the Basic Concept of Nanoteshychnology (sobre el concepto baacutesishyco de la nanotecnologiacutea) En dicho artiacuteculo se hablaba de como esta tecnologiacutea nos permitiriacutea separar consolidar y deformar materiales aacutetomo a aacutetomo o moleacutecula a moshyleacutecula Posteriormente en el antildeo 1986 E Drexler publicoacute su libro Engines of Creation (maacutequinas de creacioacuten) en el que se descrishybe coacutemo las nanomaacutequinas seraacuten capaces de construir desde ordeshynadores hasta maquinaria pesada mediante procesos de ensamblaje de moleacuteculas y aacutetomos Los encarshygados de realizar tan tedioso proshyceso seriacutean nanorobots ensamblashydores capaces de auto- repararse y constituirse a siacute mismos
La idea de usar nanorobots creados a nuestro antojo para reashylizar funciones determinadas nos recuerdan al funcionamiento de los ribosomas y otros agregados moshyleculares en las ceacutelulas de nuestro cuerpo De hecho la biologiacutea viene usando la manipulacioacuten molecular desde hace casi 4000 millones de
antildeos sobre la Tierra Concretamenshyte las maacutequinas auto-repllcantes a nivel atoacutemico son guiadas por el ADN replicadas por el ARN moshyleacuteculas especiacuteficas son ensamblashydas mediante encimas y las ceacutelulas estaacuten llenas de motores a escala molecular Cadenas de iones que permiten o bloquean el paso de otros iones al interior de la ceacutelula a traveacutes de la pared de liacutepidos estaacuten exquisitamente disentildeadas a escala atoacutemica_ Hay por tanto una coshynexioacuten importante de los concepshytos finales de la nanotecnologiacutea con la biologiacutea Las formas de vida maacutes pequentildeas bacterias virus y los componentes activos de las ceacutelulas tienen tamantildeos tiacutepicos en el rango del nanoacutemetro
De este modo otro de los obshyjetivos de la nanociencia y la nashynotecnologiacutea es aprender de los mecanismos fundamentales que la vida ha desarrollado durante su evolucioacuten para intentar reproducirshylos e incluso adaptarlos buscando la resolucioacuten de otros problemas que poco tienen que ver en prinshycipio con la biologiacutea Se podriacutea decir que la evolucioacuten darwiniana ha alcanzado la maestriacutea de las leshyyes de mecaacutenica cuaacutentica que son probabiliacutesticas en su naturaleza como meacutetodo para la supervivenshycia La comprensioacuten de fenoacutemeshynos cuaacutenticos presentes a escala
Figura 2 Basados en la mecaacutenica cuaacutentica han surgido nuevos tipos de microscopios llamados eJe campo cercano (SPM) que nos permiten ver y manipular la materia a escala atoacutemica Estos microscopios basados en la interaccioacuten eJe una punta metaacutelica afilada con el substrato a estudiar (imagen izquierda) han sido una verdadera revolushycioacuten cientiacutefica ya que nos permiten visualizar directamente los aacutetomos de la materia tal y como se observa en la imagen de la derecha (caeJa una de las bolas es un aacutetomo de siliCio) (Imaacutegenes tomadas de la referencia [1])
nanomeacutetrica necesitan por tanto de investigacioacuten fun damental para que puedan ser aplicables en disshypositivos tilles como nanosensores nanomotores y en muchas otras aplicaciones como en medicina y farmacologiacutea
A pesar de que el concepto de aacutetomos ya se habiacutea postulado en la ant igua Grecia eacutestos no se llegaron a visua lizar hasta finales del sig lo XX El ser humano siempre ha senshytido la necesidad de ver maacutes allaacute de lo que le permiten sus limitaciones naturales El mundo invisible es tan infinito y fascinante como el univershyso y aunque nos cueste imaginar y comprender el pequentildeo tamantildeo el enorme nuacutemero o la naturaleza de los objetos diminutos es un reto acercarnos a la grandeza de lo peshyquentildeo El desarrollo de nuevos meacuteshytodos microscoacutepicos para la visuashylizacioacuten del nanomundo marcoacute un hito en el conocimiento cientiacutefico El microscopio oacuteptico tuvo que ser reemplazado por nuevas teacutecnicas como el microscopio electroacutenico o el microscopio de efecto tuacutenel puesto que los liacutemites en resolushycioacuten vienen determinados por la longitud de onda de la luz usada que para el espectro visib le se situacutea entre 400 y 700 nm De este modo soacutelo so podiacutean resolver estructuras en el rango del sub-microacutemetro lo que corresponde a tamantildeos 1000 veces mayor quo la longitud caracshyteriacutestica de un aacutetomo y por tanto no permitiacutean su manipulacioacuten
El trabajo con objetos tan peshyquentildeos inherente a la nanotecnoshylogiacutea entrantildea una gran dificultad y de hecho fue algo praacutecticamente imposible hasta que se desarrollashyron los microscopios de campo cershycano (SPMs) mostrado en la Figura 2 Estas novedosas herramientas permiten no soacutelo la visualizacioacuten sino tambieacuten la manipulacioacuten de objetos de dimensiones nanomeacuteshytricas de muy distinta naturaleza Estos microscopios son tan potenshytes que con ellos es posible llegar a ver aacutetomos sob re una superficie
y moverlos a nuestro antojo La necesidad de esta compleja insshytrumentacioacuten implica otra de las carltJctoriacutesticas fundamentales que acompantildean a la nanociencia y nashynotecnologiacutea su interdisciplinarieshydad Asiacute pues el desarrollo de esta nueva ciencia requiere no soacutelo la utilizacioacuten de teacutecnicas de fabricashycioacuten visualizacioacuten y caracterizacioacuten muy precisas sino tambieacuten una aproximacioacuten multidisciplinar que reuacutena a fiacutesicos quiacutemicos bioacutelogos tecnoacutelogos y teoacutericos trabajando juntos y utilizando el mismo lenshyguaje
Una vez que los meacutetodos de vishysualizacioacuten fueron accesib les para los cientiacuteficos dos enfoques baacutesishycos surgieron para la creacioacuten de estructuras nanomeacutetricas de mashynera reproducible (veacutease la figura 3) El primer meacutetodo llamado topshydown (de arriba hacia abajo) imshypone esencialmente una estructura o patroacuten sobre el substrato que se
mm
Jlm
nm
Top clown
Bottom up
procesa Esta teacutecn ica estaacute basada en una adecuacioacuten y extensioacuten de las teacutecnicas ya existentes como por ejemplo la litografiacutea para crear dichas nanoestructuras Con estas teacutecnicas se obtienen muy alta reshysolucioacuten espacial (cercana a los 50 nm) a costes razonables pero que aumentan alarmantemente cuanto menor es el tamantildeo de la estrucshytura final debido a la dificultad en su produccioacuten Por el contrario el segundo meacutetodo denominado bottom-up(de abajo hacia arriba) estaacute basado en teacutecnicas que utilizan una filosofiacutea totalmente contraria esto es van desde las estructuras fundamentales (aacutetomos moleacuteculas especiacuteficas o nanopartiacuteculas) para crear los dispositivos por auto-enshysamblado El auto-ensamblado es un proceso en el que unos composhynentes inicialmente desordenados dan lugar a estructuras organizashydas como consecuencia de interacshyciones especiacuteficas o locales entre sus componentes Las estructu ras
Figura 3 Los dos meacutetodos usados para el control de la materia a escala nanomeacutetrica La imagen muestra (en sentido horario desde arriba) una imagen de microscoacutepio elecshytroacutenico de un electroacutemetro nanomecaacutenico una estructura de nano tubos de carbono un nanotubo (azul) conectando dos electrodos una red auto-ensamblada compuesta por moleacuteculas y aacutetomos de hierro y finalmente siete moleacuteculas de monoacutexido de carshybono formando la letra C obtenida por manipulacioacuten con una punta de un microsshycopio de campo cercano (Imagen tomada de la referencia [2)
crecidas son el resultado de la comshypeticioacuten ente procesos cineacuteticos y termodinaacutemicos
En la actualidad la microelecshytroacutenica uno de nuestros pilares tecnoloacutegicos estaacute basada en el meacutetodo top down La microelecshytroacutenica ha revolucionado y cambiashydo nuestra forma de vida en forma de ordenadores teleacutefonos moacuteviles televisores y un sinfiacuten de aparatos electroacutenicos Esta revolucioacuten estaacute basada en el transistor inventado en 1947 que hizo posible la apashyricioacuten del circuito integrado y el microprocesador El reto tecnoloacuteshygico es conseguir almacenar maacutes informacioacuten en un menor espacio de forma maacutes raacutepida y todo ello por menos dinero Hasta la fecha esto ha sido posible y ha seguido la llamada ley de Moore que estableshyce que la densidad de transistores en un dispositivo de estado soacutelido se doblariacutea cada 18 meses Asiacute un procesador Penti um IV obtenido mediante teacutecnicas litografiacutecas tieshyne en su interior aproximadamente 6 millones de transistorescm2 vashylor que cuadruplica a los del Penshytium 1 creado soacutelo 4 antildeos antes La separacioacuten miacutenima entre liacuteneas en el antildeo 2000 era de 180 nm y en el antildeo 2008 es de 45 nm como anuncioacute 18M Extrapolando estos nuacutemeros en el antildeo 20161a separashycioacuten entre liacuteneas deberiacutea ser de 10 nm es decir inferior a 100 aacutetomos De seguir cumplieacutendose esta ley y al mismo ritmo podriacuteamos aventurar que a mediados del siglo XXI Ilegashyriacuteamos a un limite absoluto un bit = un aacutetomo Sin embargo antes de alcanzar este liacutemite nos encontrashyriacuteamos con varios problemas
- El primero de ellos tiene que
Referencias
ver con el hecho de que a medishyda que se reduce el tamantildeo de un objeto su superficie crece respecto a su volumen Una consecuencia importante de este aumento es que las propiedades del material cambiaraacuten al reducir el tamantildeo del objeto puesto que las propiedades fiacutesicas de una superficie son muy distintas a las del volumen Estas modificaciones en las propiedades se conocen como efectos de tamashyntildeo finito
- El segundo problema reside en que para tamantildeos del orden o inferiores al nm aparecen efectos cuaacutenticos En nuestro mundo (mashycroscoacutepico) las leyes conocidas por ejemplo las que definen el movishymiento de los cuerpos (ecuaciones de Newton) o la conductividad eleacutectrica (ley de Ohm) dejan simshyplemente de ser vaacutelidas cuando tratamos con objetos cercanos al tamantildeo nanomeacutetrico La existencia de estos efectos lejos de tomarse como inconvenientes o inoportushynos se plantean hoy diacutea como imshyportantes alternativas para la creashycioacuten de futuros dispositivos fundashymentado en propiedades ni siquieshyra existentes en la naturaleza
- El uacuteltimo problema fundashymental que aparece al intentar seguir disminuyendo el tamantildeo de un objeto es que cada vez resulta maacutes difiacutecil mejorar las herramientas que permiten su manipulacioacuten Por tanto aunque la ley de Moore se ha cumplido inexorablemente dushyrante maacutes de 30 antildeos vemos que llegado un momento aparecen una serie de limitaciones intriacutensecas que son irresolubles con el tipo de planteamiento en el que se basa la tecnologiacutea actual Asiacute se imposhyne la necesidad de desarrollar una
nueva tecnologiacutea que nos permita asumir los desafiacuteos planteados en nuestra carrera hacia la miniaturishyzacioacuten Ese es el papel de la nanoshytecnologiacutea
A pesar de que en la actualidad existen pocos productos basados en la nanotecnologiacutea ya existe una gran repercusioacuten mediaacutetica en la sociedad a traveacutes de reportajes y programas en prensa radio teleshyvisioacuten cine ciencia-ficcioacuten e intershynet La nanotecnologiacutea produce el mismo tipo de fascinacioacuten preocushypacioacuten y miedo que los estudios sobre el cosmos aunque ambos son extremos opuestos lo diminushyto frente a lo gigantesco Sin emshybargo siacute hay una gran diferencia entre ambos mundos El universo es gigantesco inalcanzable soacutelo observable mediante telescopios o radiotelescopios y en el que estashymos realizando intreacutepidas explorashyciones limitadas por ahora a los planetas de nuestro entorno Por el contrario podemos movernos en la nanoescala con gran familiashyridad y podemos jugar con los aacutetomos y moleacuteculas para producir nuevas estructuras y nuevos mateshyriales El dominio de la materia en la nanoescala nos permite disentildear y fabricar nuevos materiales hasta ahora inexistentes descubrir proshypiedades nunca observadas inven shytar dispositivos que nos permitan construir otros maacutes y maacutes compleshyjos con comportamientos similares a entidades bioloacutegicas etceacutetera Todo ello nos lleva a hacernos una pregunta casi existencial iquestHasta doacutende podremos llegar con la nashynotecnologiacutea 7 No se conoce la resshypuesta el limite final podriacutea residir en nuestra propia imag inacioacuten
[1) e Briones Lloren te ECasero Junquera J A Martiacuten Gago PA Ame lio Serena Domingo J M Goacutemez Olleta P Moltoacute Moltoacute Nanociencia y ilanotecnologiacutea Entre la ciencia ficcioacuten del presente y la tecnologiacutea del futuro Fundacioacuten Espantildeola para la Ciencia y la Tecnologiacutea httpowwwfecvtes [2J J V Barth G Constantini K Kern Engineering atomic and molecular nanostructures at surfaces Nature 437 671 (2005) [3J E L Wolf Nanophysics and Nanotechnology An Introduction to Modern Concepts in Nanoscience (Segunda Edicioacuten) W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2006) [4J B Brushhan Springer Handbook of Nanotechnology Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2004) [5J M Koacuteh ler W Fritzsche Nanotechnology An Introduction to Nanostructuring techniques W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2004)
Hace casi veintitreacutes siglos exacshytamente el antildeo 287 aC naciacutea en Siracusa entonces una colonia de la Magna Grecia el gran Arquiacutemeshydes uno de los mayores genios de la antiguumledad de cuyos inventos y descubrimientos seguimos benefishyciaacutendonos ahora
De su vida es poco lo que sabeshymos porque la biografiacutea que escrishybioacute un coetaacuteneo suyo llamado Heshyraacuteclides no llegoacute hasta nosotros La mayor pa rte de la informacioacuten que poseemos se la debemos a Plutarco (46-120 de nuestra era) en su fashymosa obra Vidas Paralelas quien a su vez extrajo los datos del hisshytoriador romano Pollbio autor de una Historia universal
Se considera probable aunque no probado que viajoacute a Egipto y mantuvo estrecha relacioacuten con Erashytoacutestenes de Cirene director de la ceacutelebre biblioteca alejandrina y se da por cierto que contactoacute con la escuela cientiacutefica de dicha ciudad cuyos matemaacuteticos leyeron y citashyron sus obras No obstante hubo que esperar hasta el antildeo 530 de para que se hiciera la primera comshypilacioacuten de sus escritos por Isidoro de Mileto Pocas copias de los trashybajos del sabio siracusano sobrevishyvieron y no fue hasta 1906 cuando Johann Ludw ig Heiberg descubrioacute en Constantinopla un palimpsesto (papiro sobre el que se ha escrito un texto sobre otro anterior borrashydo) que permitioacute conocer los razoshynamientos matemaacuteticos de que se habiacutea va lido Arquiacutemedes para sus descubrimientos
Fue un genio de las matemaacuteshyticas con especial dedicacioacuten a la geometriacutea Sus hallazgos le garanshytizan un puesto de honor en 105
anales de la ciencia Ideoacute un meacutetoshydo para medir la circunferencia coshynociendo el diaacutemetro y determinoacute con aproximacioacuten de menos de dos mileacutesimas el valor del pi griego Elaboroacute tambieacuten las foacutermulas que
ARQUIMEDES permiten calcular el aacuterea del ciacutercushylo partiendo del radio y calculo el aacuterea de un segmento de paraacutebola entre otros hallazgos geomeacutetricos
Si bien no descubrioacute la palanca estudioacute las leyes que explican el principio que entra en juego al accionarla y al darse cuenta de la importancia que teniacutea dijo Si me dan un punto de apoyo movereacute el mundo
Arquiacutemedes no solo cultivoacute con eacutexito las matemaacuteticas sino que hizo incursiones fructiacuteferas en la fiacutesishyca Inventoacute el tornillo que lleva su nombre consistente en un mecashynismo con una hoja en forma de tornillo dentro de un cilindro para transferir agua desde un nivel bajo a canales de irrigacioacuten Este tornishyllo sigue usaacutendose para bombear liacutequidos
Se dice que mientras tomaba un bantildeo observoacute que el agua de la tina subiacutea cuando eacutel entraba y este efecto le llevoacute a descubrir el prinshycipio hrdrostaacutetico conocido como principio de Arquiacutemedes que en su versioacuten actualizada se enuncia diciendo que un soacutelido sumergido en un liquido recibe un empuje ha-
Piacuteo Moa Ban ga Escritor
cia arriba igual al peso del vo lumen del liacutequido que desaloja Al descushybrir este principio exclamoacute Eureshyka (Lo he encontrado) que ha pasado al cataacute logo de expresiones populares
Su mente prodigiosa no solo elucubraba teoriacuteas innovadoras tambieacuten dedicoacute su talento a inshyventa r armas nuevas que pudieran servir para la defensa de su ciudad Una de ellas fue un artefacto esshypecie de garra capaz de hund ir un naviacuteo enemigo
Pero el arma maacutes sorprendente seriacutean los espejos ustorios conocishyda por un relato de Luciano de Sashymosata (12 1-161 de) con la cual consiguioacute incendiar una escuadra enemiga Este invento nunca ha sido reproducido por lo que se pone en duda su existencia
La muerte de Arquiacutemedes se produjo el antildeo 212 aC a los 75 antildeos una edad considerada lonshygeva para la eacutepoca asesinado por un soldado romano de los que conquistaron Siracusa seguacuten la leshyyenda al negarse a acompantildearle pretextando que teniacutea que resolver antes un problema
Estatua de bronce de Arquiacutemedes en el observatorio Archenhold en Berl iacuten esculpida por Gerhard Thieme e inaugurada en 1972
Jack W Szostack
PREMIOS NOBEL Piacuteo Moa Banga DE CIENCIA 2009
Escritor
Charles K Kao George E Smith Wi llard S Boyle
2009 fue un antildeo en el que la concesioacuten de los premios Nobel de ciencia revistioacute ciertas peculiashyridades que conviene resaltar En primer lugar la adjudicacioacuten a tres investigadores en cada uno excepshyto en el de Economiacutea que fue comshypartido por dos ganadores Todos ellos destacaron en investigacioacuten baacutesica cuyos resultados propiciaron muacuteltiples aplicaciones praacutecticas lo que muestra claramente la imshyportancia que la ciencia pura tiene para el progreso
Otra caracteriacutestica es la alta parshyticipacioacuten de la mujer que acaparoacute cinco nominaciones el 44 de los agraciados proporcioacuten nunca alshycanzada antes Una de ellas la de Economiacutea es la primera mujer en ser distinguida con el galardoacuten en dicha disciplina en los 60 antildeos en que se adjudicoacute
MEDICINA
Recayoacute en tres cientiacuteficos (dos mUjeres y un varoacuten) que seguacuten destacoacute el jurado del Instituto Kashyrolinska han antildeadido una nueva dimensioacuten para la comprensioacuten de la ceacutelula han arrojado luz sobre los mecan ismos de enfermedades y han estimulado el desarrollo de nuevas terapias potenciales Se trata de Elisabeth H Blackburn Carol W Greider y Jack W Szostak
Los tres destacaron en la investishygacioacuten baacutesica sobre los teloacutemeshyros una estructura que se une a los extremos de los cromosomas humanos y los protege del enveshyjecimiento A la piexclimera se debe el descubrimiento de la enzima telomerasa que es un mecanismo baacutesico para la vida Cuando la teloshymerasa aumenta anormalmente se produce caacutencer O sea que en su justa medida rejuvenece la ceacutelula pero en exceso provoca un tumor Los conocimientos adquiridos proshymeten aplicaciones futuras en la lucha contra el caacutencer y el enveJeshycimiento celular
Blackburn nacioacute en Tasmania (Australia) en 1948 y junto con su disciacutepula Greider descubrieron la telomerasa en 1984
Grelder natural de California nacioacute en 1961 y fue quien demosshytroacute que los teloacutemeros previenen
el dantildeo en los cromosomas y por uacuteltimo Szostak de 57 antildeos Ion dishynense identificoacute ceacutelulas que por estar mutadas provocan un enveJeshycimiento celular prematuro
FiacuteSICA
La Academia sueca concedioacute el preciado galardoacuten a tres investigashydores que han ayudado a sentar las bases de las actuales redes de comunicaciones al decir del JUshyrado Son Charles Kao Kuen WishylIiaard S Boyle y George E Smith El tema comuacuten de investigacioacuten fue el descubrimiento del siacutelice un mashyterial abundante en la naturaleza como transmisor de la luz y a traveacutes de ella de las comunicaciones por fibra oacuteptica
El proceso lo inicioacute Kao en 1966 con la publicacioacuten de un artiacuteculo firmado conjuntamente con G O Gackam en el que anunciaba la capacidad de la luz para transmitir informacioacuten De ahiacute arranca la utishylizacioacuten industrial de la fibra oacuteptica desde 1970 transformada hoy en una red de maacutes de 1000 millones de kiloacutemetros por la que circulan textos muacutesica e imaacutegenes utilizashydas en Internet medicina etc
Kao que nacioacute en 1933 en Shanghai fue el precursor y visionashyrio del horizonte que se abriacutea con el empleo de la fibra oacuteptica Vive
Venkatraman Ramakrishnan Ada E Yonath Thomas A Stei tz
en Hong Kong donde sigue ded ishycado a la docencia
Boyle nacido en Canadaacute en 1924 junto con Smith que nacioacute en Nueva York en 1930 siguiendo la teoriacutea sobre el efecto fotoeleacutectrishyco de Einstein que le valioacute el Nobel crearon un sensor digital llamado CCD (Charged Coupled Device) cashypaz de reunir y leer las sentildeales de un gran nuacutemero de elementos de las imaacutegenes el ojo electroacutenico de las caacutemaras digitales que se utiliza tambieacuten en numerosas aplicaciones teacutecnicas como en la observacioacuten del interior del cuerpo humano y ha proporcionado fotos de lejanos lugares (como por ejemplo de Marshyte) o de los oceacuteanos profundos en palabras de la Academia
QUiacuteMICA
Tambieacuten este antildeo fueron tres investigadores de esta ciencia los laureados con el preciado galarshydoacuten cuyos nombres son Benkatrashyman Ramakrishnan Ada Yonath y Thomas Steitz que coincidieron en sus estudios sobre la estructura y funciones de los ribosomas unas partiacuteculas del citoplasma que desshycodifican la informacioacuten del ADN transmitida por el ARN mensajero para fabricar las proteiacutenas selecshycionando los amin oaacutecidos uno a uno
Los equipos liderados por los tres ganadores consiguieron por medio de la cristalografiacutea de rayos X el coshynocimiento en tres dimensiones de la estructura atoacutemica de los ribososhymas en el antildeo 2000 Este logro de bioquiacutemica baacutesica permitioacute saber como actuacutean los antibioacuteticos en las ceacutelulas de las bacterias lo que haraacute
posible disentildear nueshyvos antibioacuteticos que mejoren Ia actividad de 10$ actualmente en uso evitando asiacute la aparicioacuten de resistenshycia que se da en algushynos casos
La israeliacute Yonath de 70 antildeos trabaja en el Instituto Weismann de Jerusaleacuten y fue la pionera en obtener los primeros cristales Ellnor Ostrom OIIver E Willlamson de ribosomeacutels el norteamericano Steitz nacido en 1940 es profesor de la Universidad de Yale y publicoacute en 1998 el primer mapa incomshypleto del ribosoma y por uacuteltimo Ramakrishnan el maacutes Joven de los tres nacioacute en la India en 1952 y trabaja en la Universidad de Camshybridge (R~lIlo Unido) Tuvo una partlclpaClon relevante en la resoshylucioacuten de la estructura ribosoacutemica En dicha Universidad fue donde James Watson y Francis Crick desshycubrieron en 1953 la estructura en doble heacutelice del ADN
ECONuumlMiacuteA
La Academia de Ciencias de Suecia otorgoacute el premio de Ecoshynomiacutea a dos profesores estadounishydenses (como manda la tradici oacuten) por sus investigaciones en torno a las organizaciones sociales y la imshyportancia que en ellas tiene la orshyganizacioacuten econoacutemica (economic gobernance) que ha sido tladucishyda al espantildeol por un raro palabro gobernanza que bien podriacutea haber sido sustituido por gobierno o gobernabilidad Los plemiados son Elinor Ostrom y Oliver WiJliamshy
son Aunque ambos partieron de oacutepticas distintas coinciden en sus conclusiones
Ostrom nacida en 1933 es proshyfesora de la Universidad de Indiana y centroacute su trabajo en el estudio de la gestioacuten de la propiedad comuacuterl y en su libro El gobierno de los meshydios comunes describe numeroshy
sos casos eXitosos de comunidades locales entre las que incluyoacute el Trishybunal de las Aguas de Valencia un jurado centenario de regantes que dirime los conflictos derivados del uso del agua como ejemplos que muestran mayor eficiencia que la de otras forma puacuteblicas o privadas de gestioacuten Llega a la conclusioacuten de que ni la plivatizacioacuten ni la gesshytioacuten puacuteblica son siempre la mejor
opcioacuten Por su parte Williamson de 77
antildeos (uno maacutes que su pareja ganashydora) es docente de la Universidad de Berkeley California y autor de la obra Las instituciones econoacuteshymicas del capitalismo en la que estudia la teoriacutea y desarrollo de los costes de transaccioacuten que son los derivados de la operacioacuten aunque no formen parte del precio y su aplicacioacuten al funcionamiento intershyno de las empresas Analizoacute como influyen las relaciones jeraacuterquicas de las grandes sociedades en la reshysolucioacuten de los conflictos internos Tambieacuten estudioacute las situaciones en las que la organizacioacuten empresashyrial se vuelven tan complejas que aconseja externalizar determi nadas actividades operacioacuten que recibe el nombre de outsourci ng
ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
bull Los diacuteas 18 19 Y20 de septiemshybre tuvo luga r en el municipio ourenshysano de Maceda la celebracioacuten de Asshyt roga licia 09 evento del que nuestra agrupacioacuten form a parte como colaboshyradora organizadora del mismo y que en los uacuteltimos dos antildeos se estaacute convirshytiendo en la referencia del panorama astronoacutemico gallego gracias a la gran calidad de las conferencias y talleres que durante estos diacuteas se desarrollan wwwastroga liciaorg
- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
bull El diacutea 16 de octubre t uvo lugar una observacioacuten con el colectivo ponteshyvedreacutes Va ipolorio en el nacimiento del Riacuteo Gafos muy cerquita de Pontevedra A esta observacioacuten acudieron muchos miembros de dicho colectivo y un buen nuacutemero de miembros de la AARB
bull Los diacuteas 13 y 24 de noviembre Julio Pereira impartioacute sendas charlas de Iniciacioacuten a la Astronomiacutea y sesiones de Planetario para los alumnos del Coleshygio Mariano de Vigo Tambieacuten t uvieron lugar estas charlas de iniciacioacuten a la Asshytronomiacutea en el Colegio Las Acacias
voa nos acercoacute todas las novedades acerca de la investigacioacuten sobre exoshyplanetas con una charla-coloquio titushylada Planetas Extrasol ares que tuvo lugar en la Libreriacutea Casa eJel Libro cuya gerencia una vez mas nos cedioacute su sashyloacuten de actos para nuestras actividades
bull El 17 de noviembre Pablo Martiacuteshynez Javier Navidad Sebastiaacuten Hernaacutenshydez y Ricardo Lago se desplazaron al Alto de Fontefriacutea con intencioacuten de obshyservar el maacuteximo de las Leoacutenidas (lluvia de estrellas)
bull El 23 de noviembre Ricardo Lago impartioacute una charla-coloquio titu lada Exploracioacuten Espac ia l en el sa loacuten de actos de la libreriacutea Casa del Libro
bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
bull Durante este antildeo 2009 se han enviado reportes sobre contaminacioacuten lumiacutenica al Proyecto IACO en el ma rco del AIA-IYA2009
bull Se ha puesto en marcha el Proshyyecto CMON (Collaborative Meteor Observatory Network) entre varios afishycionados gallegos para montar una red gallega de registro y estudio de boacutelidos y meteoros que pueda colaborar con otras redes profesionales que ya estaacuten en pleno funcionamiento
Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
-
Eridanu~--
[) 225 0
Columba -lt
E w
Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
Diacutea 20shy
Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
Diacutea 4shy
Diacutea 22shy
Diacutea 17shy
MAYO
Diacutea 6shy
Diacutea 16shy
Diacutea 26shy
JUNIO
Diacutea 8shy
Diacutea 21shy
Diacutea 28shy
Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
Toda a informacioacuten de
Vi O
Alcaldiacutea Concello de Vigo
ALCALDiacuteA
Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
Cal eacute o seu horario Luns a venres de 8 da mantildeaacute aacutes 8 da tarde e saacutebados de 10 da mantildeaacute aacutes 2 da tarde
Outros servizos de Atencioacuten Cidadaacute Se vostede quere obter informacioacuten a traveacutes do seu moacutebil ou do seu enderezo electroacutenico sobre ofertas de emprego munlClpals subvencioacutens e prazos de pagamento dos impostos municipais noacutes informaacutemoloa sen custo alguacuten Poacutedese dar de alta a traveacutes do 010 ou no enderezo 010vigoorg
Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
bullWWW vigO org
bull Fomento de los biocombustishybies liacutequidos Esta liacutenea que proshypone en primer lugar Brasil ya se estaacute extendiendo por otros pciexcliacuteses Como se ha sugerido anteriorshymente no haraacute maacutes que trasladar el problema de las emisiones de gases de efecto invernadero del entorno de los hidrocarburos a la agricultura
bull Desarrollo de las energiacuteas renovables Es la opcioacuten maacutes apeshytecible tanto en relacioacuten a las inshycertidumbres en disponibilidad de hidrocarburos para todos y a fin de frenar el crecimionto de las emisioshynes de gases de efecto invernadeshyro Veamos brevemente cual es la situacioacuten
Energiacuteas renovables en el sisteshyma eleacutectrico
La hidraacuteulica es la primera fuenshyte de generacioacuten eleacutectlica su desashyrrollo en los uacuteltimos antildeos estaacute sienshydo socialmente muy cuestionado desde las grandes represas brasileishyras a la de Ralco en Chile esto no favorece la construccioacuten de nuevas instalaciones de generacioacuten
La eoacutelica es el gran recurso enershygeacutetico en varios paiacuteses de Ameacuterica
U ~
middotiexcl~ o
middotmiddot - -
~J
~~e-shy 1-+-+ ~ -1 middot -shy
EOacuteLICA DEL CHOCOacuteN
Latina desde el istmo de Tehuanshytepec en Meacutexico a la Guajira en Colombia y Venezuela Pero sobre todo en la Pat agonia C hilena y Arshygentina aquiacute hay disponibilidades de viento como para generar una cantidad de electricidad similar al actual consumo de toda Ameacuterica Latina un milloacuten de GWh anuales
iquestPor queacute no se ha desarrollado aun la eoacutelica) Va rias respuestas nos aparecen desde la no consciencia del problema global del cambio climaacutetico a razones de inmediatez econoacutemica que se une a ese marco de economiacutea ultra liberal que se ha extendido en muchos paiacuteses y las empresas energeacuteticas propias o foraacuteneas
Ahora bien ag ua pasada no mueve molino La cuestioacuten es coacutemo conseguir avanzar en ese propoacutesito Parece necesario estushydiar viacuteas significativas de financiashycioacuten a las cuales no podemos ser ajenos tal y como se veraacute maacutes adelante Pero antes que ello es preciso recuperar el diaacutelogo social para que la eoacutelica y la hidraacuteulica puedan caminar Juntas
La hidraacuteulica ya existente puede soportar un gran desarrollo de la
~
bull En una meseta proacutexima a esta presa cuya potencia n 25 Km hidraacuteulica es de 1200 MW Con 3000 horas anuales equivalentes a plena carga Parque eoacutelico de ~ 1000 aerogeneradOfes de 3 MW ~ _3000 MW de potencia totalnstalada Como este parque eoltco caben - 3 500 horas equivalentes a plena carga I muchos en la Patagonia - InverSII)n - 4000 Millones de Euros - Generacioacuten - 10000 GWhantildeo
energiacutea eoacutelica bien en implantashyciones proacuteximas a presas en operashycioacuten como sugiere la figura 6 bien con interconexiones entre hidreacuteIacuteumiddotmiddot lieas de zonas poco ventosas por ejemplo las del Paranaacute con aacutereas de alto potencial de viento Esto obliga a un diaacutelogo entre paiacuteses lo cual no es faacutecil pero ademaacutes reshyqUiere inversiones en infraestrucshytu ras
Conclusiones a modo de reflexioshynes para seguir trabajando
Tanto lo que se ha expuesto en relacioacuten con Ameacuterica Latina como lo que acontece en otros lugares del mundo nos hacen pensar en lo inevitable del avance del cambio climaacutetico y sus consecuencias Es preciso comenzar las acciones de adaptacioacuten tanto en paiacuteses ricos como en los maacutes pobres a los cuashyles estamos obligados a ayudar de forma sign ificativa
Evidentemente todas las accioshynes que fomenten el ahorro y uso eficiente de la energiacutea deberaacuten ser promovidas Aquiacute y en cualquier otro paiacutes en especial en el transshyporte y la movilidad pero sin olvishydar actuar en relacioacuten a cualquier otro tipo de consumo energeacutetico
Finalmente parece imprescindishyble dibujar un esquema de desarroshyllo de la energiacutea eoacutelica en Ameacuterica Latina en particular en Patagonia Ello requiere en primer lugar asushymir el dibujo que los ciudadanos de los distintos paiacuteses desarrollen buscando en primer lugar diaacutelogo y consenso social posiblemente las Universidades pudieran tener un papel significativo en recomposhyner ese diaacutelogo que tan necesario se hace y que no olvidemos estaacute deteriorado
Espantildea debiera sentirse invoshylucrada en este propoacutesito Las deshynominadas empresas energeacuteticas espantildeolas se extienden por los distintos paiacuteses de Ameacuterica Latishyna fueron para ampliar sus actishyvidades pero hoy entre ell as debe aparecer la lucha contra el cambio
Figura 6 climaacutetico
- -- -- -
LA OBSERVACION PLANETARIA
y EL DIOS DE LA GUERRA
Cuando algunos miembros de
la Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas
Baixas me propusieron la idea de colaborar con alguacuten artiacuteculo en esta interesante revista accediacute gustoso y agradezco su deferencia
de darme la oportunidad de colashy
borar con los temas que maacutes me apasionan La astronomiacutea
La astronomiacutea amateur puede
tener dos apartados El cielo proshy
fundo y la observacioacuten planetaria o en su extensioacuten digamos la obshyservacioacuten del Sistema Solar Desde siempre me quedeacute maravillado por la observacioacuten de los planetas y los
misterios que encierran
Tambieacuten los dos apartados obshyservacionales se pueden dividir en dos La observacioacuten visual y la obshyservacioacuten fotograacutefica sentildealando
esta uacuteltima un tanto mas difiacutecil y complicada especialmente en la fotografiacutea planeta ria
Este invierno y proacutexima primashy
vera tendremos dos planetas en
muy buenas condiciones de obsershyvacioacuten Marte por tener su oposishy
cioacuten en enero y Saturno un poco mas tarde
Marte siempre fue mi planeshy
ta preferido por sus detalles tan
dinaacutemicos y cambiantes sus mushychos puntos en comuacuten con nuesshytra Tierra y al ser sus oposiciones un poco mas frecuentes que las de los demaacutes planetas exteriores
es obligado hablar en primer lugar del planeta rojo
Como todos sabemos el Marshyte de los latinos era Ares para los
Camilo Fumega Ucha Presidente de la Asociacioacuten para la Divulgacioacuten Cientiacutefica
Ourense Astronomiacutea
griegos dios de la 18 d iciembre 2007 882 Mili Km --------guerra que se hace
acompantildear de sus dos hijos Fobos (Temor) y Deimos (Terror) una
Afelio
vez descubiertos por 28 agosto 2003 556 MilI Kmel astroacutenomo estadoshy
unidense Asaph Hall
EI planeta rOJo poshy8 ltlbri12014
see una oacuterbita muy 924 MilI Km
exceacutentrica y esto hace Tabla Oposiciones de Marte cercanas a las actuales En agosto de 2003 alcanzoacute el perihelio que sus OPOSICIOshy situilndose a su miacutenima distancia a la Tierra con 556 millones de Kmla actual oposlcion del proacuteximo dja 29 de enero seraacute en el afeliocon una distancia cercana a los nes que se dan cada 100 millones de Km
780 diacuteas por teacutermino medio no acontezcan a la misma nes de Km) y es entonces cuaacutendo distancia haciendo variar en conshy brilla con un fulgor rojo-naranja secuencia su diaacutemetro aparente casi escandaloso superando en angular asiacute como su brillo o magshy brillo al planeta Juacutepiter nitud a simple vista En las oposi shyciones afeacutellcas esto es en el punto Precisamente un par de meses mas lejos de la Tierra como la que antes y despueacutes de las oposiciones acontecioacute en el mes de enero pashy debemos observar y fotografiar el sado Marte se situoacute a maacutes de 100 planeta porque despueacutes su brillo y millones de Km pero su brillo sushy diaacutemetro decreceraacuten raacutepidamente pera auacuten la primera magnitud yes muy faacutecil de localizar sin embargo En la tabla I podemos ver las en el periheliO (oposiciones cercashy oposiciones hasta el 2020 con su nas y favorabl es como la del 2003 distancia correspondiente en milloshyy que acontecen cada 15-17 antildeos) nes de Km en su miacutenima aproxishyMarte se situacutea a la miacutenima distanshy macioacuten que suele acontecer con cia de nuestro planeta (556 millo- algunos diacuteas de diferencia a la
Oposiciones de Iarte para el ciclo 2003-2020 I Fecha Asceu Recta Declinacioacuten Distaucia LVKlll lag TA 2S-Ago-2003 15deg -i8 S22h 39m 03 72 556 x 106 251-28
I
30--Iay-2016 15h -15m 2F 2-i S 0503 bull 753 x 106 -20 186I
31-Jul-20 18 20h 27m 25deg 56 S 0385 577 x 106 -2S 2-i3 13-0cl-2020 05deg 22 N 0-119 62 7 x 1050111 22 m -16 22-1
15~ 53 N 07-No-~005 02h 51m 0-i6-1 69-1 x 106 ~01-~3 159-2-1-Dic-2007 26deg-151 06h 12m 0592 S86 x 106 -16
29-Ene-20 1 O 08h 5-1m 22 09 N 066-1 99-1 x 106 -12 141 05-1ar-2012 11h 03m 11351 I 06 7-i 1008 x 106 -12 139
l ) O-l~ 25 S 0618 bull 915 x 1051-1-Abr-201-1 13h 05m -1-1 - shy
Tabla IIOposiciones hasta el antildeo 2020Se dan sus coordenadas as] como su distancia magnitud y tamantildeo aparente en segundos de arce
Marte el diacutea 2 de diciembre del 2007 Al sur (arriba) se divisa el Solis Lacus y sus regiones adyacentes Abajo izquierda se puede ver el Mare Acidalium muy cerca del polo norte El color azul difuso se debe a nieblas que se forman en sus contornos Newton 3l0rnm Powermate 5X F25 Philips SPC900NC
El diacutea 20 de agosto de la gran oposicioacuten de 2003 ha sido posible capturar el sateacutelite De i mos en su maacutexima elongacioacuten oeste a las 2h ut El planeta estaacute saturado para poder resaltar el sateacutelite Se empleoacute el newton de 3 10rnm a focales y exposiciones de FIO y 1 F20 y 2 Y F25 Y 4 de izquierda a derecha y una Toucam Pro modificada para larga exposicioacuten
Muy cerca del maacuteximo acercamiento en la gran oposicioacuten de 2003 Marte nos muestra la gran extensioacuten de su polo sur (arriba) En el centro destaca Solis Lacus y las regiones que le circundan divisando a su izquierda el gran cantildeoacuten de Valles Marineris Newton 310mm Powermate 5X F25 Toucam Pro
oposicioacuten debido a la excentricishydad del planeta
En b tabla II (paacutegino mterior)
tambieacuten veremos sus fechas con las coordenadas del planeta en el
cielo asiacute como su distancia magshynitud y tamantildeo angular aparente
La observacioacuten planetaria no es tarea faacutecil Requiere telescopios de una cierta potencia (lo ideal seraacuten como miacutenimo 20 cm) si queremos divisar los principales detalles adeshymaacutes de una atmoacutesfera muy estable para que el telescopio pueda trashybajar a su maacutexima potencia
Pero los detalles planetarios no se ven al primer golpe de vista requieren muchas horas al telesshycopio con paciencia y en espera de aquellos breves momentos de estabilidad de nuestra atmoacutesfera
para poder ver y captar todos los maravillosos detalles que nos pueshyden mostrar los planetas y en este caso el planeta rojo
A l primer vistazo Marte es un planeta lleno de decepciones Uno espera ver los claros de las meseshytas las zonas altas los canales etc y lo que divisamos es un pequentildeo disco anaranjado sin rastro alguno o quizaacutes alguacuten leve sombreado acompantildeado posiblemente de una manchita intensamente blanca al norte o al sur del disco a modo de un blanco diamante engarzado en el borde de un anillo Es uno de los casquetes polares que seguacuten la oposicioacuten nos puede mostrar el
norte o el sur (esta vez nos mosshytraraacute el polo norte)
Pero si tenemos la paciencia de esperar a los momentos estables de nuestra atmoacutesfera entonces los detalles de Marte se nos preshysentaraacuten a nuestros ojos destellanshydo maravillosamente hacieacutendose visibles la Syrtis Major Sinus Merishydiani Hellas Solis Lacus Coacuteprates etc y si nuestro telescopio es lo bastante potente podemos divishy
sar incluso los grandes volcanes de
Toma en blanco y negro a traveacutes de filtros infrarrojo y violeta el diacutea 27 de julio de 2003 El polo sur muestra grietas debido a su deshielo causado por el comienzo del verano marciano En el centro destaca Sinus Meridiani con dos zonas claras a ambos lados que pueden ser debidas a fenoacutemenos meteoroloacutegicos estacionales Newton 310mm Powermate 5x F25 Toucam Pro
la regioacuten de Tharsis como la gran
cima de Olympus Mons Es muy recomendable acostumshy
brarse a observar con los dos ojos abiertos y la visioacuten ladeada donde nuestra retina estaacute menos cansashy
da Si ponemos una rnano delante del aja abierto que no observa y nos alejamos ligeramente del ocushylar nos acostumbraremos a la senshysacioacuten de que observamos con los dos ojos y nuestra observacioacuten se haraacute mas coacutemoda y sensible
Los detalles se muestran bien en luz visible pero filtros naranja amarillos o azules nos ayudaraacuten a contrastar e identificar mejor ciershytos detalles
Para la observacioacuten visua l basshytaraacute un aumento entre 150 y 250 veces pero para la fotografiacutea la cosa cambia si queremos destashycar los detalles en primer teacutermin o tenemos que ampliar la focal del telescopio hasta algunos metros esto es de 4 a 6 en el caso de Marte que podemos conseguir aplicando al telescopio una lente negativa adiciona l como puede ser una lente barlow de ca lidad o mejor auacuten una powermate
Para semejante ampliacioacuten neshycesi tam os una montura fuerte que
permita un buen seguimiento asiacute
como una atmoacutesfel-a estable (muy
importante) si no los detalles se
mostraraacuten oscilantes y borrosos
no siendo posible la captura fotoshy
graacutefica
Hoy diacutea las caacutemaras maacutes adeshy
cuadas son las ccd ex profeso
o tambieacuten caacutemaras que puedan
grabar viacutedeos (las mas usadas) a
varios fotogramas por segundo
porque bu rlan de alguna for-
El planeta en la oposiclon de
ma las secuencias turbulentas y despueacutes con el programa adecuashydo como Registax se pueden esshycoger los mejores frames alinearshylos optimizarlos y promediarlos en una imagen final de gran calidad Las webcam con chip ccd como alshygunas Philips hoy diacutea son las maacutes adecuadas por su gran rendimienshyto y un coste superasequible
Tambieacuten si el telescopio es lo suficientemente potente podemos intentar ca pturar los sateacutelites Fobos y Deimos sobre todo este uacuteltimo ya que se aparta mas del planeta y es mas brillante Para esto debeshymos esperar a que los sateacutelites se en cuentren en sus maacuteximas elonshygaciones ya que la mayoriacutea de las veces se hallan inmersos en la luz de planeta y necesitamos que la webcam esteacute modifi cada pa ra larshyga exposicioacuten ya que tendremos que exponer varios segundos para panel en evidencia la luz del sateacutelishyte La ampliacioacuten tambieacuten seraacute alta para desdoblar el diminuto sateacuteshylite del disco planetario
En fin si el clima nos acompantildea tendremos de nuevo otra ocasioacuten de observar el planeta rojo a pesar de no ser una oposicioacuten favorable
2007 Ahora nos muestra el polo norte (abajo) En el centro izquierdo se divisa una manchita blanca que sentildeala el Olympus Mons Posiblemente se deba a nubes y nieblas que circundan el gran volcaacuten Nexton de 310mm Powermate 5xF25 y Philips SPC900NC
CLUB DE ISICA
ENRICO FERMI El Club de Fiacutesica Enrico Fermi
se inauguroacute el pasado diacutea 6 de ocshytubre en el Laboratorio de Fiacutesica del lES Santo Tomeacute de Freixeiro Lo dirige el profesor Joseacute MalIacutea Cordobeacutes miembro fundador de la Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas Baixas profesor de Fiacutesica de lES y actualmente trabajando en el Deshypartamento de Fiacutesica Aplicada de la Universidad de Vigo
Preguntamos en primer lugar al profesor Cordobeacutes por el moshytivo que le movioacute a buscar ese nombre para el Club
Con el nombre de Enrico Fershymi se quiere honrar la memoria del ilUStre fiacutesico italiano premio Nobel en 11938 por sus estudios de la radiactividad inducida usanshydo neutrones y el uacuteltimo quizaacutes de los grandes fiacutesicos que fueron teoacutericos y experimentales al misshymo tiempo En el club de Fiacutesica recibimos apoyo en materiales didaacutecticos muy variados de Fermishylab un laboratorio nacional ameshyricano que se encuentra cerca de Chicago y en donde se hace inshyvestigacioacuten en Fiacutesica de altas enershygiacuteas Esta es otra de las razones que me movieron a dedicarle las actividades del Club a este conoshycido fiacutesico
iquestQueacute actividades se realizan en el Fermi
El Club Fermi tiene por objeto promover los estudios de Fiacutesica elTtre los alumnos de Bachillerato Cada antildeo se inscriben en el Club alumnos de muy diversos centros docentes que estaacuten muy interesashydos en el estudio de la Fiacutesica Teshynemos una reunioacuten semanal y las actividades se centran en el estushydio de las estructuras de la materia
(aacutetomo nuacutecleo y partiacutecula) tanto a nivel teoacuterico como expel-imental Para ello hay disentildeadas una serie de charlas-coloquio sobre estos teshymas y otra serie de actividades para simulal-Ios meacutetodos de trabajo que se emplean en esta investigacioacuten Colaboran en las actividades del Club Fermi algunos laboratorios de Fiacutesica de Altas energiacuteas como CERN en Suiza y Fermilab y Jeffershyson lab en USA
Entre los contenidos de las seshysiones figuran El Modelo Estaacutendar de la Partiacuteculas e Interacciones con el que se trabaja en Fiacutesica de Parshytiacuteculas los trabajos sobre Fusioacuten nuclear en el laboratorio y en los sistemas estelares y los desarrollos sobre Cosmologiacutea
iquestEstaacuten previstas otras actividashydes ademaacutes del curso propiashymente dicho
Efectivamente otras actividashydes en las que pueden pal-ticipar aquellos alumnos que lo deseen son la preparacioacuten para la Olimshypiacuteada de la Fiacutesica la participaoi oacuten en concursos sobre Ciencia como Ciencia en accioacuten organizado por la Real Sociedad Espantildeola de Fiacutesica y Sciencia per tutti organizado por el Instituto Nacionale de Fisica Nushycleare en Frascatti asiacute como las sashylidas a observar el cielo nocturno en colaboracioacuten con Ila Asociacioacuten Astronoacutemica Rias Baixas
Usted estuvo en CERN el antildeo pasado en un curso para profeshysores de lES coincidiendo con la puesta en marcha del LHC iquestEstaacute previsto dedicar tiempo al proyecto LHC en las sesiones del Clubiquestqueacute visioacuten tiene de este proyecto en el momento actual
D Joseacute Mariacutea Cordobeacutes Fiacutesico
En este antildeo uno de los temas a los que se dedicaraacute especial atenshycioacuten seraacute al nuevo acelerador de CERN el LHC (Large Hadron Colllshyder) que tiene previsto comenzar a funcionar en el mes de noviembre Su estructura su funcionamiento y los objetivos que tiene planteashydos se trataraacuten a lo largo de las sesiones en las que se conjugaraacuten las clases teoacutericas con el uso de los maacutes variados recursos didaacutecticos
Sobre el LHC lo primero que diriacutea es que es una maacutequina extreshymadamente compleja Se dice que es una maacutequina de maacuteximos es la mayor instalacioacuten superconductoshyra del mundo es la que trabaja a menor temperatura la que permishyte alcanzar la mayor energiacutea la de mayores dimensiones etc
El antildeo pasado coincidiendo con el curso para profesores de lES al que se ha referido en CERN se puso en funcionamiento Fue todo un eacutexito Sin embargo cuando se estaba calibrando a la energiacutea de 5 TeV en uno de los sectores en que estaacute dividido el acelerador hubo una averiacutea debido a defectos en la soldadura de unos imanes y e1 acelerador pasoacute del reacutegimen superconductor al normal produshycieacutendose un escape de helio al tuacuteshynel Esta averiacutea que produjo dantildeos en los imanes adyacentes fue basshytante seria y ha obligado a retrasar un antildeo su funcionamiento con el perjuicio que ello supone para los trabajos de investigacioacuten que esshytaba previsto iniciar Por otra parshyte ha sido necesario revisar miles de soldaduras reparar los imanes dantildeados o sustituirlos por otros nuevos y esto ha encarecido el proshyyecto Evidentemente ha sido un momento difiacutecil para CERN pero tambieacuten hay que tener en cuenta
que la complejidad de la maacutequina el trabajo pionero que alliacute se esta realizando y el nuacutemero elevado de grupos de investigacioacuten que intershyvienen en el proyecto y que hay que coordinar es un desafiacuteo en toda la regla
Sin embargo como dice el Director General de CERN Rolf Heuer ahora se comprende mucho mejor coacutemo funciona la maacutequina y este contratiempo ha suministrado mucha experiencia para el futuro Se han mejorado algunos sistemas de proteccioacuten y se controlaraacuten los haces con nuevos sistemas de seshyguimiento Iniciaraacute su funcionashymiento a una energiacutea menor de la que se ha previsto en el mes de noviembre para ir calibrando el guiado de los haces los detecshytores los sistemas de recogida de datos etc Posteriormente se aushymentaraacute su energiacutea hasta unos 5 TeV en el 2010 para despueacutes des-
conectarla en el invierno del nuevo antildeo y pl-epararla para su funcionashymiento a 7 TeV (energiacutea maacutexima) en el 2011 No obstante a estas energiacuteas por debajo de la energiacutea maacutexima los fiacutesicos esperan enconshytrar resultados que sean relevantes e indicadores quizaacutes de una nueva Fiacutesica
El club de Fiacutesica Enrico Fermi tiene ya una rica tradicioacuten de premios entre sus antiguos miembros iquestNos puede hablar de este tema
En el club venimos preparando a los alumnos para la Olimpiada de Fiacutesica desde sus comienzos Ha hashybido miembros del Fermi que han sido ganadores tanto en la fase local de la Universidad de Vigo como en la fase nacional y han podido asistir a la Olimpiacuteada Intershynacional En el antildeo 2001 fuimos ganadores del concurso Ciencia en
accioacuten y representamos a Espantildea en el eERN junto con otro grupo de un colegio de Madrid Conseshyguimos un diploma en el Concurso Scienza per tutti en el antildeo 2003 por un trabajo sobre el micromunshydo y el macromundo etc
iquest Coacutemo estaacute estructurado el curshyso en el Club Fermi
Las sesiones en el Club Fermi tienen una frecuencia semanal y se extienden a lo largo de un trimestre En la segunda fase las actividades se centran en la preparacioacuten de la Olimpiacuteada de Fiacutesica y en la particishypacioacuten en algunos de los concursos cientiacuteficos que hayan elegido los participantes La clausura del curso en el mes de abril se hace coincishydir con la participacioacuten en el Masshyterclass experimento en Fiacutesica de partiacuteculas a traveacutes de internet que organiza la Universidad de Santiago en colaboracioacuten con CERN
Joseacute Mariacutea Cordobeacutes director del Club de Fiacutesica Enrico Fermi y colaborador de esta revista durante una estancia en el CERN
FISICA
INTRODUCCiOacuteN
La fiacutesica es una rama de la cienshycia La ciencia es la buacutesqueda de un entendimiento racional del mundo en el que vivimos Como tal la ciencia parece haber sido inventada hace unos 3000 antildeos en la antigua Grecia y sus coloshynias por los mares Egeo y Meshyditerraacuteneo Mucho antes de la ciencia la humanidad demostroacute tener grandes capacidades inshyventivas manejando el fuego la agricultura la medida de tierras calendarios los tejidos la metashylurgia y el uso de metales (coshybre bronce y plomo) para la deshycoracioacuten herramientas y armas
CIENCIAS FiacuteSICAS
En tiempos antiguos con el fin de procurar bienestar a la hu shymanidad aquellos fenoacutemenos provocadores de miedo como las tormentas truenos y relaacutempagos
terremotos erupciones volcaacutenicas otros desastres naturales trageshydias personales tales como la enshyfermedad accidentes y similares se atribuiacutean todos a espiacuteritus que veniacutean en una gran variedad de colores y sabores El aplacarlos era una importante industria La mitoshylogiacutea una rica y hermosa literatura emergiacutea de los esfuerzos de la hushymanidad para hacer frente a lo que pareciacutean acontecimientos caoacuteticos y al azar La mitologiacutea se convirshytioacute en el manual del usuario para desenvolverse en un mundo que mezclaba reconfortante regularishydad - diacutea y noche invierno y verashyno las fases de la luna las mareas el movimiento de los planetas y los modelos de estrellas - con desasshytres inexplicables y catastroacuteficos
Entonces allaacute por los antildeos 600 iJC algo nuevo sucedioacute una deshyterminacioacuten por tratar de entender el mundo en toda su complejidad por medio de la loacutegica (lagos) Esto iba a reemplazar la mitologiacutea (mythos) que va con la poesiacutea la cancioacuten y el relato de cuentos El lagos entrantildeaba un firme razonashymiento Como ejemplo de la nueva filosofiacutea la causa de la noche y el diacutea es la rotacioacuten de la tierra sobre su eje una explicacioacuten mucho maacutes econoacutemica que aquella en la que el sol orbita la tierra en 24 horas
Obseacutervese que ambas explicashyciones para el diacutea y la noche hacen
DI Leon M Lederman A Antoliacuten Franco para traducir
para la Revista Ciencia Riacuteas Baixas
uso de la racionalidad - en resshypuesta a porqueacute diacutea y noche Los griegos nuevos a este asunto de la ciencia teniacutean una conviccioacuten filoshysoacutefica de que la razoacuten maacutes sencilla era la preferible Uno puede ver esto en la arquitectura y la escultushyra griegas en donde siempre que era posible se seleccionaba la geoshymetriacutea y la elegancia
Un tema capital de la ciencia griega era la presuncioacuten de que las complejidades del mundo - de los soacutelidos liacutequidos y gases de la roca y del metal del sol y los planetas de lo duro y lo blando - todo era la consecuencia de liJ combinacioacuten de cuatro elementos baacutesicos que ellos llamaron aire tierra fuego y agua Hoy en diacutea los ciacutenicos proclashyman que de aquiacute solo se obtiene un lodo caliente y burbuJeante Pero la buacutesqueda de la simplicidad subyacente a la complejidad era una estrategia fundamental
Una idea mucho maacutes cercana a nuestro actual concepto del munshydo fue inventada por Demoacutecrito (450 aL) Eacutel introdujo la idea de que existe una variedad de partiacutecushylas diminutas e invisibles que viajan raacutepidamente por todo el espacio colisionando y combinaacutendose en distintas formas y acumulaacutendose para hacer la variedad de cosas una gota de agua un grano de coshybre una mota de sal Estas ideas de
El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trabajo en fiacutesica de partiacuteculas en 1988 Actualmente vive en Batavia Illinols (USA)
FUENTES AEinstein El mundo como yo lo veo R Feynman et al Las conferencias de Feynman sobre Fiacutesica GGalileo Diaacutelogos relacionados con dos nuevas ciencias DGriffiths Introduccioacuten a la Mecaacutenica Cuaacutentica J Keats Las Poesiacuteas completas de John Keats EOWilson ConsillienceLa utilidad del Conocimiento
aacutetomos eran una forma de buscar
la simplicidad dentro de las comshyplejidades de la materia pero en los primeros tiempos de Grecia la verificacioacuten de tales ideas no era posible ni siquiera se pensaba que fuera importante En lo que caprishychosamente pod riacutea considerase presciencia los filoacutesofos griegos no a diferencia de algunos fiacutesicos teoacutericos modernos pensaban que la verificacioacuten experimental era abshysolutamente indigna
Demoacutecrito de Abdera
Los griegos no estaban enamoshy
rados de las investigaciones expeshyrimentales disentildeadas para confirshymar lo que ellos consideraban la belleza espiritual y esteacutetica de su visioacuten del mundo Se cuenta una historia acerca de un joven filoacutesoshyfo recieacuten elegido a la distinguida
Academia de Platoacuten Escuchoacute un debate sobre el nuacutemero correcto de dientes que se asignaban a un asno El argumento sentildeala la nushymerologiacutea pitagoacuterica en contra de la jerarquiacutea de la estructura animal ordenada por los dioses El novicio interrumpioacute para sugerir que jusshyto en el exterior de la Academia habiacutea un grupo de carromatos cada uno de los cuales estaba enshyganchado a un asno y que los acashydeacutemicos podiacutean salir a contar los dientes Inmediatamente el desshyafortunado individuo fue asaltado recibioacute una buena paliza por parte
de los enfurecidos veteranos y fue arrojado de la Academia Este incishydente dejoacute claro el modelo de las corteses discusiones acadeacutemicas entre nuestras maacutes prestig iosas facultades de Harvard Stanford Yale y Princeton
LAS PRAacuteCTICAS DE LA FiacuteSICA
Para acercarnos a la fiacutesica es uacutetil describir las disciplinas esenciashyles que definen la actividad geneshyral de la ciencia Hay cuatro de tashyles disciplinas y pueden disponershy
se en la forma jeraacuterquica de una piraacutemide procediendo a partir de una base principal matemaacuteticas hasta fiacutesica quiacutemica y triunfante en complejidad con la moderna biologiacutea con base molecular por encima
Uno puede casi al azar escoger una de las muchas subdivisiones
que se extienden desde la astronoshymiacutea y antropologiacutea hasta la zooloshygiacutea y tropezar con tales subdisciplishynas como geoquiacutemica astrofiacutesica geneacutetica o quiacutemica atmosfeacuterica pero todas ella mezclan trozos de las disciplinas esenciales para consshy
truir el gran monumento a coacutemo funciona el mundo
La fiacutesica tiene el fino enfoque de da rificar la estructu ra de la materia y la energiacutea sobre un escenario que
consiste en espacio y tiempo que empieza con el origen del universo entendiendo la evolucioacuten desde el informe caos de la explosioacuten origishynal hasta la formacioacuten de galaxias cuaacutesares agujeros negros estrellas y sistemas solares La estructura de la materia hasta las moleacuteculas aacutetomos y partiacuteculas subnucleares es tambieacuten una parte esencial del enfoque Desarrollo histoacuterico
La disciplina de la fiacutesica surgioacute en el siglo XVI como una partida cuantitativa de leyes con base mashy
temaacutetica por medio de las cuales los humanos podiacutean comprender el mundo inanimado Los profundos
misterios con que se enfrentaban los antiguos fueron reemplazados por una grupo de principios cada vez maacutes concisos de modo que el movimiento de los objetos - el vueshylo de los proyectiles la caiacuteda de las manzanas la oacuterbita de la luna la trayectoria de los planetas - podiacutea explicarse de forma cuantitativa Las defi n iciones de espacio tiempo materia y energiacutea eran precisas Los fenoacutemenos excesivamente compleshyjos - eclipses cometas mareas las propiedades de la materia (ej soacuteshylidos liacutequidos y gases) la estabilishydad de las estructuras (ej puentes torres barcos ) el comportamiento
de la Iuz los procesos queinduyen las oscilaciones del calor temperashyturas los colores del arco iris y los colores maacutes sutiles que emiten las sustancias calientes las cargas eleacutecshytricas y el magnetismo gravedad y radioactividad - todo esto fue con el paso del tiempo organizado en un nuacutemero relativamente pequentildeo de leyes de la fiacutesica
Las claves de la evolucioacuten de la fiacutesishy
ca moderna surgieron de una nueshyva actitud tipificada por una obsershyvacioacuten cuantitativamente precisa y experimentos controlados acopiashydos con ra zonamiento matemaacutetico Estas nuevas ideas empezaron con
la fiacutesica asociada principalmente con Galileo alrededor de 1600 Con los eacutexitos la estructura conshyceptual se extendioacute lentamente a otras disciplinas cientiacuteficas Los insshytrumentos necesarios para llevar a cabo la experimentacioacuten controlashyda evolucionaron lentamente desshyde remiendos hasta disentildeo basado en el entendimiento cientiacutefico La apl icacioacuten de la ciencia a la socieshydad (tecnologiacutea) animoacute la inversioacuten de la sociedad en la ciencia pero tambieacuten capacitoacute a la ciencia para llevar a cabo una experimentacioacuten auacuten maacutes sofisticada Este proceso
da cuenta del asombroso raacutepido avance de la ciencia y la tecnologiacutea que es caracteriacutestico de nuestros tiempos
El avance moderno
El siglo XX vio una profunda ampliacioacuten de las propiedades del mundo fiacutesico considerado ahora entendido por la fiacutesica El proceshyso de la fiacutesica empieza con el exashymen de un conjunto de fenoacutemenos que parecen estar relacionados (ej el movimiento y la estabilidad de los objetos) y sobre la ba se de cuishydadosas observaciones y medidas conduce a una propuesta de una ley concisa o un conjunto de leshyyes que pueden dar cuenta de las observaciones y la medida Estas nuevas leyes estaacuten sujetas a prueshybas siempre maacutes incisivas Si estas leyes fallan son reemplazadas por leyes maacutes profundas y maacutes vaacutelidas
Puede hacerse una lista de las subdisciplinas de la fiacutesica como (1) estado soacutelido (fiacutesica de materia conshydensada) que trata de estructuras complejas de la materia (ej supershyconductores semiconductores la ciencia de los materiales estructushyras moleculares complejas) (2) fiacutesica atoacutemica que trata de las propiedashydes de los aacutetomos (3) fiacutesica nuclear que trata de los fenoacutemenos de los nuacutecleos de los aacutetomos que ocupan solamente 10-15 del volumen del aacutetomo y (4) partiacuteculas elementales que trata de la buacutesqueda de los lashydrillos maacutes baacutesicos de la materia y de las fuerzas relevantes
Este sencillo resumen no toma en cuenta importantes temas relashycionados como la astrofiacutesica (que trata de la fiacutesica de las estrellas gashylaxias y la historia de la evolucioacuten del universo) la biofiacutesica (que trata de la fiacutesica de moleacutecu las muy granshydes cuyas estructuras definen proshyteiacutenas ceacutelulas y genes) y geofiacutesica y fiacutesica de la quiacutemica ( que trata de
la aplicacioacuten de las leyes de la fiacutesica a las disciplinas cientiacuteficas adyacenshytes)
Albert Einstein
La forma en que fu nciona la fiacuteshysica puede ilustrarse por medio de una de las subdivisiones la fiacutesica de pal-tiacuteculas Esta disciplina identishyfica los objetos maacutes primord iales a partir de los cuales estaacute compuesshyta la materia y busca entencJer las fuerzas que actuacutean entre estas parshytiacuteculas para construilmiddot los nuacutecleos aacutetomos y moleacuteculas Estas entidashydes maacutes complejas son entonces entregadas a la quiacutemica y a la biologiacutea moderna de base moleshycular generalmente acompantildeadas de un manual del usuario que prescribe las leyes relevantes de la fiacutesica El entablado conceptual soshybre el cual danzan estas leyes estaacute hecho de materia energiacutea espacio y tiempo
La fiacutesica de partiacuteculas surgioacute en la deacutecada de 1950 a partir de estudios de los nuacutecleos de los aacutetoshymos y la fiacutesica de rayos coacutesmicos Esta uacuteltima estudiaba partiacuteculas energeacuteticas que bombardeaban la tierra desde el espacio profundo exterior Para penetrar en profunshydidad dentro del nuacutecleo se invenshytaron los aceleradores de partiacutelcushylas para controlar y observar las colisiones entre las partiacuteculas aceshy
leradas (ge neralmente electrones y protones) y los objetivos selecshycionados A medida que aumenshytaba el conocimiento se disentildear-on las leyes generales de la naturaleza y generalmente se manifestaron matemaacuteticamente Estas leyes (ej la teoriacutea cuaacutentica de campos la relatividad general tambieacuten conoshycida como la ley de la gravedad de Einstein la teoriacutea de supercuerdas) fueron entonces sometidas a tests experimentales Nunca se halla que las teoriacuteas sean correctas A menudo se halla que son erroacuteneas o a lo mejor posiblemente correcshytas N uestra experiencia ha de ser respetuosa con nuestra herencia pero esceacuteptica de su l1nivNsalidad Por consiguiente las leyes de Isaac Newton promulgadas alrededor de 1680 fueron verificadas en un elevado nuacutemero de pruebas en un gran nuacutemero de laboratorios Pero solamente alrededor de 1920 se halloacute que no eran vaacute lidas cuando los fiacutesicos aprendieron coacutemo proshybarlas en el microscoacutepico mundo de los aacutetomos nuacutecleos y quarks
Las conexiones de distintas partes de la ciencia son algunos de los tesoros de la actividad Por consiguiente se tornoacute claro en el siglo XX que para entender como funciona el so l necesitamos saber acerca de las reacciones nucleares la existencia de neutrinos y la teoriacutea de la Fuerza Deacutebil El entender la evolucioacuten del universo necesitaba de todo el resumen teoacuterico de las partiacuteculas elementales porque el universo infante era una caliente y densa sopa de pa rtiacuteculas y fuershyzas Los aceleradores de partiacuteculas construidos para ensamblar este conocimiento estaacuten ahora a la esshypera de ver moleacuteculas bioloacutegicas y las briznas de carboacuten que son parte del estudio de la ciencia de los materiales
Como soportes de las disciplinas estaacuten los dos pilares revolucionarios
de la fiacutesica del siglo XX mecaacutenica cuaacutentica y relatividad La primera disciplina se aplica a las leyes que
gobiernan el comportamiento de la materia y energiacutea en los domishynios atoacutemico y subatoacutemico la otra se aplica al dominio cosmoloacutegico de las galaxias cuacutemulos galaacutecticos agujeros negros y las partes exoacutetishy
cas de nuestro universo
La teoriacutea cuaacutentica surgioacute de la creciente habilidad de los fiacutesicos por adquirir datos del micromundo del aacutetomo Invisible aloJo humano incluso con los maacutes avanzados mishy
croscopios a finales del siglo XIX el aacutetomo habiacutea sido un sospechoso componente de la materia duranshyte milenios Unos 10 millones de
aacutetomos caben en el punto al final de esta oracioacuten La materia familiar a Newton y sus seguidores hasta 1900 estaba compuesta incluso en la forma de una diminuta bola
de trillones de aacutetomos actuando de forma coherente Pequentildea mashyravilla entonces que el comportashymiento de objetos individuales del tamantildeo de aacutetomos es totalmente diferente de la experiencia humashyna Tan extrantildeas eran las nuevas reglas finalmente inventadas para explicar el comportamiento de los aacutetomos que muchos de los que habiacutean estado en el origen de la teoriacutea cuaacutentica se revelaron conshy
tra ella Esto incluyoacute a Einstein Sin embargo la teoriacutea tuvo eacutexito y hoy es la teoriacutea con maacutes eacutexito que subshyyace a la fiacutesica explicando toda la quiacutemica y una gran parte de la bioshylogiacutea con base molecular - la bioloshy
giacutea del DNA proteiacutenas y estructura de la ceacutelula
La fiacutesica del siglo XX ha dado lugar a una enorme tecnologiacutea que podemos describir enumeranshydo utensilios tales como laacuteseres teleacutefonos celulares maacutequinas de fax ordenadores (desde el Palm VII a enormes superordenadores) y farms de procesadores que
dirrgen nuestras faacutebricas predicen nuestm tiempo atmosfeacuterico orshyganizan nuestros negocios y jueshy
gan nuevos papeles en las nuevas ciencias de transferencia de inforshymacioacuten roboacutetica automocioacuten microelectroacutenica y nanoestructushyras Probablemente una importanshyte fraccioacuten del producto nacional
bruto de las naciones industriales surge de la fiacutesica del siglo XX Adeshymaacutes las disciplinas maacutes complejas de quiacutemica biologiacutea y ciencias de la tierra y el espacio se basan en la descripcioacuten de los fiacutesicos de la forshyma y funcioacuten de los aacutetomos y moshy
leacuteculas
Nanoestructuras
Efuturo
Asiacute que iquest queacute queda por hacer iquest Cuales son los problemas candenshy
tes a los que han de hacer frente los fiacutesicos del siglo XXI iquestCuales son las constricciones si hay alguna en los avances que posiblemente pudieshyra llevar este tema a una graciosa terminacioacuten iquestQueacute validez tiene la
asercioacuten Todos los temas fundashymentales se entienden iquestsolamente algunos detalles interesantes neceshysitan estudiarse Esta pregunta se ha alzado varias veces en la historia de la fiacute~ica En 1895 alentauds por deacutecadas y siglos de aplicaciones cada vez de mayor eacutexito de la meshycaacutenica newtoniana y del electroshymagnetismo de Faraday y Maxwell se alzaron voces eminentes proclashy
mando que las futuras verdades de la fiacutesica han de hallarse en el lugar del sexto decimal
La deacutecada de 1895 - 1905 sin embargo produjo nuevos datos que dieron un vuelco en esta exushyberancia y convirtioacute a los optimistas en voces de desesperacioacuten rayosshy
X radioactividad el electroacuten los oriacutegenes de la teoriacutea cuaacutentica y la teoriacutea especial de la relatividad esshytuvieron entre los descubrimientos de esa deacutecada Los creadores de la teoriacutea cuaacutentica nunca pudieron imaginarse las vastas consecuenshycias econoacutemicas culturales y de comportamiento de su descubrishymiento
De nuevo en 1990 varios autoshyres proclamaron el final de la fiacutesica En efecto ellos adujeron nosotros ahora entendemos esencialmente todo lo que es razonablemente uacutetil de entender lo que queda son o bien detalles o abstracciones que en esencia son irrelevantes para las aspiraciones humanas El balance de este artiacuteculo es un esfuerzo por disponer algunos de los problemas irresueltos con alguacuten esfuerzo por estimar los recursos que se neceshysitan para dirigir estos problemas Despueacutes de todo el objetivo de la investigacioacuten baacutesica abstracta es simplemente entender como funshy
ciona el mundo La fiacutesica puede
que sea la uacutenica disciplina que se esfuerza por colocarse al margen del negocio
Concentreacutemonos en los domishy
nios donde los fiacutesicos esperan que tengan lugar los mayores avances en las proacuteximas deacutecadas Segurashymente que habraacute un firme progreso en nuestra comprensioacuten y control de fenoacutemenos tan complejos corno la fiacutesica de la materia condensada superconductores de alta temperashytura y propiedades de los cristales materiales polimeacutericos compuesshytos ceraacutemicas y nuevas formas de
moleacuteculas basadas en el carbono (ej ( 60 con nanotubos) Parece seshyguro predecir que estos temas se desarrollaraacuten vigorosamente dushyrante la mayor parte del siglo XXI El control de la complejidad el poshysible surgimiento de nuevos fenoacuteshymenos - incluso nuevos principios fundamentales - ciertamente revishyviraacuten las cosas
Las aplicaciones de la fiacutesica a la quiacutemica y especialmente a la bioloshygiacutea son aquiacute importantes A medishyda que la biologiacutea se convierte en una ciencia cuantitativa y difiacutecil la fiacutesica en su teacutecnica sus invencioshynes de instrumentos de precisioacuten potencia computacional y leyes baacutesicas continuaraacute influyendo en la biologiacutea en su sentido maacutes geneshyral Recientes esfuerzos para entenshy
der la consciencia humana como un elemento de la ciencia cuaacutentica ilustran el poder de la aplicacioacuten de profundos principios ayudados por la tecnologiacutea de los ordenadoshyres simulacioacuten e imagen
Esto nos lleva al futuro de la fiacuteshysica de partiacuteculas y la cosmologiacutea Estas estaacuten ahora iacutentimamente acopladas ya que las leyes de la fiacutesishyca -las partiacuteculas y fuerzas - deben jugar un papel crucial en las maacutes tempranas eacutepocas de la creacioacuten y evolucioacuten
La fiacutesica de partiacuteculas estaacute al borde de alguacuten tipo de estertor emergiendo de un poderoso pero imperfec to sumario de partiacuteculas fundamentales seis quarks (vieshynen en pares arribaabajo encanshytoextrantildeo y encimafondo) y seis leptones (electroacuten muoacuten y tau cada uno de los cuales con su proshypio compantildeero neutrino) cuyo comportamiento social estaacute deshyterminado por tres fuerzas (fuerte deacutebil y eleacutectrica) Mientras que la ciencia cuaacutentica da una espleacutendida relacioacuten de todos los experimentos llevados a cabo en todos los aceshyleradores desde Galileo en Pisa la gravedad (relatividad general) aparece como un dominio que toshydaviacutea debe revelarse Necesitamos una coexistencia paciacutefica entre la relatividad y la teoriacutea cuaacutentica para entender el principio Neceshysitamos un resumen maacutes sencillo y maacutes compacto perspectivas para las cuales nos acogemos en la exshypresioacuten Fenoacutemenos Higgs Esta es una proyeccioacuten para un nuevo campo que hace que la simplicishydad cristalina del universo parezshyca tan complicada Apareceraacute en el nuevo y enorme acelerador en funcionamiento ya en Europa o el que vendraacute despueacutes Higgs simplishyficaraacute y recompensaraacute a sus desshycubridores tal vez en la deacutecada actual (2000-2010)
Despueacutes los cosmoacutelogos y asshytrofiacutesicos tambieacuten tendraacuten que enshytender la expansioacuten acelerada del universo la materia oscura y las constantes cosmoloacutegicas HJy mushycho por hacer Incluso los optimisshytas no son ridiculizados por decir que en buena medida el origen y evolucioacuten del universo basado en las leyes de la fiacutesica quedaraacute moshyderadJmente claro en los proacuteximos 20 a 50 antildeos
Esto podriacutea posiblemente tershyminar con la buacutesqueda de una ley baacutesica - tal vez una versioacuten de la teoriacutea de cuerdas Entonces de nuevo podemos ser como el emshybrioacuten del polluelo picando del alishymento almacenado en el huevo shytodo el universo de este embrioacuten dentro del huevo consumieacutendose eventualmente para dejar el huevo universo totalmente comprendido hasta que la caacutescara se rompe exshyponiendo otro universo
El uacuteltimo papel de la fiacutesica puede representar la agencia unificadora de todo el conocimiento humano EOWilson el sociobioacutelogo escrishybe en su libro Consillience sobre la unidad de todo conocimiento de la eventual unificacioacuten de las cienshycias las ciencias sociales y de las humanidades Por revolucionario que esto pueda parecer uno pueshyde tal vez otear las posibilidades a
traveacutes del puente de la conscienshycia humana Los neurocientiacuteficos estaacuten aprendiendo poco a poco elementos del funcionamiento del cerebro En un sentido real el ceshyrebro funciona seguacuten las leyes de la fiacutesica y eacutestas suavizadas por las bases probabiliacutesticas de la ciencia cuaacutentica y por la complejidad de la teoriacutea del caos puede auacuten con el tiempo ser reconducida a un anaacuteli shysis loacutegico
iquestSeraacute esto un rapto de la emoshycioacuten amor muacutesica poesiacutea arte O por el contrario enriqueceraacute
realmente la unioacuten cientiacutefica las grandes glorias del espiacuteritu humashyniacutestico suministrando una ciencia loacutegica subyacente iquestTememos noshysotros como Keats destejer el arco iris Richard Feynman el gran fiacutesico teoacuterico preguntoacute una vez iquest El entendimiento de los mecanismos de la actividad estelar hacen disminuir de alguacuten modo
nuestra apreciacioacuten de la belleza y esplendor del cielo nocturno
LO S PAPELES DE LA FiacuteSICA
Empleo
Los fiacutesicos encuentran emshypleo en academias en laboratoshyrios nacionales y en laboratorios de investigacioacuten industriales Hay tambieacuten un aacutegil movimiento de fiacutesicos en otros campos en donde son valorados su exclusivo dominio de instrumentos y de anaacutelisis mashytemaacuteticos Se mueven faacutecilmente por la moderna biologiacutea y han conshytribuido grandemente a definir la estructura y funcioacuten tridimensional de complejas moleacuteculas de DNA
Hoy en diacutea las fronteras de la astrofiacutesica y fiacutesica de partiacuteculas nos han dado un cuadro bastante claro y bien verificado del origen del unishyverso en un Big Bang el origen tan caliente y denso que la materia existiacutea en su forma maacutes primordial Los fiacutesicos de partiacuteculas simulando esto en grandes aceleradores sushyministran leyes que siguen la evolushycioacuten del universo hasta el presente Tanto la astrofiacutesica como la fiacutesica de partiacuteculas utilizan grandes y cashyros instrumentos y generalmente entrantildean colaboraciones internashycionales de decenas y centenares de cientiacuteficos y estudiantes graduashydos La mayor parte de la illvegtLishygacioacuten baacutesica en fiacutesica se hace con fondos del gobierno Otra investishy
gacioacuten baacutesica estaacute maacutes proacutexima a su aplicacioacuten y uno puede defenshyder el gasto puacuteblico como esencial
para producir ciencia en apoyo a la tecnologiacutea y contribuir a una ecoshynomiacutea robusta
Temas de Eacutetica y M oral
Los temas de eacutetica y moral surshygen cuando los fiacutesicos trabajan en laboratorios de defensa en armashymentos tales como explosivos nushy
cleares misiles y otras contribucioshynes a la guerra Como estaacuten cienshytiacuteficamente educados los fiacutesicos pueden ser consultados sobre proshyyectos tales como bombas guiadas con precisioacuten misiles defensivos con base en sateacutelites y cualquier fuente especialmente relacionada con impactos medioambientales Como la ciencia supone 150 mil millones de doacutelares anuales de gasshyto el respaldo de la fiacutesica y de los diversos campos es un tema poliacutetishyco y ciertamente aquiacute hay tensioshynes y competencias
Organizaciones profesionales
La fiacutesica estaacute organizada a esshycala nacional en la Sociedad Fiacutesica Americana (APS siglas in ingleacutes) asiacute como tambieacuten en sociedades subdisciplinares para impulsar la investigacioacuten atraer a estudiantes y obtener becas y contratos Orshyganizaciones paraguas tales como la Academia Nacional de Ciencias (NAS) y la Asociacioacuten Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS) son para la cultura para aconsejar al gobierno para hacer avanzar la ciencia generalmente y para orshy
ganizar poderosos Iobbies para defender u oponerse a poliacuteticas medioambientales temas regulatoshyrios seguridad educacioacuten prograshy
mas militares y similares La Unioacuten
Internacional para la Fiacutesica Pura y Aplicada (IUPAP) abarca a todas las naciones con un nuacutemero de fiacutesicos suficientemente grande para dirigir
temas relevantes para la profesioacuten
pero tambieacuten para aplicaciones de
la fiacutesica El compartir la construcshy
cioacuten de grandes telescopios aceshyleradores e instrumentos de fusioacuten es cada vez maacutes crucial La educashycioacuten para el continuo avance de la
ciencia es un problema comuacuten en
donde la experiencia internacional es uacutetil Elevar la captacioacuten popular de la fiacutesica es igualmente importanshyte a medida que la fiacutesica del siglo
XXI continuacutea engendrando nuevas
tecnologiacuteas
CONCLUSiOacuteN
La necesidad de un entendishy
miento puacuteblico de la fiacutesica - no de
la ciencia - nunca ha sido mayor El
conocimiento baacutesico que estamos acumulando sobre coacutemo funciona el mundo no es ni bueno ni malo Las aplicaciones de este conocishy
miento pueden medirse por armashy
mento nuclear o por un incremenshyto en la longevidad mejor salud y los medios econoacutemicos para repashyrar el medioambiente y reducir la pobreza a escala mundiciexcll Aquiacute la
humanidad tiene una eleccioacuten que puede juzgarse
I
EN LA BUSQUEDA
DE NUESTROS ORIGENES 1 los homiacutenidos maacutes antiguos
Desentrantildear la historia de nuesshy
tra especie es una tarea ardua y
compleja en la que la respuesta
a cada pregunta a merludo suele
venir acompantildeada de todo un conshy
junto de nuevas interrogantes que complican nuestro aacuterbol genealoacuteshy
gico Y en la que no siempre geneacuteshy
tica y paleontologiacutea parecen ir de
acuerdo
Seguacuten los datos geneacuteticos pushy
blicados por David Reich (Nature
mayo 2006) la separacioacuten entre
los homiacutenidos y los antepasados
de nuestros parientes maacutes proacutexishy
mos los chimpanceacutes se produjo
muy probablemente hace menos
de 5 millones y medio de antildeos Sin
embargo el descubrimiento por
Michel Brunet (Universidad de Poishy
tiers) en el desierto del ehad de los r-estos foacutesiles de Toulllaf (Sashyhelanthropus tchadensis) datashy
dos en casi 7 millones de antildeos y
que puede representar a nuestro
antepasado homiacutenido maacutes antishy
guo pone un nuevo dilema sobre los oriacutegenes de nuestra especie
y entre los foacutesiles de especies
maacutes antiguas consideradas tamshy
bieacuten como homiacutenidos se encuenshy
tran los de Orrorin tugeniensis (de unos 6 millones de antildeos) desshy
cubiertos en Kenia (Tugen Hills) y
Ardipithecus ram idus (de entre 41 Y55 millones de antildeos) en Etioshy
piacutea todos con rasgos que sugieren
el bipedismo y que son anteriores a
los Australopithecus
Precisamente el teacutermino hoshy
miacutenido se corresponde con prishy
mates cuyo desplazamiento es
biacutepedo en esto parece haber un
acuerdo generalizado entre anshy
tropoacutelogos o paleoantropoacutelogos
El bipedismo acarrea una serie de
caracteriacutesticas en la anatomiacutea que
sirven de referencia a la hora de
distinguir los foacutesiles en los craacuteneos
la posicioacuten del hueco de insercioacuten
de la columna vertebral foramen
magnum es central en la base
para proporcionar el equilibrio neshy
cesario de la cabeza en un indivishy
duo erguido La longitud del cuello
femoral y el surco de insercioacuten del
muacutesculo en dicho cuello del feacutemur
la estructura de la pelvis o la disshy
posicioacuten paralela y maacutes adelantashy
da de los pulgares en los pies son
otras de esas caracteriacutesticas que
van ligadas al desplazamiento biacuteshy
pedo
Francisco Novoa Cid Bioacutelogo y profesor de lE S
2 los Australopithecus
Pruebas indudables de bipedisshy
mo las encontramos entre los Ausshy
tralopithecus (simios del Sur) que vivieron en Aacutefrica hace entre 4 y 2
millones de antildeos y de los que hay bastantes representantes corresshy
pondientes a varias especies A africanus A robustus A anashymensis
Pero sin duda los maacutes famosos son los restos de Lucy una Ausshytralopithecus afarensis descushy
biertos en 1974 por Donald Johanshy
son en la regioacuten de Afar (Etiopiacutea)
correspondientes a una adolescente que data de 32 millones de antildeos Un esqueleto casi completo que
proporcionoacute una enorme informashy
cioacuten y que se vioacute luego aumentada por los restos de trece individuos (4
nintildeos y 9 adultos de ambos sexos) en el mismo yacimiento
Huellas de Laetali
y otro de los descubrimienshy
tos maacutes emblemaacuteticos fueron las
Huellas de Laetoli en Tanzania
en 1976 por Mary Leakey del rasshy
tro de 36 millones de antildeos dejado
por las pisadas de probablemente
una familia de tres homiacutenidos soshy
bre arcilla y ceniza volcaacutenica huacutemeshy
da y que constituye la prueba maacutes
irrefutable del cam inar biacutepedo de
estos homiacutenidos
El craacuteneo y el aspecto sin emshy
bargo de los Australopithecus era
maacutes proacuteximo a los chimpanceacutes que
Comparacioacuten entre los esqueletos de un H erectus (izda) un Australapithecus
(centro) y un H sapiens
a los humanos actuales Su estatushy
ra era inferior (135 en machos y
105 en hembras) su volumen crashy
neal en general entre 400 y 500 cc era aproximadamente un tercio
del nuestro sin frente y sus brazos
eran proporcionalmente largos
con relacioacuten a sus piernas Su denshy
tadura revela una dieta vegetariana
de hojas y frutos
Una de las implicaciones que
suelen deducirse de la posicioacuten ershy
guida es que permitioacute liberar las
manos que pudieron adquirir una
mayor destreza y dar lugar con el
tiempo al desarrollo de una tecnoshy
logiacutea
3 El geacutenero Horno
Fue el uso de tecnologiacutea y la
aparicioacuten de una industria liacutetica
Junto a un cambio significativo en
la dieta en la que el uso de herrashy
mientas permite descarnar animashy
les muertos lo que marca la aparishy
cioacuten del geacutenero Homo hace unos
25 millones de antildeos Una dieta carshy
niacutevora maacutes rica en proteiacutenas favoreshy
cioacute ademaacutes el desarrollo cerebral
El volumen craneal iraacute aumenshy
tando desde los 650 cc en Homo
ha bilis hasta los 1500 en los neanshy
dertales (algo mayor que nuestros
1400 cc)
Hasta hace poco se consideshy
raba como representantes maacutes
antiguos del geacutenero a los Horno habilis que ya fabricaban lascas
pero el descubrimiento en la deacuteshy
cada de los 90 en el lago Malawi
(Rift africano) de una mandiacutebula inferior datJdJ en unos 25 milloshy
nes de antildeos correspondiente a una nueva especie Horno rudolfenshysis y de la que parece partir seguacuten
el equipo descubridor (FSchrenk y
T Bromage) la liacutenea evolutiva que
conduce hacia nuestra especie ha
generado la controversia
Fue un periacuteodo del Plioceno en
el que se produjo un notable camshy
bio climaacutetico con descenso de tem shy
peratura media y humedad yen el
que coexistieron diversas especies
de homiacutenidos
Sin embargo uno de los hallazshy
gos maacutes significados ocurrioacute en
1984 cuando el equipo de Richard
Leakey desenterroacute el esqueleto
casi completo del nintildeo de Turkashyna (lago Turkana Kenia) de 16
millones de antildeos Para eacutel y otros
foacutesiles de sus caracteriacutesticas se
creoacute la especie Horno ergaster homiacutenidos de 850 cc de capacidad
craneal con proporciones corpora shy
les un patroacuten de crecimiento muy
parecidos a los nuestros y con una
industria liacutetica maacutes elaborada (cul shy
tura achelense) Se le supone preshy
cursor del Homo erectus y tal vez
del H antecesor de Atapuerca
Craacuteneo de Hamo ergaster
De por medio una importante
interrogante la de los foacutesiles de
Horno georgicus en el Caacuteucaso
(Georg ia) con una antiguumledad feshy
chada en 185 millones de antildeos
y unos rasgos anatoacutemicos y una industr ia liacutetica maacutes primitiva de lo
esperado pero que ponen de mashynifiesto que los homiacutenidos salieron
de Aacutefrica mucho antes de lo que se
habiacutea supuesto
Homo erectus
Con una antiguumledad de 18 mishy
llones de antildeos el Horno erectus teniacutea unas caracteriacutesticas anatoacutemishy
cas muy parecidas a las nuestras su
capacidad craneal era de 1000 cc
y con una cultura bastante desashy
rrollada se desconoce si utilizaron
lenguaje hablado complejo pero
siacute alguacuten sistema de comunicacioacuten
capaz de transmitir aprendizaje Ha
sido el homiacutenido que migroacute a Asia
Hace un milloacuten de antildeos estaba
perfectamente asentado en China
y Java y su presencia se extendioacute
hasta hace tan soacutelo 30000 antildeos en
que se extinguioacute Por tanto llegoacute
a coexistir tanto con neandertales
como con nuestra especie
En el sur de Europa en cambio
el homiacutenido maacutes antiguo con la
excepcioacuten del Caacuteucaso corresponshy
de a Horno antecesor (Atapuerca
Burgos) en la Peniacutensula ibeacuterica los
primeros hallazgos fueron fechashydos en 800000 antildeos de antiguumleshy
dad pero maacutes recientemente la
aparicioacuten de nuevos foacutesiles en los
yacimientos de Atapuerca ya han
retrasado la aparicioacuten de los homiacuteshynidos en el Viejo Continente a 12
millones de antildeos en el Pleistoceno
inferior
Con el mismo volumen craneal
que H erectus presentan en camshy
bio unos arcos supraorbitales meshy
nos pronunciados Los huesos de
Gran Dolina de ind ividuos joacutevenes
presentan marcas de descarnashy
miento claros signos de canibashylismo
Para los paleoanshy
tropoacutelogos J L Arsuashy
ga E Carbonell y J
Bermuacutedez de Castro directores de las excashy
vaciones de Atapuershy
ca pueden constituir
probablemente un anshy
tepasado comuacuten que
conduce por un lado a
la liacutenea evolutiva hasta
los neandertales con sus
precursores los Homo
heidelbergensis y por otra liacutenea diferente hasshy
ta nuestra especie
De los Horno heidelbergensis (preshy
neandertales) la mayor acumulacioacuten de foacutesiles
se ha encontrado tamshy
bieacuten en Atapuerca en el
Yeacutelcimiento Sima de los huesos
y corresponde a los restos de 33 inshy
dividuos de ambos sexos de entre 13 y 30 antildeos datados en 300000
antildeos producto probablemente de
un enterramiento lo que revelariacutea
la existencia de un fuerte sentido
social y mente simboacutelica Indivishy
duos de complexioacuten fuerte hueshy
sos de notable grosor capacidad
craneal algo menor a la nuestra y
mandiacutebula sin mentoacuten
El Horno neanderthalensis debe su nombre al valle de Neanshy
der (Alemania) donde en el siglo
XIX se halloacute el primer esqueleto
parcial de estos homiacutenidos Apashy
recieron hace unos 230000 antildeos
y poblaron Europa y Asia occidenshy
tal adaptaacutendose al clima extremo
de las glaciaciones hasta que se
extinguieron hace unos 30000
antildeos o tal vez menos en su proshy
bablemente uacuteltimo reducto que
parece pudo ser la Peniacutensula Ibeacuteshy
rica Sus caracteriacutesticas fiacutesicas son
una evolucioacuten de los heidelbergenshy
sis con la diferencia de una mayor
capacidad craneal que llega a los
1500 cc (mayor que la nuestra)
por lo demaacutes huesos maacutes gruesos
y pesados que los nuestros fuertes
pero no muy altos (160-170) Y
en su rostro notable prognatismo
sin mentoacuten frente huidiza yarshy
cos supraorbitales resaltados
--
Coexistieron con el Hamo sashy
piens durante miles de antildeos y las
causas de su desaparicioacuten no aclashy
radas son objeto de discusioacuten al
igual que la posibilidad de cruces
(hibr idaciones) entre ambas espeshy
cies hipoacutetesis de la que hay parshy
tidarios como M Wolpoff o Fred
H Smith o detractores como Ch
B Stringer Lo que es indudable
es que los neandertales poseiacutean
una avanzada industria liacutetica usashy
ban el fuego el cuero y la madera
para producir herramientas armas
y adornos cuidaban a sus enfershy
mos y ancianos enterraban a sus
muertos y probablemente desarroshy
lla ron alguacuten tipo de lenguaje para
comunicarse Muy leJOS de la idea
que inicialmente se teniacutea de besshy
tias primitivas sin inteligencia algushy
na Hay pruebas de que algunos
grupos practicaron el canibalismo
pero eso tambieacuten ocurrioacute en nuesshy
tra especie
4 El Horno Sapiens
El Hamo saplens aparece en
Aacutefrica hace 200000 antildeos el arcaishy
co seguacuten algunos investigadores
y hace 120000 el moderno y con
relativa rapidez se va extendiendo
y sustituye a las otras poblaciones
de homiacutenidos en todo el mundo
Desde hace al menos unos 25000
antildeos ninguna otra especie de hoshy
miacutenidos le disputa su espacio en los
ecosistemas que coloniza del plashy
neta Tierra
Dotado de un esqueleto maacutes lishy
gero que el de los neandertales lo
que aumenta la agilidad y proba-
Bibliografiacutea
blemente la habilidad sobre todo
en las manos el craacuteneo evoluciona
adquiriendo una frente maacutes vertica l
desaparece el prognatismo y apareshy
ce el mentoacuten las mandibulas menos
robustas el desarrollo de dietas maacutes
vari adas con la utilizacioacuten del fuego
que le permite un mayor aprovechashy
miento de nutrientes con menor
gasto energeacutetico en su digestioacuten
el desarrollo de un cerebro y de un
leng uaje maacutes complejos que pershy
IIliten el anaacutelisis la planificacioacuten de
estrategias y la transmisioacuten de coshy
nocimientos y aprendizajes el mashy
yor desarrollo tecnoloacutegico gracias a
una mente maacutes creativa emprendeshy
dora dominada por la curiosidad y
en ocasiones el deseo de aventura
y probablemente un mayor sentido
social y de pertenencia a un grupo
lo que lleva a inevitables disputas y
conflictos entre grupos Todo ello
ha llevado a nuestra especie a coshy
lonizar en la praacutectica todos los meshy
dios del planeta fundamentalmenshy
te a base de modificar esos medios
para adaptarlos a nosotros En una
palabra para independizarnos del
medio
Pero sin duda el motor de la evolucioacuten son las mutaciones y reshy
combinaciones geneacuteticas que orishy
ginan la variabilidad y que permishy
ten la aparicioacuten y diversificacioacuten de
rasgos nuevos que no existiacutean en
los ancestros En nuestro caso que
compartimos aproximadamente un
99 del genoma con los chimpanshy
ceacutes son determinadas secuencias
en ese 1 restante del ADN claves
en el proceso de hominizacioacuten y de
nuestras diferencias con ellos
yvwwportalciencianet Art iacuteculos de antropologiacutea y paleontologiacutea Registros foacutesiles sobre la evolucioacuten humana en el Plioceno Emiliano Agu irre Enriacutequez Homiacutenidos contemporaacuteneos Investigacioacuten y Ciencia lan Tatersa ll iquestQuieacutenes fueron los neandertales InvestigaCioacuten y Ciencia Kate Wong Mutaciones pioneras Investigacioacuten y Ciencia Dennos Drayna iquestQueacute nos hace humanos Investigacioacuten y Ciencia Katherine S Pollard
El trabajO de genetistas como
Dennis Drayna o de bioestad iacutestishy
cosas como Katherine Pollard ha
revelado unas cuantas secuencias
de ADN importantes en la evolushy
cioacuten humana Mencionareacute soacutelo alshy
gunas de ellas
La secuencia HAR 1 (118 bases
de ADN del genoma humano que
codifican ARN) que se activa en
el cerebro y parece resultar esenshy
cial en el desarrollo de la corteza
cerebral La secuencia FOXP2 un
gen de evolucioacuten raacutepida y que tieshy
ne una importante implicacioacuten en
el habla Secuencias que tienen
relacioacuten con la dieta como el gen
LCT que permite la toleranCia a la
lactosa en adultos lo que permite
utilizar la leche de animales domeacutesshy
ticos En la lista de secuencias geshy
neacuteticas significativas estaacuten las que
tienen que ver con nuestro sistema
inmunitario Nuestros genes llevan
cicatrices de la lucha contra enshy
fermedades infecciosas especialshy
mente en el caso de retrovirus Tal
es el caso del gen TRIMS que nos
pelmite defendernos mejor que
otros primates frente al ret rovirus
PtEVR1 pero que a cambio nos
hace maacutes vulnerables al VIH (virus
del SIDA)
Somos una joven especie a ve shy
ces un tanto inconsciente que debe
aprender a usar correctamente su
tecnologiacutea y controlar su capacidad
de modificar el medio para evitar
la destruccioacuten de su propia casa el
planeta antes de tiempo y de si
misma
SUPERNOVA 1987 En este antildeo de 1987 alcanshy
zoacute la tierra despueacutes de 168 mil antildeos de viaje por el espacio la luz procedente de una explosioacuten de supernova que tuvo lugar en la vecina galaxia conocida como Gran Nube de ~lagallanes visible desde el hemisferio sur Esto puesshyto en kiloacutemetros supone la friolera de 1589414400 000000 000 Como se observa son distancias inimaginables para nuestros estaacutenshydares de aquiacute en la tierra A decir verdad esta estrella que explotoacute convirtieacutendose asiacute en supernova ya estaba alliacute mucho antes y hashybiacutea fotografiacuteas tomadas con anshyterioridad a la explosioacuten lo cual la convertiacutea asiacute en un magniacutefico e inigualable laboratorio de investishygacioacuten Esto no se podiacutea hacer en tiempos antiguos anteriores a la invencioacuten de la caacutemara fotograacutefishyca la cual ha sido uno maacutes entre los muchos avances de los uacuteltimos cien o doscientos antildeos y de gran importancia en su aplicacioacuten a la astronomiacutea Aunque los estallidos de supernovas en nuestra galaxia son muy poco frec uentes tal vez
Supernova 1987 tomada por el Hubble en 1994
uno cada 100 antildeos o maacutes en el universo entero dada la cantidad de galaxias que existen son muy abundantes De la que estamos hablando aunque no fue en la Viacutea Lactea siacute fue en nuestra vecindad a unos 168 mil antildeos luz como deshyciacuteamos que no es tanto si consi middot deramos su procedencia de otra galaxia la maacutes proacutexima a nosotros_ Esto ha dado margen por primera vez a un estudio concienzudo de lo que estas portentosas explosioshynes dan de siacute y a comprobar si las teoriacuteas elaboradas por los cientiacutefishycos coincidiacutean con la observacioacuten y el estudio de los hechos
Puesto que habiacutea fotografiacuteas anshyteriores que determinaban cual era la estrella que se habiacutea convertido en supernova puacutedose contrastar con los posteriores acontecimientos y fue el momento de comprobar si las teoriacuteas existentes se corresponshydiacutean con las observaciones y con los modelos computacionales que se habiacutean hecho sobre los casos de supernovas Los detalles observashydos encajaban sorprendentemente con las previsiones El resultado de ambas cosas teoriacutea y observacioacuten indicaba que la estrella conteniacutea unas 18 masas solares y tan solo 11 millones de afios de vida en el momento de la explosioacuten Como es habitual en estos casos su composhysicioacuten era principalmente hidroacutegeshyno y helio y su brillo el equivalente a 40 mil veces el de nuestro sol de ahiacute que su consumo de energiacutea fuera mucho mayOl y por tanto su duracioacuten mucho maacutes corta
Cuando la estrella colapsoacute al descender el calor interno que la manteniacutea estable se produjo casi instantaacuteneamente un espectacushylar encogimiento hasta alcanzar un
Antolin Franco Ex-presidente de la Agrupacioacuten
diaacutemetro de tan solo unas pocas decenas de kiloacutemetros
El telescopio espacial Hubble no fue lanzado al espacio hasta abril de 1990 y una vez que hubo estashydo operativo se volcoacute en obtener el maacuteximo de informacioacuten fotograacutefica y espectrograacutefica de lo que quedashyba de la supernova No obstante como se sabe este telescopio en principio resultoacute estar defectuoso por lo tanto las fotografiacuteas obtenishydas no eran las mejores posibles y hubo que esperar a que se corrishygieran los defectos para que estas alcanza ran inigualables cotas de nitidez En 1994 se tomoacute una fotoshygrafiacutea muy detallada de los restos de la explosioacuten y aparecieron unos inesperados anillos que todaviacutea hoy siguen siendo objeto de estushydio pa ra determinar su procedencia (veacutease fotografiacutea adjunta)
Esta explosioacuten de supernova ha sido la maacutes brillante nunca vista desde 1604 antildeo en que Johannes Kepler pudo observar la ya fashymosiacutesima SN 1604 a la que se ha denominado estrella de Kepler La que dio origen a la de 1987 como dijimos antes ya se habiacutea observashydo y se la conociacutea como SK-69202 Era una supergigante azul de unas 18 o 20 masas solares y unas 40 veces el diaacutemetro del sol y su luz llegoacute a nosotros el 23 de febrero de 1987 despueacutes de un viaje de 168 mil antildeos aproximadamente En el hemisferio sur se pudo ver con gran nitidez y se la considera una supemova de tipo 11 de las que crean elementos maacutes pesados que el hieno Su proximidad (en teacutermishynos relativos) y su pronta deteccioacuten la han convertido en la supernova maacutes y mejor estudiada de la histoshyria
Estrella que explota al terminar su vida
Como deciacuteamos todo esto tuvo lugar hace 168 mil antildeos cuando el hombre actual el Homo sapiens todaviacutea no habiacutea entrado en esta fase de desarrollo y su antecesor de aquella eacutepoca seguramente ni siquiera estaba en posesioacuten del lenshyguaje Si la deteccioacuten hubiera sido instantaacutenea si la ve locidad de la luz no tuviera liacutemites no estariacuteamos ahora hablando de esta supernoshyva pues no existiriacutea ninguacuten registro histoacuterico de la misma Tal vez aquel hombre primitivo la habriacutea visto y la habriacutea interpretado seguramenshyte como un augurio de los dioses si para aquel entonces el cerebro humano en sus albores estuviera ya lo suficientemente desarrollado para llegar a estas conclusiones No lo sabemos o al menos el que esto escribe no lo sabe
Pasados esos 168 mil antildeos que la luz necesitoacute para hacer la traveshysiacutea hasta nosotros fue descubierta desde el Observatorio de Las Camshypanas en Chile el 24 de febrero de 1987 por lan Shelton e indepenshydientemente desde Nueva Zelanshyda Fue la uacutenica supernova visible a
simple vista desde la invencioacuten del telescopio
Pero antes de detectarla suceshydioacute algo curioso algo que entraba dentro de lo que es una prediccioacuten cientiacutefica y que veniacutea ni maacutes ni meshynos a confirmar el buen hacer de los investigadores Tres horas antes y precediendo a la llegada de la luz se detectoacute en varios lugares la lleshygada de un paquete de neutrinos iquestCoacutemo era posible que estos neushytrinos se adelantaran a la luz emishytida por la supernova teniendo en cuenta que nada puede ir maacutes deshyprisa que la luz7 Otra vez la teoriacutea daba una explicacioacuten a este extrashyntildeo proceder la emisioacuten de neutrishynos precede a la emisioacuten de la luz
por eso los neutrinos llegan como una avanzada que anuncia alguacuten acontecimiento Se detectaron en total 24 de ellos 11 en Japoacuten en una mina bajo tierra destinada a la caza de neutrinos 8 los captoacute IBM Irvine-Michigan-Brookhaven en Estados Unidos y 5 maacutes en el Laboratorio de neutrinos Baksan en el Caacuteucaso Rusia Por primera vez neutrinos procedentes de una
Obseacutervese la supernova 7987 en el centro con sus anillos
alguacuten tiempo despueacutes de la explosioacuten
supernova habiacutean sido observados directamente y las observaciones coincidiacutean en gran medida con los modelos teoacutericos Se estimaba que despueacutes de la explosioacuten de la supernova el resultado habriacutea de ser la formacioacuten de una estrella de neutrones pero a pesar de la insistencia del telescopio espacial Hubble por dar con ella a pesar de las numerosas fotografiacuteas tomashydas desde su puesta en oacuterbita en 1990 relacionadas con este aconshytecimiento la estrella de neutrones no se ha dejado ver Tal vez esteacute oculta por alguna nube de gas y polvo o tal vez se haya convertido en un agujero negro e incluso hay quienes estiman que podriacutea habershyse formado una estrella de quarks que en teoriacutea pueden formarse dentro de estrellas de neutrones particularmente masivas Todo esto se estaacute investigando y alguacuten diacutea muy posiblemente tengamos la respuesta
Aunque el nuacutemero de neutrinos detectado fue muy pequentildeo se coshyrresponde con lo que se esperaba si bien en ese momento no fuera ese el cometido de los dispositivos cazaneutrinos existentes aquiacute en la Tierra pues nada se sabiacutea entonshyces de la explosioacuten que habiacutea tenido lugar en la vecina galaxia La verdad es que debemos estar muy agradeshycidos de que coincidiendo con la explosioacuten o poco antes se hubieshyran establecido sobre la tierra esos detectores de neutrinos Fue una afortunada coincidencia De haber sucedido la explosioacuten de la supershynova unos antildeos antes no se hubieshyran detectado y ciertas predicciones de la ciencia no se habriacutean podido confinnar por el momento
De todos modos la investigashycion sigue adelante a pesar de los antildeos transcurridos y tal vez se produzca alguna sorpresa que nos abra un poco maacutes el camino hacia el conocimiento de este tipo de exshyplosiones celestes
La nanociencia y la nanotecshynologiacutea son dos aacutereas del conocishymiento emergentes con un elevado caraacute cter multidisciplinar Hablar de ellas es sinoacutenimo de innovacioacuten desarrollo y de relevanc ia cientiacutefica y social Tal es asiacute que ambas discishyplinas han sido incorporadas como una de las Acciones Estrateacutegicas del Plan Nacional de I+D+ i 2008-2011 o lo que es lo mismo el Gobierno espantildeol reconoce el papel de estas disciplinas para mejoror nuestra competitividad industrial Dicho reshyconocimiento estaacute fundamentado en avances innovadores obtenidos que van desde la s aplicaciones en medicina (fabricacioacuten de ligamenshytos o tendones artificiales) o en aplicaciones energeacuteticas dedicadas
BlIClen
ANOCIENCIA y NANOTECNOLOGIA
UN VIAJE FASCINANTE AL NANOCOSMOS
Jorge Lobo Checa Centre dlnvestigacioacute en Nanocieacutencia i Nanotecnologia CIN2 (CSIC -leN) Esfera UAB 08193-Bel laterra Espantildea
a la construccioacuten (edificios que se puedan autoabastecer energeacuteticashymente) hasta su implementacioacuten en dispositivos electroacutenicos cada vez maacutes diminutos y potentes
En nuestra sociedad es cada vez maacutes probable toparse con las palashybras nanociencia y nanotecnoloshygiacutea y consecuentemente es loacutegico preguntarse cuaacutel es el significado y la diferencia entre ambos vocashyblos Las dos palabras comparten el prefijo nano que proviene del voshycablo griego del mismo nombre y que significa diminuto enano peshyquentildeo yes usado en el sistema inshyternacional (SI) de unidades para indicar un factor de 10-9 (es decir la mil milloneacutesima parte de algo) Un
NClIIon Un iexclMIniO BlllIgtn
Figura 1 Tamantildeos caracteriacutesticos y escala de los diferentes objetos nanomeacutetricos comshyprendidos entre O 1y 100 nm con los que se trabaja habitualmente en la nanotecnoshylogiacutea (Imagen tomada de la referencia [1])
nanoacutemetro (n m) es una longitud diez veces superior al tamantildeo tiacutepishyco de un aacutetomo (O 1 nm) o lo que es lo mismo unas 80000 veces maacutes pequentildeo que el diaacutemetro de un cabello humano De este modo la diferencia entre estas dos palabras surge de la propia diversidad en la definicioacuten de ciencia y tecnologiacutea Ciencia es la necesidad de saber un reflejo de la curiosidad del ser humano planteada de forma obJeshytiva y utilizando el meacutetodo cientiacutefishyco (es decir el trabajo realizado en un laboratorio de investigacioacuten en el que se busca o prueba una proshypiedad o una ley de la naturaleza) mientras que tecnologiacutea parte de los conocimientos baacutesicos estableshycidos por la ciencia para construir un dispositivo o aparato que tenga una utilidad o aplicacioacuten determishynada De esta forma la nanociencia y la nanotecnologiacutea estaacuten ligadas y son las dos caras de una misma moneda la tecnologiacutea se desarroshylla a partir de los conocimientos cientiacuteficos existentes y a su vez eacutesta proporciona nuevas herramientas a los cientiacuteficos con las que estudiar nuevos conceptos y avanzar en la ciencia que una vez maacutes generashyraacute tecnologiacutea nueva creando un sistema retroalimentado conocido como ciacutercu lo virtuoso
Ni la nanociencia ni la nanot ecshynologiacutea nacieron como disciplinas cerradas sino que ambas son camshypos del conocimiento que se han
ido construyendo paralelamente con la generacioacuten de nuevos conoshycimientos e innovaciones De maneshyra general se podriacutea definir nanoshytecnologiacutea como la fabricacioacuten de materiales estructu ras dispositivos y sistemas funcionales a traveacutes del control y ensamblado de la materia a la escala del nanoacutemetro (de O 1 a 100 nanoacutemetros del aacutetomo hasta por debajo de la ceacutelula tal y como se muestra en la figura 1) asiacute como la aplicacioacuten de nuevos conceptos y propiedades (fiacutesicas quiacutemicas bioloacutegicas mecaacutenicas eleacutectricas) que surgen como consecuencia de esa escala tan reducida Esta escala de tamantildeos es un tanto arbitraria el liacutemite inferior (una deacutecima de nanoacutemetro) parece claro ya que por debajo del aacutetomo no hay obshyjetos manipulables Sin embargo el liacutemite superior (una centena de nanoacutemetro) es una referencia para indicar que los objetos deben de estar por debajo de la micra Hoy en diacutea tenemos el conocimiento necesario para mover manipular y construir objetos de estos tamantildeos (nanociencia) que seraacuten utilizados en un futuro cercano para realizar una funcioacuten especiacutefica dentro de un determinado dispositivo (nanoshytecnologiacutea)
El origen de la Nanotecnologiacutea es un tanto difusa pero concepshytualmente se atribuye al Premio Nobel Richa l-d Feynman durante su famoso discurso There is plenty of Room at the Bottom (Hay mucho espacio al fondo) En esta miacutetica conferencia pronunciada en 1959 en el Instituto de Tecnologiacutea de California en Pasadena Feynman tratoacute sobre el problema de manishypular controlar y fabricar objetos de muy pequentildeas dimensiones abordaacutendolo desde una perspectishyva absolutamente distinta a como se habiacutea hecho hasta el momento y abriendo todo un nuevo mundo de posibilidades cientiacuteficas y tecnoloacuteshygicas En aquel momento su discurshyso no tuvo una gran repercusioacuten tal vez por la carencia de teacutecnicas experimentales que permitiesen
visualizar las unidades atoacutemicas y moleculares a manipular Es maacutes la palabra nanotecnologiacutea no apashyrece en su discurso y fue acuntildeashyda posteriormente en 1974 por el profesor N Taniguchi de la Univershysidad de Ciencia de Tokio cuando la mencionoacute en un artiacuteculo titulado On the Basic Concept of Nanoteshychnology (sobre el concepto baacutesishyco de la nanotecnologiacutea) En dicho artiacuteculo se hablaba de como esta tecnologiacutea nos permitiriacutea separar consolidar y deformar materiales aacutetomo a aacutetomo o moleacutecula a moshyleacutecula Posteriormente en el antildeo 1986 E Drexler publicoacute su libro Engines of Creation (maacutequinas de creacioacuten) en el que se descrishybe coacutemo las nanomaacutequinas seraacuten capaces de construir desde ordeshynadores hasta maquinaria pesada mediante procesos de ensamblaje de moleacuteculas y aacutetomos Los encarshygados de realizar tan tedioso proshyceso seriacutean nanorobots ensamblashydores capaces de auto- repararse y constituirse a siacute mismos
La idea de usar nanorobots creados a nuestro antojo para reashylizar funciones determinadas nos recuerdan al funcionamiento de los ribosomas y otros agregados moshyleculares en las ceacutelulas de nuestro cuerpo De hecho la biologiacutea viene usando la manipulacioacuten molecular desde hace casi 4000 millones de
antildeos sobre la Tierra Concretamenshyte las maacutequinas auto-repllcantes a nivel atoacutemico son guiadas por el ADN replicadas por el ARN moshyleacuteculas especiacuteficas son ensamblashydas mediante encimas y las ceacutelulas estaacuten llenas de motores a escala molecular Cadenas de iones que permiten o bloquean el paso de otros iones al interior de la ceacutelula a traveacutes de la pared de liacutepidos estaacuten exquisitamente disentildeadas a escala atoacutemica_ Hay por tanto una coshynexioacuten importante de los concepshytos finales de la nanotecnologiacutea con la biologiacutea Las formas de vida maacutes pequentildeas bacterias virus y los componentes activos de las ceacutelulas tienen tamantildeos tiacutepicos en el rango del nanoacutemetro
De este modo otro de los obshyjetivos de la nanociencia y la nashynotecnologiacutea es aprender de los mecanismos fundamentales que la vida ha desarrollado durante su evolucioacuten para intentar reproducirshylos e incluso adaptarlos buscando la resolucioacuten de otros problemas que poco tienen que ver en prinshycipio con la biologiacutea Se podriacutea decir que la evolucioacuten darwiniana ha alcanzado la maestriacutea de las leshyyes de mecaacutenica cuaacutentica que son probabiliacutesticas en su naturaleza como meacutetodo para la supervivenshycia La comprensioacuten de fenoacutemeshynos cuaacutenticos presentes a escala
Figura 2 Basados en la mecaacutenica cuaacutentica han surgido nuevos tipos de microscopios llamados eJe campo cercano (SPM) que nos permiten ver y manipular la materia a escala atoacutemica Estos microscopios basados en la interaccioacuten eJe una punta metaacutelica afilada con el substrato a estudiar (imagen izquierda) han sido una verdadera revolushycioacuten cientiacutefica ya que nos permiten visualizar directamente los aacutetomos de la materia tal y como se observa en la imagen de la derecha (caeJa una de las bolas es un aacutetomo de siliCio) (Imaacutegenes tomadas de la referencia [1])
nanomeacutetrica necesitan por tanto de investigacioacuten fun damental para que puedan ser aplicables en disshypositivos tilles como nanosensores nanomotores y en muchas otras aplicaciones como en medicina y farmacologiacutea
A pesar de que el concepto de aacutetomos ya se habiacutea postulado en la ant igua Grecia eacutestos no se llegaron a visua lizar hasta finales del sig lo XX El ser humano siempre ha senshytido la necesidad de ver maacutes allaacute de lo que le permiten sus limitaciones naturales El mundo invisible es tan infinito y fascinante como el univershyso y aunque nos cueste imaginar y comprender el pequentildeo tamantildeo el enorme nuacutemero o la naturaleza de los objetos diminutos es un reto acercarnos a la grandeza de lo peshyquentildeo El desarrollo de nuevos meacuteshytodos microscoacutepicos para la visuashylizacioacuten del nanomundo marcoacute un hito en el conocimiento cientiacutefico El microscopio oacuteptico tuvo que ser reemplazado por nuevas teacutecnicas como el microscopio electroacutenico o el microscopio de efecto tuacutenel puesto que los liacutemites en resolushycioacuten vienen determinados por la longitud de onda de la luz usada que para el espectro visib le se situacutea entre 400 y 700 nm De este modo soacutelo so podiacutean resolver estructuras en el rango del sub-microacutemetro lo que corresponde a tamantildeos 1000 veces mayor quo la longitud caracshyteriacutestica de un aacutetomo y por tanto no permitiacutean su manipulacioacuten
El trabajo con objetos tan peshyquentildeos inherente a la nanotecnoshylogiacutea entrantildea una gran dificultad y de hecho fue algo praacutecticamente imposible hasta que se desarrollashyron los microscopios de campo cershycano (SPMs) mostrado en la Figura 2 Estas novedosas herramientas permiten no soacutelo la visualizacioacuten sino tambieacuten la manipulacioacuten de objetos de dimensiones nanomeacuteshytricas de muy distinta naturaleza Estos microscopios son tan potenshytes que con ellos es posible llegar a ver aacutetomos sob re una superficie
y moverlos a nuestro antojo La necesidad de esta compleja insshytrumentacioacuten implica otra de las carltJctoriacutesticas fundamentales que acompantildean a la nanociencia y nashynotecnologiacutea su interdisciplinarieshydad Asiacute pues el desarrollo de esta nueva ciencia requiere no soacutelo la utilizacioacuten de teacutecnicas de fabricashycioacuten visualizacioacuten y caracterizacioacuten muy precisas sino tambieacuten una aproximacioacuten multidisciplinar que reuacutena a fiacutesicos quiacutemicos bioacutelogos tecnoacutelogos y teoacutericos trabajando juntos y utilizando el mismo lenshyguaje
Una vez que los meacutetodos de vishysualizacioacuten fueron accesib les para los cientiacuteficos dos enfoques baacutesishycos surgieron para la creacioacuten de estructuras nanomeacutetricas de mashynera reproducible (veacutease la figura 3) El primer meacutetodo llamado topshydown (de arriba hacia abajo) imshypone esencialmente una estructura o patroacuten sobre el substrato que se
mm
Jlm
nm
Top clown
Bottom up
procesa Esta teacutecn ica estaacute basada en una adecuacioacuten y extensioacuten de las teacutecnicas ya existentes como por ejemplo la litografiacutea para crear dichas nanoestructuras Con estas teacutecnicas se obtienen muy alta reshysolucioacuten espacial (cercana a los 50 nm) a costes razonables pero que aumentan alarmantemente cuanto menor es el tamantildeo de la estrucshytura final debido a la dificultad en su produccioacuten Por el contrario el segundo meacutetodo denominado bottom-up(de abajo hacia arriba) estaacute basado en teacutecnicas que utilizan una filosofiacutea totalmente contraria esto es van desde las estructuras fundamentales (aacutetomos moleacuteculas especiacuteficas o nanopartiacuteculas) para crear los dispositivos por auto-enshysamblado El auto-ensamblado es un proceso en el que unos composhynentes inicialmente desordenados dan lugar a estructuras organizashydas como consecuencia de interacshyciones especiacuteficas o locales entre sus componentes Las estructu ras
Figura 3 Los dos meacutetodos usados para el control de la materia a escala nanomeacutetrica La imagen muestra (en sentido horario desde arriba) una imagen de microscoacutepio elecshytroacutenico de un electroacutemetro nanomecaacutenico una estructura de nano tubos de carbono un nanotubo (azul) conectando dos electrodos una red auto-ensamblada compuesta por moleacuteculas y aacutetomos de hierro y finalmente siete moleacuteculas de monoacutexido de carshybono formando la letra C obtenida por manipulacioacuten con una punta de un microsshycopio de campo cercano (Imagen tomada de la referencia [2)
crecidas son el resultado de la comshypeticioacuten ente procesos cineacuteticos y termodinaacutemicos
En la actualidad la microelecshytroacutenica uno de nuestros pilares tecnoloacutegicos estaacute basada en el meacutetodo top down La microelecshytroacutenica ha revolucionado y cambiashydo nuestra forma de vida en forma de ordenadores teleacutefonos moacuteviles televisores y un sinfiacuten de aparatos electroacutenicos Esta revolucioacuten estaacute basada en el transistor inventado en 1947 que hizo posible la apashyricioacuten del circuito integrado y el microprocesador El reto tecnoloacuteshygico es conseguir almacenar maacutes informacioacuten en un menor espacio de forma maacutes raacutepida y todo ello por menos dinero Hasta la fecha esto ha sido posible y ha seguido la llamada ley de Moore que estableshyce que la densidad de transistores en un dispositivo de estado soacutelido se doblariacutea cada 18 meses Asiacute un procesador Penti um IV obtenido mediante teacutecnicas litografiacutecas tieshyne en su interior aproximadamente 6 millones de transistorescm2 vashylor que cuadruplica a los del Penshytium 1 creado soacutelo 4 antildeos antes La separacioacuten miacutenima entre liacuteneas en el antildeo 2000 era de 180 nm y en el antildeo 2008 es de 45 nm como anuncioacute 18M Extrapolando estos nuacutemeros en el antildeo 20161a separashycioacuten entre liacuteneas deberiacutea ser de 10 nm es decir inferior a 100 aacutetomos De seguir cumplieacutendose esta ley y al mismo ritmo podriacuteamos aventurar que a mediados del siglo XXI Ilegashyriacuteamos a un limite absoluto un bit = un aacutetomo Sin embargo antes de alcanzar este liacutemite nos encontrashyriacuteamos con varios problemas
- El primero de ellos tiene que
Referencias
ver con el hecho de que a medishyda que se reduce el tamantildeo de un objeto su superficie crece respecto a su volumen Una consecuencia importante de este aumento es que las propiedades del material cambiaraacuten al reducir el tamantildeo del objeto puesto que las propiedades fiacutesicas de una superficie son muy distintas a las del volumen Estas modificaciones en las propiedades se conocen como efectos de tamashyntildeo finito
- El segundo problema reside en que para tamantildeos del orden o inferiores al nm aparecen efectos cuaacutenticos En nuestro mundo (mashycroscoacutepico) las leyes conocidas por ejemplo las que definen el movishymiento de los cuerpos (ecuaciones de Newton) o la conductividad eleacutectrica (ley de Ohm) dejan simshyplemente de ser vaacutelidas cuando tratamos con objetos cercanos al tamantildeo nanomeacutetrico La existencia de estos efectos lejos de tomarse como inconvenientes o inoportushynos se plantean hoy diacutea como imshyportantes alternativas para la creashycioacuten de futuros dispositivos fundashymentado en propiedades ni siquieshyra existentes en la naturaleza
- El uacuteltimo problema fundashymental que aparece al intentar seguir disminuyendo el tamantildeo de un objeto es que cada vez resulta maacutes difiacutecil mejorar las herramientas que permiten su manipulacioacuten Por tanto aunque la ley de Moore se ha cumplido inexorablemente dushyrante maacutes de 30 antildeos vemos que llegado un momento aparecen una serie de limitaciones intriacutensecas que son irresolubles con el tipo de planteamiento en el que se basa la tecnologiacutea actual Asiacute se imposhyne la necesidad de desarrollar una
nueva tecnologiacutea que nos permita asumir los desafiacuteos planteados en nuestra carrera hacia la miniaturishyzacioacuten Ese es el papel de la nanoshytecnologiacutea
A pesar de que en la actualidad existen pocos productos basados en la nanotecnologiacutea ya existe una gran repercusioacuten mediaacutetica en la sociedad a traveacutes de reportajes y programas en prensa radio teleshyvisioacuten cine ciencia-ficcioacuten e intershynet La nanotecnologiacutea produce el mismo tipo de fascinacioacuten preocushypacioacuten y miedo que los estudios sobre el cosmos aunque ambos son extremos opuestos lo diminushyto frente a lo gigantesco Sin emshybargo siacute hay una gran diferencia entre ambos mundos El universo es gigantesco inalcanzable soacutelo observable mediante telescopios o radiotelescopios y en el que estashymos realizando intreacutepidas explorashyciones limitadas por ahora a los planetas de nuestro entorno Por el contrario podemos movernos en la nanoescala con gran familiashyridad y podemos jugar con los aacutetomos y moleacuteculas para producir nuevas estructuras y nuevos mateshyriales El dominio de la materia en la nanoescala nos permite disentildear y fabricar nuevos materiales hasta ahora inexistentes descubrir proshypiedades nunca observadas inven shytar dispositivos que nos permitan construir otros maacutes y maacutes compleshyjos con comportamientos similares a entidades bioloacutegicas etceacutetera Todo ello nos lleva a hacernos una pregunta casi existencial iquestHasta doacutende podremos llegar con la nashynotecnologiacutea 7 No se conoce la resshypuesta el limite final podriacutea residir en nuestra propia imag inacioacuten
[1) e Briones Lloren te ECasero Junquera J A Martiacuten Gago PA Ame lio Serena Domingo J M Goacutemez Olleta P Moltoacute Moltoacute Nanociencia y ilanotecnologiacutea Entre la ciencia ficcioacuten del presente y la tecnologiacutea del futuro Fundacioacuten Espantildeola para la Ciencia y la Tecnologiacutea httpowwwfecvtes [2J J V Barth G Constantini K Kern Engineering atomic and molecular nanostructures at surfaces Nature 437 671 (2005) [3J E L Wolf Nanophysics and Nanotechnology An Introduction to Modern Concepts in Nanoscience (Segunda Edicioacuten) W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2006) [4J B Brushhan Springer Handbook of Nanotechnology Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2004) [5J M Koacuteh ler W Fritzsche Nanotechnology An Introduction to Nanostructuring techniques W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2004)
Hace casi veintitreacutes siglos exacshytamente el antildeo 287 aC naciacutea en Siracusa entonces una colonia de la Magna Grecia el gran Arquiacutemeshydes uno de los mayores genios de la antiguumledad de cuyos inventos y descubrimientos seguimos benefishyciaacutendonos ahora
De su vida es poco lo que sabeshymos porque la biografiacutea que escrishybioacute un coetaacuteneo suyo llamado Heshyraacuteclides no llegoacute hasta nosotros La mayor pa rte de la informacioacuten que poseemos se la debemos a Plutarco (46-120 de nuestra era) en su fashymosa obra Vidas Paralelas quien a su vez extrajo los datos del hisshytoriador romano Pollbio autor de una Historia universal
Se considera probable aunque no probado que viajoacute a Egipto y mantuvo estrecha relacioacuten con Erashytoacutestenes de Cirene director de la ceacutelebre biblioteca alejandrina y se da por cierto que contactoacute con la escuela cientiacutefica de dicha ciudad cuyos matemaacuteticos leyeron y citashyron sus obras No obstante hubo que esperar hasta el antildeo 530 de para que se hiciera la primera comshypilacioacuten de sus escritos por Isidoro de Mileto Pocas copias de los trashybajos del sabio siracusano sobrevishyvieron y no fue hasta 1906 cuando Johann Ludw ig Heiberg descubrioacute en Constantinopla un palimpsesto (papiro sobre el que se ha escrito un texto sobre otro anterior borrashydo) que permitioacute conocer los razoshynamientos matemaacuteticos de que se habiacutea va lido Arquiacutemedes para sus descubrimientos
Fue un genio de las matemaacuteshyticas con especial dedicacioacuten a la geometriacutea Sus hallazgos le garanshytizan un puesto de honor en 105
anales de la ciencia Ideoacute un meacutetoshydo para medir la circunferencia coshynociendo el diaacutemetro y determinoacute con aproximacioacuten de menos de dos mileacutesimas el valor del pi griego Elaboroacute tambieacuten las foacutermulas que
ARQUIMEDES permiten calcular el aacuterea del ciacutercushylo partiendo del radio y calculo el aacuterea de un segmento de paraacutebola entre otros hallazgos geomeacutetricos
Si bien no descubrioacute la palanca estudioacute las leyes que explican el principio que entra en juego al accionarla y al darse cuenta de la importancia que teniacutea dijo Si me dan un punto de apoyo movereacute el mundo
Arquiacutemedes no solo cultivoacute con eacutexito las matemaacuteticas sino que hizo incursiones fructiacuteferas en la fiacutesishyca Inventoacute el tornillo que lleva su nombre consistente en un mecashynismo con una hoja en forma de tornillo dentro de un cilindro para transferir agua desde un nivel bajo a canales de irrigacioacuten Este tornishyllo sigue usaacutendose para bombear liacutequidos
Se dice que mientras tomaba un bantildeo observoacute que el agua de la tina subiacutea cuando eacutel entraba y este efecto le llevoacute a descubrir el prinshycipio hrdrostaacutetico conocido como principio de Arquiacutemedes que en su versioacuten actualizada se enuncia diciendo que un soacutelido sumergido en un liquido recibe un empuje ha-
Piacuteo Moa Ban ga Escritor
cia arriba igual al peso del vo lumen del liacutequido que desaloja Al descushybrir este principio exclamoacute Eureshyka (Lo he encontrado) que ha pasado al cataacute logo de expresiones populares
Su mente prodigiosa no solo elucubraba teoriacuteas innovadoras tambieacuten dedicoacute su talento a inshyventa r armas nuevas que pudieran servir para la defensa de su ciudad Una de ellas fue un artefacto esshypecie de garra capaz de hund ir un naviacuteo enemigo
Pero el arma maacutes sorprendente seriacutean los espejos ustorios conocishyda por un relato de Luciano de Sashymosata (12 1-161 de) con la cual consiguioacute incendiar una escuadra enemiga Este invento nunca ha sido reproducido por lo que se pone en duda su existencia
La muerte de Arquiacutemedes se produjo el antildeo 212 aC a los 75 antildeos una edad considerada lonshygeva para la eacutepoca asesinado por un soldado romano de los que conquistaron Siracusa seguacuten la leshyyenda al negarse a acompantildearle pretextando que teniacutea que resolver antes un problema
Estatua de bronce de Arquiacutemedes en el observatorio Archenhold en Berl iacuten esculpida por Gerhard Thieme e inaugurada en 1972
Jack W Szostack
PREMIOS NOBEL Piacuteo Moa Banga DE CIENCIA 2009
Escritor
Charles K Kao George E Smith Wi llard S Boyle
2009 fue un antildeo en el que la concesioacuten de los premios Nobel de ciencia revistioacute ciertas peculiashyridades que conviene resaltar En primer lugar la adjudicacioacuten a tres investigadores en cada uno excepshyto en el de Economiacutea que fue comshypartido por dos ganadores Todos ellos destacaron en investigacioacuten baacutesica cuyos resultados propiciaron muacuteltiples aplicaciones praacutecticas lo que muestra claramente la imshyportancia que la ciencia pura tiene para el progreso
Otra caracteriacutestica es la alta parshyticipacioacuten de la mujer que acaparoacute cinco nominaciones el 44 de los agraciados proporcioacuten nunca alshycanzada antes Una de ellas la de Economiacutea es la primera mujer en ser distinguida con el galardoacuten en dicha disciplina en los 60 antildeos en que se adjudicoacute
MEDICINA
Recayoacute en tres cientiacuteficos (dos mUjeres y un varoacuten) que seguacuten destacoacute el jurado del Instituto Kashyrolinska han antildeadido una nueva dimensioacuten para la comprensioacuten de la ceacutelula han arrojado luz sobre los mecan ismos de enfermedades y han estimulado el desarrollo de nuevas terapias potenciales Se trata de Elisabeth H Blackburn Carol W Greider y Jack W Szostak
Los tres destacaron en la investishygacioacuten baacutesica sobre los teloacutemeshyros una estructura que se une a los extremos de los cromosomas humanos y los protege del enveshyjecimiento A la piexclimera se debe el descubrimiento de la enzima telomerasa que es un mecanismo baacutesico para la vida Cuando la teloshymerasa aumenta anormalmente se produce caacutencer O sea que en su justa medida rejuvenece la ceacutelula pero en exceso provoca un tumor Los conocimientos adquiridos proshymeten aplicaciones futuras en la lucha contra el caacutencer y el enveJeshycimiento celular
Blackburn nacioacute en Tasmania (Australia) en 1948 y junto con su disciacutepula Greider descubrieron la telomerasa en 1984
Grelder natural de California nacioacute en 1961 y fue quien demosshytroacute que los teloacutemeros previenen
el dantildeo en los cromosomas y por uacuteltimo Szostak de 57 antildeos Ion dishynense identificoacute ceacutelulas que por estar mutadas provocan un enveJeshycimiento celular prematuro
FiacuteSICA
La Academia sueca concedioacute el preciado galardoacuten a tres investigashydores que han ayudado a sentar las bases de las actuales redes de comunicaciones al decir del JUshyrado Son Charles Kao Kuen WishylIiaard S Boyle y George E Smith El tema comuacuten de investigacioacuten fue el descubrimiento del siacutelice un mashyterial abundante en la naturaleza como transmisor de la luz y a traveacutes de ella de las comunicaciones por fibra oacuteptica
El proceso lo inicioacute Kao en 1966 con la publicacioacuten de un artiacuteculo firmado conjuntamente con G O Gackam en el que anunciaba la capacidad de la luz para transmitir informacioacuten De ahiacute arranca la utishylizacioacuten industrial de la fibra oacuteptica desde 1970 transformada hoy en una red de maacutes de 1000 millones de kiloacutemetros por la que circulan textos muacutesica e imaacutegenes utilizashydas en Internet medicina etc
Kao que nacioacute en 1933 en Shanghai fue el precursor y visionashyrio del horizonte que se abriacutea con el empleo de la fibra oacuteptica Vive
Venkatraman Ramakrishnan Ada E Yonath Thomas A Stei tz
en Hong Kong donde sigue ded ishycado a la docencia
Boyle nacido en Canadaacute en 1924 junto con Smith que nacioacute en Nueva York en 1930 siguiendo la teoriacutea sobre el efecto fotoeleacutectrishyco de Einstein que le valioacute el Nobel crearon un sensor digital llamado CCD (Charged Coupled Device) cashypaz de reunir y leer las sentildeales de un gran nuacutemero de elementos de las imaacutegenes el ojo electroacutenico de las caacutemaras digitales que se utiliza tambieacuten en numerosas aplicaciones teacutecnicas como en la observacioacuten del interior del cuerpo humano y ha proporcionado fotos de lejanos lugares (como por ejemplo de Marshyte) o de los oceacuteanos profundos en palabras de la Academia
QUiacuteMICA
Tambieacuten este antildeo fueron tres investigadores de esta ciencia los laureados con el preciado galarshydoacuten cuyos nombres son Benkatrashyman Ramakrishnan Ada Yonath y Thomas Steitz que coincidieron en sus estudios sobre la estructura y funciones de los ribosomas unas partiacuteculas del citoplasma que desshycodifican la informacioacuten del ADN transmitida por el ARN mensajero para fabricar las proteiacutenas selecshycionando los amin oaacutecidos uno a uno
Los equipos liderados por los tres ganadores consiguieron por medio de la cristalografiacutea de rayos X el coshynocimiento en tres dimensiones de la estructura atoacutemica de los ribososhymas en el antildeo 2000 Este logro de bioquiacutemica baacutesica permitioacute saber como actuacutean los antibioacuteticos en las ceacutelulas de las bacterias lo que haraacute
posible disentildear nueshyvos antibioacuteticos que mejoren Ia actividad de 10$ actualmente en uso evitando asiacute la aparicioacuten de resistenshycia que se da en algushynos casos
La israeliacute Yonath de 70 antildeos trabaja en el Instituto Weismann de Jerusaleacuten y fue la pionera en obtener los primeros cristales Ellnor Ostrom OIIver E Willlamson de ribosomeacutels el norteamericano Steitz nacido en 1940 es profesor de la Universidad de Yale y publicoacute en 1998 el primer mapa incomshypleto del ribosoma y por uacuteltimo Ramakrishnan el maacutes Joven de los tres nacioacute en la India en 1952 y trabaja en la Universidad de Camshybridge (R~lIlo Unido) Tuvo una partlclpaClon relevante en la resoshylucioacuten de la estructura ribosoacutemica En dicha Universidad fue donde James Watson y Francis Crick desshycubrieron en 1953 la estructura en doble heacutelice del ADN
ECONuumlMiacuteA
La Academia de Ciencias de Suecia otorgoacute el premio de Ecoshynomiacutea a dos profesores estadounishydenses (como manda la tradici oacuten) por sus investigaciones en torno a las organizaciones sociales y la imshyportancia que en ellas tiene la orshyganizacioacuten econoacutemica (economic gobernance) que ha sido tladucishyda al espantildeol por un raro palabro gobernanza que bien podriacutea haber sido sustituido por gobierno o gobernabilidad Los plemiados son Elinor Ostrom y Oliver WiJliamshy
son Aunque ambos partieron de oacutepticas distintas coinciden en sus conclusiones
Ostrom nacida en 1933 es proshyfesora de la Universidad de Indiana y centroacute su trabajo en el estudio de la gestioacuten de la propiedad comuacuterl y en su libro El gobierno de los meshydios comunes describe numeroshy
sos casos eXitosos de comunidades locales entre las que incluyoacute el Trishybunal de las Aguas de Valencia un jurado centenario de regantes que dirime los conflictos derivados del uso del agua como ejemplos que muestran mayor eficiencia que la de otras forma puacuteblicas o privadas de gestioacuten Llega a la conclusioacuten de que ni la plivatizacioacuten ni la gesshytioacuten puacuteblica son siempre la mejor
opcioacuten Por su parte Williamson de 77
antildeos (uno maacutes que su pareja ganashydora) es docente de la Universidad de Berkeley California y autor de la obra Las instituciones econoacuteshymicas del capitalismo en la que estudia la teoriacutea y desarrollo de los costes de transaccioacuten que son los derivados de la operacioacuten aunque no formen parte del precio y su aplicacioacuten al funcionamiento intershyno de las empresas Analizoacute como influyen las relaciones jeraacuterquicas de las grandes sociedades en la reshysolucioacuten de los conflictos internos Tambieacuten estudioacute las situaciones en las que la organizacioacuten empresashyrial se vuelven tan complejas que aconseja externalizar determi nadas actividades operacioacuten que recibe el nombre de outsourci ng
ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
bull Los diacuteas 18 19 Y20 de septiemshybre tuvo luga r en el municipio ourenshysano de Maceda la celebracioacuten de Asshyt roga licia 09 evento del que nuestra agrupacioacuten form a parte como colaboshyradora organizadora del mismo y que en los uacuteltimos dos antildeos se estaacute convirshytiendo en la referencia del panorama astronoacutemico gallego gracias a la gran calidad de las conferencias y talleres que durante estos diacuteas se desarrollan wwwastroga liciaorg
- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
bull El diacutea 16 de octubre t uvo lugar una observacioacuten con el colectivo ponteshyvedreacutes Va ipolorio en el nacimiento del Riacuteo Gafos muy cerquita de Pontevedra A esta observacioacuten acudieron muchos miembros de dicho colectivo y un buen nuacutemero de miembros de la AARB
bull Los diacuteas 13 y 24 de noviembre Julio Pereira impartioacute sendas charlas de Iniciacioacuten a la Astronomiacutea y sesiones de Planetario para los alumnos del Coleshygio Mariano de Vigo Tambieacuten t uvieron lugar estas charlas de iniciacioacuten a la Asshytronomiacutea en el Colegio Las Acacias
voa nos acercoacute todas las novedades acerca de la investigacioacuten sobre exoshyplanetas con una charla-coloquio titushylada Planetas Extrasol ares que tuvo lugar en la Libreriacutea Casa eJel Libro cuya gerencia una vez mas nos cedioacute su sashyloacuten de actos para nuestras actividades
bull El 17 de noviembre Pablo Martiacuteshynez Javier Navidad Sebastiaacuten Hernaacutenshydez y Ricardo Lago se desplazaron al Alto de Fontefriacutea con intencioacuten de obshyservar el maacuteximo de las Leoacutenidas (lluvia de estrellas)
bull El 23 de noviembre Ricardo Lago impartioacute una charla-coloquio titu lada Exploracioacuten Espac ia l en el sa loacuten de actos de la libreriacutea Casa del Libro
bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
bull Durante este antildeo 2009 se han enviado reportes sobre contaminacioacuten lumiacutenica al Proyecto IACO en el ma rco del AIA-IYA2009
bull Se ha puesto en marcha el Proshyyecto CMON (Collaborative Meteor Observatory Network) entre varios afishycionados gallegos para montar una red gallega de registro y estudio de boacutelidos y meteoros que pueda colaborar con otras redes profesionales que ya estaacuten en pleno funcionamiento
Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
-
Eridanu~--
[) 225 0
Columba -lt
E w
Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
Diacutea 20shy
Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
Diacutea 4shy
Diacutea 22shy
Diacutea 17shy
MAYO
Diacutea 6shy
Diacutea 16shy
Diacutea 26shy
JUNIO
Diacutea 8shy
Diacutea 21shy
Diacutea 28shy
Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
Toda a informacioacuten de
Vi O
Alcaldiacutea Concello de Vigo
ALCALDiacuteA
Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
Cal eacute o seu horario Luns a venres de 8 da mantildeaacute aacutes 8 da tarde e saacutebados de 10 da mantildeaacute aacutes 2 da tarde
Outros servizos de Atencioacuten Cidadaacute Se vostede quere obter informacioacuten a traveacutes do seu moacutebil ou do seu enderezo electroacutenico sobre ofertas de emprego munlClpals subvencioacutens e prazos de pagamento dos impostos municipais noacutes informaacutemoloa sen custo alguacuten Poacutedese dar de alta a traveacutes do 010 ou no enderezo 010vigoorg
Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
bullWWW vigO org
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LA OBSERVACION PLANETARIA
y EL DIOS DE LA GUERRA
Cuando algunos miembros de
la Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas
Baixas me propusieron la idea de colaborar con alguacuten artiacuteculo en esta interesante revista accediacute gustoso y agradezco su deferencia
de darme la oportunidad de colashy
borar con los temas que maacutes me apasionan La astronomiacutea
La astronomiacutea amateur puede
tener dos apartados El cielo proshy
fundo y la observacioacuten planetaria o en su extensioacuten digamos la obshyservacioacuten del Sistema Solar Desde siempre me quedeacute maravillado por la observacioacuten de los planetas y los
misterios que encierran
Tambieacuten los dos apartados obshyservacionales se pueden dividir en dos La observacioacuten visual y la obshyservacioacuten fotograacutefica sentildealando
esta uacuteltima un tanto mas difiacutecil y complicada especialmente en la fotografiacutea planeta ria
Este invierno y proacutexima primashy
vera tendremos dos planetas en
muy buenas condiciones de obsershyvacioacuten Marte por tener su oposishy
cioacuten en enero y Saturno un poco mas tarde
Marte siempre fue mi planeshy
ta preferido por sus detalles tan
dinaacutemicos y cambiantes sus mushychos puntos en comuacuten con nuesshytra Tierra y al ser sus oposiciones un poco mas frecuentes que las de los demaacutes planetas exteriores
es obligado hablar en primer lugar del planeta rojo
Como todos sabemos el Marshyte de los latinos era Ares para los
Camilo Fumega Ucha Presidente de la Asociacioacuten para la Divulgacioacuten Cientiacutefica
Ourense Astronomiacutea
griegos dios de la 18 d iciembre 2007 882 Mili Km --------guerra que se hace
acompantildear de sus dos hijos Fobos (Temor) y Deimos (Terror) una
Afelio
vez descubiertos por 28 agosto 2003 556 MilI Kmel astroacutenomo estadoshy
unidense Asaph Hall
EI planeta rOJo poshy8 ltlbri12014
see una oacuterbita muy 924 MilI Km
exceacutentrica y esto hace Tabla Oposiciones de Marte cercanas a las actuales En agosto de 2003 alcanzoacute el perihelio que sus OPOSICIOshy situilndose a su miacutenima distancia a la Tierra con 556 millones de Kmla actual oposlcion del proacuteximo dja 29 de enero seraacute en el afeliocon una distancia cercana a los nes que se dan cada 100 millones de Km
780 diacuteas por teacutermino medio no acontezcan a la misma nes de Km) y es entonces cuaacutendo distancia haciendo variar en conshy brilla con un fulgor rojo-naranja secuencia su diaacutemetro aparente casi escandaloso superando en angular asiacute como su brillo o magshy brillo al planeta Juacutepiter nitud a simple vista En las oposi shyciones afeacutellcas esto es en el punto Precisamente un par de meses mas lejos de la Tierra como la que antes y despueacutes de las oposiciones acontecioacute en el mes de enero pashy debemos observar y fotografiar el sado Marte se situoacute a maacutes de 100 planeta porque despueacutes su brillo y millones de Km pero su brillo sushy diaacutemetro decreceraacuten raacutepidamente pera auacuten la primera magnitud yes muy faacutecil de localizar sin embargo En la tabla I podemos ver las en el periheliO (oposiciones cercashy oposiciones hasta el 2020 con su nas y favorabl es como la del 2003 distancia correspondiente en milloshyy que acontecen cada 15-17 antildeos) nes de Km en su miacutenima aproxishyMarte se situacutea a la miacutenima distanshy macioacuten que suele acontecer con cia de nuestro planeta (556 millo- algunos diacuteas de diferencia a la
Oposiciones de Iarte para el ciclo 2003-2020 I Fecha Asceu Recta Declinacioacuten Distaucia LVKlll lag TA 2S-Ago-2003 15deg -i8 S22h 39m 03 72 556 x 106 251-28
I
30--Iay-2016 15h -15m 2F 2-i S 0503 bull 753 x 106 -20 186I
31-Jul-20 18 20h 27m 25deg 56 S 0385 577 x 106 -2S 2-i3 13-0cl-2020 05deg 22 N 0-119 62 7 x 1050111 22 m -16 22-1
15~ 53 N 07-No-~005 02h 51m 0-i6-1 69-1 x 106 ~01-~3 159-2-1-Dic-2007 26deg-151 06h 12m 0592 S86 x 106 -16
29-Ene-20 1 O 08h 5-1m 22 09 N 066-1 99-1 x 106 -12 141 05-1ar-2012 11h 03m 11351 I 06 7-i 1008 x 106 -12 139
l ) O-l~ 25 S 0618 bull 915 x 1051-1-Abr-201-1 13h 05m -1-1 - shy
Tabla IIOposiciones hasta el antildeo 2020Se dan sus coordenadas as] como su distancia magnitud y tamantildeo aparente en segundos de arce
Marte el diacutea 2 de diciembre del 2007 Al sur (arriba) se divisa el Solis Lacus y sus regiones adyacentes Abajo izquierda se puede ver el Mare Acidalium muy cerca del polo norte El color azul difuso se debe a nieblas que se forman en sus contornos Newton 3l0rnm Powermate 5X F25 Philips SPC900NC
El diacutea 20 de agosto de la gran oposicioacuten de 2003 ha sido posible capturar el sateacutelite De i mos en su maacutexima elongacioacuten oeste a las 2h ut El planeta estaacute saturado para poder resaltar el sateacutelite Se empleoacute el newton de 3 10rnm a focales y exposiciones de FIO y 1 F20 y 2 Y F25 Y 4 de izquierda a derecha y una Toucam Pro modificada para larga exposicioacuten
Muy cerca del maacuteximo acercamiento en la gran oposicioacuten de 2003 Marte nos muestra la gran extensioacuten de su polo sur (arriba) En el centro destaca Solis Lacus y las regiones que le circundan divisando a su izquierda el gran cantildeoacuten de Valles Marineris Newton 310mm Powermate 5X F25 Toucam Pro
oposicioacuten debido a la excentricishydad del planeta
En b tabla II (paacutegino mterior)
tambieacuten veremos sus fechas con las coordenadas del planeta en el
cielo asiacute como su distancia magshynitud y tamantildeo angular aparente
La observacioacuten planetaria no es tarea faacutecil Requiere telescopios de una cierta potencia (lo ideal seraacuten como miacutenimo 20 cm) si queremos divisar los principales detalles adeshymaacutes de una atmoacutesfera muy estable para que el telescopio pueda trashybajar a su maacutexima potencia
Pero los detalles planetarios no se ven al primer golpe de vista requieren muchas horas al telesshycopio con paciencia y en espera de aquellos breves momentos de estabilidad de nuestra atmoacutesfera
para poder ver y captar todos los maravillosos detalles que nos pueshyden mostrar los planetas y en este caso el planeta rojo
A l primer vistazo Marte es un planeta lleno de decepciones Uno espera ver los claros de las meseshytas las zonas altas los canales etc y lo que divisamos es un pequentildeo disco anaranjado sin rastro alguno o quizaacutes alguacuten leve sombreado acompantildeado posiblemente de una manchita intensamente blanca al norte o al sur del disco a modo de un blanco diamante engarzado en el borde de un anillo Es uno de los casquetes polares que seguacuten la oposicioacuten nos puede mostrar el
norte o el sur (esta vez nos mosshytraraacute el polo norte)
Pero si tenemos la paciencia de esperar a los momentos estables de nuestra atmoacutesfera entonces los detalles de Marte se nos preshysentaraacuten a nuestros ojos destellanshydo maravillosamente hacieacutendose visibles la Syrtis Major Sinus Merishydiani Hellas Solis Lacus Coacuteprates etc y si nuestro telescopio es lo bastante potente podemos divishy
sar incluso los grandes volcanes de
Toma en blanco y negro a traveacutes de filtros infrarrojo y violeta el diacutea 27 de julio de 2003 El polo sur muestra grietas debido a su deshielo causado por el comienzo del verano marciano En el centro destaca Sinus Meridiani con dos zonas claras a ambos lados que pueden ser debidas a fenoacutemenos meteoroloacutegicos estacionales Newton 310mm Powermate 5x F25 Toucam Pro
la regioacuten de Tharsis como la gran
cima de Olympus Mons Es muy recomendable acostumshy
brarse a observar con los dos ojos abiertos y la visioacuten ladeada donde nuestra retina estaacute menos cansashy
da Si ponemos una rnano delante del aja abierto que no observa y nos alejamos ligeramente del ocushylar nos acostumbraremos a la senshysacioacuten de que observamos con los dos ojos y nuestra observacioacuten se haraacute mas coacutemoda y sensible
Los detalles se muestran bien en luz visible pero filtros naranja amarillos o azules nos ayudaraacuten a contrastar e identificar mejor ciershytos detalles
Para la observacioacuten visua l basshytaraacute un aumento entre 150 y 250 veces pero para la fotografiacutea la cosa cambia si queremos destashycar los detalles en primer teacutermin o tenemos que ampliar la focal del telescopio hasta algunos metros esto es de 4 a 6 en el caso de Marte que podemos conseguir aplicando al telescopio una lente negativa adiciona l como puede ser una lente barlow de ca lidad o mejor auacuten una powermate
Para semejante ampliacioacuten neshycesi tam os una montura fuerte que
permita un buen seguimiento asiacute
como una atmoacutesfel-a estable (muy
importante) si no los detalles se
mostraraacuten oscilantes y borrosos
no siendo posible la captura fotoshy
graacutefica
Hoy diacutea las caacutemaras maacutes adeshy
cuadas son las ccd ex profeso
o tambieacuten caacutemaras que puedan
grabar viacutedeos (las mas usadas) a
varios fotogramas por segundo
porque bu rlan de alguna for-
El planeta en la oposiclon de
ma las secuencias turbulentas y despueacutes con el programa adecuashydo como Registax se pueden esshycoger los mejores frames alinearshylos optimizarlos y promediarlos en una imagen final de gran calidad Las webcam con chip ccd como alshygunas Philips hoy diacutea son las maacutes adecuadas por su gran rendimienshyto y un coste superasequible
Tambieacuten si el telescopio es lo suficientemente potente podemos intentar ca pturar los sateacutelites Fobos y Deimos sobre todo este uacuteltimo ya que se aparta mas del planeta y es mas brillante Para esto debeshymos esperar a que los sateacutelites se en cuentren en sus maacuteximas elonshygaciones ya que la mayoriacutea de las veces se hallan inmersos en la luz de planeta y necesitamos que la webcam esteacute modifi cada pa ra larshyga exposicioacuten ya que tendremos que exponer varios segundos para panel en evidencia la luz del sateacutelishyte La ampliacioacuten tambieacuten seraacute alta para desdoblar el diminuto sateacuteshylite del disco planetario
En fin si el clima nos acompantildea tendremos de nuevo otra ocasioacuten de observar el planeta rojo a pesar de no ser una oposicioacuten favorable
2007 Ahora nos muestra el polo norte (abajo) En el centro izquierdo se divisa una manchita blanca que sentildeala el Olympus Mons Posiblemente se deba a nubes y nieblas que circundan el gran volcaacuten Nexton de 310mm Powermate 5xF25 y Philips SPC900NC
CLUB DE ISICA
ENRICO FERMI El Club de Fiacutesica Enrico Fermi
se inauguroacute el pasado diacutea 6 de ocshytubre en el Laboratorio de Fiacutesica del lES Santo Tomeacute de Freixeiro Lo dirige el profesor Joseacute MalIacutea Cordobeacutes miembro fundador de la Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas Baixas profesor de Fiacutesica de lES y actualmente trabajando en el Deshypartamento de Fiacutesica Aplicada de la Universidad de Vigo
Preguntamos en primer lugar al profesor Cordobeacutes por el moshytivo que le movioacute a buscar ese nombre para el Club
Con el nombre de Enrico Fershymi se quiere honrar la memoria del ilUStre fiacutesico italiano premio Nobel en 11938 por sus estudios de la radiactividad inducida usanshydo neutrones y el uacuteltimo quizaacutes de los grandes fiacutesicos que fueron teoacutericos y experimentales al misshymo tiempo En el club de Fiacutesica recibimos apoyo en materiales didaacutecticos muy variados de Fermishylab un laboratorio nacional ameshyricano que se encuentra cerca de Chicago y en donde se hace inshyvestigacioacuten en Fiacutesica de altas enershygiacuteas Esta es otra de las razones que me movieron a dedicarle las actividades del Club a este conoshycido fiacutesico
iquestQueacute actividades se realizan en el Fermi
El Club Fermi tiene por objeto promover los estudios de Fiacutesica elTtre los alumnos de Bachillerato Cada antildeo se inscriben en el Club alumnos de muy diversos centros docentes que estaacuten muy interesashydos en el estudio de la Fiacutesica Teshynemos una reunioacuten semanal y las actividades se centran en el estushydio de las estructuras de la materia
(aacutetomo nuacutecleo y partiacutecula) tanto a nivel teoacuterico como expel-imental Para ello hay disentildeadas una serie de charlas-coloquio sobre estos teshymas y otra serie de actividades para simulal-Ios meacutetodos de trabajo que se emplean en esta investigacioacuten Colaboran en las actividades del Club Fermi algunos laboratorios de Fiacutesica de Altas energiacuteas como CERN en Suiza y Fermilab y Jeffershyson lab en USA
Entre los contenidos de las seshysiones figuran El Modelo Estaacutendar de la Partiacuteculas e Interacciones con el que se trabaja en Fiacutesica de Parshytiacuteculas los trabajos sobre Fusioacuten nuclear en el laboratorio y en los sistemas estelares y los desarrollos sobre Cosmologiacutea
iquestEstaacuten previstas otras actividashydes ademaacutes del curso propiashymente dicho
Efectivamente otras actividashydes en las que pueden pal-ticipar aquellos alumnos que lo deseen son la preparacioacuten para la Olimshypiacuteada de la Fiacutesica la participaoi oacuten en concursos sobre Ciencia como Ciencia en accioacuten organizado por la Real Sociedad Espantildeola de Fiacutesica y Sciencia per tutti organizado por el Instituto Nacionale de Fisica Nushycleare en Frascatti asiacute como las sashylidas a observar el cielo nocturno en colaboracioacuten con Ila Asociacioacuten Astronoacutemica Rias Baixas
Usted estuvo en CERN el antildeo pasado en un curso para profeshysores de lES coincidiendo con la puesta en marcha del LHC iquestEstaacute previsto dedicar tiempo al proyecto LHC en las sesiones del Clubiquestqueacute visioacuten tiene de este proyecto en el momento actual
D Joseacute Mariacutea Cordobeacutes Fiacutesico
En este antildeo uno de los temas a los que se dedicaraacute especial atenshycioacuten seraacute al nuevo acelerador de CERN el LHC (Large Hadron Colllshyder) que tiene previsto comenzar a funcionar en el mes de noviembre Su estructura su funcionamiento y los objetivos que tiene planteashydos se trataraacuten a lo largo de las sesiones en las que se conjugaraacuten las clases teoacutericas con el uso de los maacutes variados recursos didaacutecticos
Sobre el LHC lo primero que diriacutea es que es una maacutequina extreshymadamente compleja Se dice que es una maacutequina de maacuteximos es la mayor instalacioacuten superconductoshyra del mundo es la que trabaja a menor temperatura la que permishyte alcanzar la mayor energiacutea la de mayores dimensiones etc
El antildeo pasado coincidiendo con el curso para profesores de lES al que se ha referido en CERN se puso en funcionamiento Fue todo un eacutexito Sin embargo cuando se estaba calibrando a la energiacutea de 5 TeV en uno de los sectores en que estaacute dividido el acelerador hubo una averiacutea debido a defectos en la soldadura de unos imanes y e1 acelerador pasoacute del reacutegimen superconductor al normal produshycieacutendose un escape de helio al tuacuteshynel Esta averiacutea que produjo dantildeos en los imanes adyacentes fue basshytante seria y ha obligado a retrasar un antildeo su funcionamiento con el perjuicio que ello supone para los trabajos de investigacioacuten que esshytaba previsto iniciar Por otra parshyte ha sido necesario revisar miles de soldaduras reparar los imanes dantildeados o sustituirlos por otros nuevos y esto ha encarecido el proshyyecto Evidentemente ha sido un momento difiacutecil para CERN pero tambieacuten hay que tener en cuenta
que la complejidad de la maacutequina el trabajo pionero que alliacute se esta realizando y el nuacutemero elevado de grupos de investigacioacuten que intershyvienen en el proyecto y que hay que coordinar es un desafiacuteo en toda la regla
Sin embargo como dice el Director General de CERN Rolf Heuer ahora se comprende mucho mejor coacutemo funciona la maacutequina y este contratiempo ha suministrado mucha experiencia para el futuro Se han mejorado algunos sistemas de proteccioacuten y se controlaraacuten los haces con nuevos sistemas de seshyguimiento Iniciaraacute su funcionashymiento a una energiacutea menor de la que se ha previsto en el mes de noviembre para ir calibrando el guiado de los haces los detecshytores los sistemas de recogida de datos etc Posteriormente se aushymentaraacute su energiacutea hasta unos 5 TeV en el 2010 para despueacutes des-
conectarla en el invierno del nuevo antildeo y pl-epararla para su funcionashymiento a 7 TeV (energiacutea maacutexima) en el 2011 No obstante a estas energiacuteas por debajo de la energiacutea maacutexima los fiacutesicos esperan enconshytrar resultados que sean relevantes e indicadores quizaacutes de una nueva Fiacutesica
El club de Fiacutesica Enrico Fermi tiene ya una rica tradicioacuten de premios entre sus antiguos miembros iquestNos puede hablar de este tema
En el club venimos preparando a los alumnos para la Olimpiada de Fiacutesica desde sus comienzos Ha hashybido miembros del Fermi que han sido ganadores tanto en la fase local de la Universidad de Vigo como en la fase nacional y han podido asistir a la Olimpiacuteada Intershynacional En el antildeo 2001 fuimos ganadores del concurso Ciencia en
accioacuten y representamos a Espantildea en el eERN junto con otro grupo de un colegio de Madrid Conseshyguimos un diploma en el Concurso Scienza per tutti en el antildeo 2003 por un trabajo sobre el micromunshydo y el macromundo etc
iquest Coacutemo estaacute estructurado el curshyso en el Club Fermi
Las sesiones en el Club Fermi tienen una frecuencia semanal y se extienden a lo largo de un trimestre En la segunda fase las actividades se centran en la preparacioacuten de la Olimpiacuteada de Fiacutesica y en la particishypacioacuten en algunos de los concursos cientiacuteficos que hayan elegido los participantes La clausura del curso en el mes de abril se hace coincishydir con la participacioacuten en el Masshyterclass experimento en Fiacutesica de partiacuteculas a traveacutes de internet que organiza la Universidad de Santiago en colaboracioacuten con CERN
Joseacute Mariacutea Cordobeacutes director del Club de Fiacutesica Enrico Fermi y colaborador de esta revista durante una estancia en el CERN
FISICA
INTRODUCCiOacuteN
La fiacutesica es una rama de la cienshycia La ciencia es la buacutesqueda de un entendimiento racional del mundo en el que vivimos Como tal la ciencia parece haber sido inventada hace unos 3000 antildeos en la antigua Grecia y sus coloshynias por los mares Egeo y Meshyditerraacuteneo Mucho antes de la ciencia la humanidad demostroacute tener grandes capacidades inshyventivas manejando el fuego la agricultura la medida de tierras calendarios los tejidos la metashylurgia y el uso de metales (coshybre bronce y plomo) para la deshycoracioacuten herramientas y armas
CIENCIAS FiacuteSICAS
En tiempos antiguos con el fin de procurar bienestar a la hu shymanidad aquellos fenoacutemenos provocadores de miedo como las tormentas truenos y relaacutempagos
terremotos erupciones volcaacutenicas otros desastres naturales trageshydias personales tales como la enshyfermedad accidentes y similares se atribuiacutean todos a espiacuteritus que veniacutean en una gran variedad de colores y sabores El aplacarlos era una importante industria La mitoshylogiacutea una rica y hermosa literatura emergiacutea de los esfuerzos de la hushymanidad para hacer frente a lo que pareciacutean acontecimientos caoacuteticos y al azar La mitologiacutea se convirshytioacute en el manual del usuario para desenvolverse en un mundo que mezclaba reconfortante regularishydad - diacutea y noche invierno y verashyno las fases de la luna las mareas el movimiento de los planetas y los modelos de estrellas - con desasshytres inexplicables y catastroacuteficos
Entonces allaacute por los antildeos 600 iJC algo nuevo sucedioacute una deshyterminacioacuten por tratar de entender el mundo en toda su complejidad por medio de la loacutegica (lagos) Esto iba a reemplazar la mitologiacutea (mythos) que va con la poesiacutea la cancioacuten y el relato de cuentos El lagos entrantildeaba un firme razonashymiento Como ejemplo de la nueva filosofiacutea la causa de la noche y el diacutea es la rotacioacuten de la tierra sobre su eje una explicacioacuten mucho maacutes econoacutemica que aquella en la que el sol orbita la tierra en 24 horas
Obseacutervese que ambas explicashyciones para el diacutea y la noche hacen
DI Leon M Lederman A Antoliacuten Franco para traducir
para la Revista Ciencia Riacuteas Baixas
uso de la racionalidad - en resshypuesta a porqueacute diacutea y noche Los griegos nuevos a este asunto de la ciencia teniacutean una conviccioacuten filoshysoacutefica de que la razoacuten maacutes sencilla era la preferible Uno puede ver esto en la arquitectura y la escultushyra griegas en donde siempre que era posible se seleccionaba la geoshymetriacutea y la elegancia
Un tema capital de la ciencia griega era la presuncioacuten de que las complejidades del mundo - de los soacutelidos liacutequidos y gases de la roca y del metal del sol y los planetas de lo duro y lo blando - todo era la consecuencia de liJ combinacioacuten de cuatro elementos baacutesicos que ellos llamaron aire tierra fuego y agua Hoy en diacutea los ciacutenicos proclashyman que de aquiacute solo se obtiene un lodo caliente y burbuJeante Pero la buacutesqueda de la simplicidad subyacente a la complejidad era una estrategia fundamental
Una idea mucho maacutes cercana a nuestro actual concepto del munshydo fue inventada por Demoacutecrito (450 aL) Eacutel introdujo la idea de que existe una variedad de partiacutecushylas diminutas e invisibles que viajan raacutepidamente por todo el espacio colisionando y combinaacutendose en distintas formas y acumulaacutendose para hacer la variedad de cosas una gota de agua un grano de coshybre una mota de sal Estas ideas de
El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trabajo en fiacutesica de partiacuteculas en 1988 Actualmente vive en Batavia Illinols (USA)
FUENTES AEinstein El mundo como yo lo veo R Feynman et al Las conferencias de Feynman sobre Fiacutesica GGalileo Diaacutelogos relacionados con dos nuevas ciencias DGriffiths Introduccioacuten a la Mecaacutenica Cuaacutentica J Keats Las Poesiacuteas completas de John Keats EOWilson ConsillienceLa utilidad del Conocimiento
aacutetomos eran una forma de buscar
la simplicidad dentro de las comshyplejidades de la materia pero en los primeros tiempos de Grecia la verificacioacuten de tales ideas no era posible ni siquiera se pensaba que fuera importante En lo que caprishychosamente pod riacutea considerase presciencia los filoacutesofos griegos no a diferencia de algunos fiacutesicos teoacutericos modernos pensaban que la verificacioacuten experimental era abshysolutamente indigna
Demoacutecrito de Abdera
Los griegos no estaban enamoshy
rados de las investigaciones expeshyrimentales disentildeadas para confirshymar lo que ellos consideraban la belleza espiritual y esteacutetica de su visioacuten del mundo Se cuenta una historia acerca de un joven filoacutesoshyfo recieacuten elegido a la distinguida
Academia de Platoacuten Escuchoacute un debate sobre el nuacutemero correcto de dientes que se asignaban a un asno El argumento sentildeala la nushymerologiacutea pitagoacuterica en contra de la jerarquiacutea de la estructura animal ordenada por los dioses El novicio interrumpioacute para sugerir que jusshyto en el exterior de la Academia habiacutea un grupo de carromatos cada uno de los cuales estaba enshyganchado a un asno y que los acashydeacutemicos podiacutean salir a contar los dientes Inmediatamente el desshyafortunado individuo fue asaltado recibioacute una buena paliza por parte
de los enfurecidos veteranos y fue arrojado de la Academia Este incishydente dejoacute claro el modelo de las corteses discusiones acadeacutemicas entre nuestras maacutes prestig iosas facultades de Harvard Stanford Yale y Princeton
LAS PRAacuteCTICAS DE LA FiacuteSICA
Para acercarnos a la fiacutesica es uacutetil describir las disciplinas esenciashyles que definen la actividad geneshyral de la ciencia Hay cuatro de tashyles disciplinas y pueden disponershy
se en la forma jeraacuterquica de una piraacutemide procediendo a partir de una base principal matemaacuteticas hasta fiacutesica quiacutemica y triunfante en complejidad con la moderna biologiacutea con base molecular por encima
Uno puede casi al azar escoger una de las muchas subdivisiones
que se extienden desde la astronoshymiacutea y antropologiacutea hasta la zooloshygiacutea y tropezar con tales subdisciplishynas como geoquiacutemica astrofiacutesica geneacutetica o quiacutemica atmosfeacuterica pero todas ella mezclan trozos de las disciplinas esenciales para consshy
truir el gran monumento a coacutemo funciona el mundo
La fiacutesica tiene el fino enfoque de da rificar la estructu ra de la materia y la energiacutea sobre un escenario que
consiste en espacio y tiempo que empieza con el origen del universo entendiendo la evolucioacuten desde el informe caos de la explosioacuten origishynal hasta la formacioacuten de galaxias cuaacutesares agujeros negros estrellas y sistemas solares La estructura de la materia hasta las moleacuteculas aacutetomos y partiacuteculas subnucleares es tambieacuten una parte esencial del enfoque Desarrollo histoacuterico
La disciplina de la fiacutesica surgioacute en el siglo XVI como una partida cuantitativa de leyes con base mashy
temaacutetica por medio de las cuales los humanos podiacutean comprender el mundo inanimado Los profundos
misterios con que se enfrentaban los antiguos fueron reemplazados por una grupo de principios cada vez maacutes concisos de modo que el movimiento de los objetos - el vueshylo de los proyectiles la caiacuteda de las manzanas la oacuterbita de la luna la trayectoria de los planetas - podiacutea explicarse de forma cuantitativa Las defi n iciones de espacio tiempo materia y energiacutea eran precisas Los fenoacutemenos excesivamente compleshyjos - eclipses cometas mareas las propiedades de la materia (ej soacuteshylidos liacutequidos y gases) la estabilishydad de las estructuras (ej puentes torres barcos ) el comportamiento
de la Iuz los procesos queinduyen las oscilaciones del calor temperashyturas los colores del arco iris y los colores maacutes sutiles que emiten las sustancias calientes las cargas eleacutecshytricas y el magnetismo gravedad y radioactividad - todo esto fue con el paso del tiempo organizado en un nuacutemero relativamente pequentildeo de leyes de la fiacutesica
Las claves de la evolucioacuten de la fiacutesishy
ca moderna surgieron de una nueshyva actitud tipificada por una obsershyvacioacuten cuantitativamente precisa y experimentos controlados acopiashydos con ra zonamiento matemaacutetico Estas nuevas ideas empezaron con
la fiacutesica asociada principalmente con Galileo alrededor de 1600 Con los eacutexitos la estructura conshyceptual se extendioacute lentamente a otras disciplinas cientiacuteficas Los insshytrumentos necesarios para llevar a cabo la experimentacioacuten controlashyda evolucionaron lentamente desshyde remiendos hasta disentildeo basado en el entendimiento cientiacutefico La apl icacioacuten de la ciencia a la socieshydad (tecnologiacutea) animoacute la inversioacuten de la sociedad en la ciencia pero tambieacuten capacitoacute a la ciencia para llevar a cabo una experimentacioacuten auacuten maacutes sofisticada Este proceso
da cuenta del asombroso raacutepido avance de la ciencia y la tecnologiacutea que es caracteriacutestico de nuestros tiempos
El avance moderno
El siglo XX vio una profunda ampliacioacuten de las propiedades del mundo fiacutesico considerado ahora entendido por la fiacutesica El proceshyso de la fiacutesica empieza con el exashymen de un conjunto de fenoacutemenos que parecen estar relacionados (ej el movimiento y la estabilidad de los objetos) y sobre la ba se de cuishydadosas observaciones y medidas conduce a una propuesta de una ley concisa o un conjunto de leshyyes que pueden dar cuenta de las observaciones y la medida Estas nuevas leyes estaacuten sujetas a prueshybas siempre maacutes incisivas Si estas leyes fallan son reemplazadas por leyes maacutes profundas y maacutes vaacutelidas
Puede hacerse una lista de las subdisciplinas de la fiacutesica como (1) estado soacutelido (fiacutesica de materia conshydensada) que trata de estructuras complejas de la materia (ej supershyconductores semiconductores la ciencia de los materiales estructushyras moleculares complejas) (2) fiacutesica atoacutemica que trata de las propiedashydes de los aacutetomos (3) fiacutesica nuclear que trata de los fenoacutemenos de los nuacutecleos de los aacutetomos que ocupan solamente 10-15 del volumen del aacutetomo y (4) partiacuteculas elementales que trata de la buacutesqueda de los lashydrillos maacutes baacutesicos de la materia y de las fuerzas relevantes
Este sencillo resumen no toma en cuenta importantes temas relashycionados como la astrofiacutesica (que trata de la fiacutesica de las estrellas gashylaxias y la historia de la evolucioacuten del universo) la biofiacutesica (que trata de la fiacutesica de moleacutecu las muy granshydes cuyas estructuras definen proshyteiacutenas ceacutelulas y genes) y geofiacutesica y fiacutesica de la quiacutemica ( que trata de
la aplicacioacuten de las leyes de la fiacutesica a las disciplinas cientiacuteficas adyacenshytes)
Albert Einstein
La forma en que fu nciona la fiacuteshysica puede ilustrarse por medio de una de las subdivisiones la fiacutesica de pal-tiacuteculas Esta disciplina identishyfica los objetos maacutes primord iales a partir de los cuales estaacute compuesshyta la materia y busca entencJer las fuerzas que actuacutean entre estas parshytiacuteculas para construilmiddot los nuacutecleos aacutetomos y moleacuteculas Estas entidashydes maacutes complejas son entonces entregadas a la quiacutemica y a la biologiacutea moderna de base moleshycular generalmente acompantildeadas de un manual del usuario que prescribe las leyes relevantes de la fiacutesica El entablado conceptual soshybre el cual danzan estas leyes estaacute hecho de materia energiacutea espacio y tiempo
La fiacutesica de partiacuteculas surgioacute en la deacutecada de 1950 a partir de estudios de los nuacutecleos de los aacutetoshymos y la fiacutesica de rayos coacutesmicos Esta uacuteltima estudiaba partiacuteculas energeacuteticas que bombardeaban la tierra desde el espacio profundo exterior Para penetrar en profunshydidad dentro del nuacutecleo se invenshytaron los aceleradores de partiacutelcushylas para controlar y observar las colisiones entre las partiacuteculas aceshy
leradas (ge neralmente electrones y protones) y los objetivos selecshycionados A medida que aumenshytaba el conocimiento se disentildear-on las leyes generales de la naturaleza y generalmente se manifestaron matemaacuteticamente Estas leyes (ej la teoriacutea cuaacutentica de campos la relatividad general tambieacuten conoshycida como la ley de la gravedad de Einstein la teoriacutea de supercuerdas) fueron entonces sometidas a tests experimentales Nunca se halla que las teoriacuteas sean correctas A menudo se halla que son erroacuteneas o a lo mejor posiblemente correcshytas N uestra experiencia ha de ser respetuosa con nuestra herencia pero esceacuteptica de su l1nivNsalidad Por consiguiente las leyes de Isaac Newton promulgadas alrededor de 1680 fueron verificadas en un elevado nuacutemero de pruebas en un gran nuacutemero de laboratorios Pero solamente alrededor de 1920 se halloacute que no eran vaacute lidas cuando los fiacutesicos aprendieron coacutemo proshybarlas en el microscoacutepico mundo de los aacutetomos nuacutecleos y quarks
Las conexiones de distintas partes de la ciencia son algunos de los tesoros de la actividad Por consiguiente se tornoacute claro en el siglo XX que para entender como funciona el so l necesitamos saber acerca de las reacciones nucleares la existencia de neutrinos y la teoriacutea de la Fuerza Deacutebil El entender la evolucioacuten del universo necesitaba de todo el resumen teoacuterico de las partiacuteculas elementales porque el universo infante era una caliente y densa sopa de pa rtiacuteculas y fuershyzas Los aceleradores de partiacuteculas construidos para ensamblar este conocimiento estaacuten ahora a la esshypera de ver moleacuteculas bioloacutegicas y las briznas de carboacuten que son parte del estudio de la ciencia de los materiales
Como soportes de las disciplinas estaacuten los dos pilares revolucionarios
de la fiacutesica del siglo XX mecaacutenica cuaacutentica y relatividad La primera disciplina se aplica a las leyes que
gobiernan el comportamiento de la materia y energiacutea en los domishynios atoacutemico y subatoacutemico la otra se aplica al dominio cosmoloacutegico de las galaxias cuacutemulos galaacutecticos agujeros negros y las partes exoacutetishy
cas de nuestro universo
La teoriacutea cuaacutentica surgioacute de la creciente habilidad de los fiacutesicos por adquirir datos del micromundo del aacutetomo Invisible aloJo humano incluso con los maacutes avanzados mishy
croscopios a finales del siglo XIX el aacutetomo habiacutea sido un sospechoso componente de la materia duranshyte milenios Unos 10 millones de
aacutetomos caben en el punto al final de esta oracioacuten La materia familiar a Newton y sus seguidores hasta 1900 estaba compuesta incluso en la forma de una diminuta bola
de trillones de aacutetomos actuando de forma coherente Pequentildea mashyravilla entonces que el comportashymiento de objetos individuales del tamantildeo de aacutetomos es totalmente diferente de la experiencia humashyna Tan extrantildeas eran las nuevas reglas finalmente inventadas para explicar el comportamiento de los aacutetomos que muchos de los que habiacutean estado en el origen de la teoriacutea cuaacutentica se revelaron conshy
tra ella Esto incluyoacute a Einstein Sin embargo la teoriacutea tuvo eacutexito y hoy es la teoriacutea con maacutes eacutexito que subshyyace a la fiacutesica explicando toda la quiacutemica y una gran parte de la bioshylogiacutea con base molecular - la bioloshy
giacutea del DNA proteiacutenas y estructura de la ceacutelula
La fiacutesica del siglo XX ha dado lugar a una enorme tecnologiacutea que podemos describir enumeranshydo utensilios tales como laacuteseres teleacutefonos celulares maacutequinas de fax ordenadores (desde el Palm VII a enormes superordenadores) y farms de procesadores que
dirrgen nuestras faacutebricas predicen nuestm tiempo atmosfeacuterico orshyganizan nuestros negocios y jueshy
gan nuevos papeles en las nuevas ciencias de transferencia de inforshymacioacuten roboacutetica automocioacuten microelectroacutenica y nanoestructushyras Probablemente una importanshyte fraccioacuten del producto nacional
bruto de las naciones industriales surge de la fiacutesica del siglo XX Adeshymaacutes las disciplinas maacutes complejas de quiacutemica biologiacutea y ciencias de la tierra y el espacio se basan en la descripcioacuten de los fiacutesicos de la forshyma y funcioacuten de los aacutetomos y moshy
leacuteculas
Nanoestructuras
Efuturo
Asiacute que iquest queacute queda por hacer iquest Cuales son los problemas candenshy
tes a los que han de hacer frente los fiacutesicos del siglo XXI iquestCuales son las constricciones si hay alguna en los avances que posiblemente pudieshyra llevar este tema a una graciosa terminacioacuten iquestQueacute validez tiene la
asercioacuten Todos los temas fundashymentales se entienden iquestsolamente algunos detalles interesantes neceshysitan estudiarse Esta pregunta se ha alzado varias veces en la historia de la fiacute~ica En 1895 alentauds por deacutecadas y siglos de aplicaciones cada vez de mayor eacutexito de la meshycaacutenica newtoniana y del electroshymagnetismo de Faraday y Maxwell se alzaron voces eminentes proclashy
mando que las futuras verdades de la fiacutesica han de hallarse en el lugar del sexto decimal
La deacutecada de 1895 - 1905 sin embargo produjo nuevos datos que dieron un vuelco en esta exushyberancia y convirtioacute a los optimistas en voces de desesperacioacuten rayosshy
X radioactividad el electroacuten los oriacutegenes de la teoriacutea cuaacutentica y la teoriacutea especial de la relatividad esshytuvieron entre los descubrimientos de esa deacutecada Los creadores de la teoriacutea cuaacutentica nunca pudieron imaginarse las vastas consecuenshycias econoacutemicas culturales y de comportamiento de su descubrishymiento
De nuevo en 1990 varios autoshyres proclamaron el final de la fiacutesica En efecto ellos adujeron nosotros ahora entendemos esencialmente todo lo que es razonablemente uacutetil de entender lo que queda son o bien detalles o abstracciones que en esencia son irrelevantes para las aspiraciones humanas El balance de este artiacuteculo es un esfuerzo por disponer algunos de los problemas irresueltos con alguacuten esfuerzo por estimar los recursos que se neceshysitan para dirigir estos problemas Despueacutes de todo el objetivo de la investigacioacuten baacutesica abstracta es simplemente entender como funshy
ciona el mundo La fiacutesica puede
que sea la uacutenica disciplina que se esfuerza por colocarse al margen del negocio
Concentreacutemonos en los domishy
nios donde los fiacutesicos esperan que tengan lugar los mayores avances en las proacuteximas deacutecadas Segurashymente que habraacute un firme progreso en nuestra comprensioacuten y control de fenoacutemenos tan complejos corno la fiacutesica de la materia condensada superconductores de alta temperashytura y propiedades de los cristales materiales polimeacutericos compuesshytos ceraacutemicas y nuevas formas de
moleacuteculas basadas en el carbono (ej ( 60 con nanotubos) Parece seshyguro predecir que estos temas se desarrollaraacuten vigorosamente dushyrante la mayor parte del siglo XXI El control de la complejidad el poshysible surgimiento de nuevos fenoacuteshymenos - incluso nuevos principios fundamentales - ciertamente revishyviraacuten las cosas
Las aplicaciones de la fiacutesica a la quiacutemica y especialmente a la bioloshygiacutea son aquiacute importantes A medishyda que la biologiacutea se convierte en una ciencia cuantitativa y difiacutecil la fiacutesica en su teacutecnica sus invencioshynes de instrumentos de precisioacuten potencia computacional y leyes baacutesicas continuaraacute influyendo en la biologiacutea en su sentido maacutes geneshyral Recientes esfuerzos para entenshy
der la consciencia humana como un elemento de la ciencia cuaacutentica ilustran el poder de la aplicacioacuten de profundos principios ayudados por la tecnologiacutea de los ordenadoshyres simulacioacuten e imagen
Esto nos lleva al futuro de la fiacuteshysica de partiacuteculas y la cosmologiacutea Estas estaacuten ahora iacutentimamente acopladas ya que las leyes de la fiacutesishyca -las partiacuteculas y fuerzas - deben jugar un papel crucial en las maacutes tempranas eacutepocas de la creacioacuten y evolucioacuten
La fiacutesica de partiacuteculas estaacute al borde de alguacuten tipo de estertor emergiendo de un poderoso pero imperfec to sumario de partiacuteculas fundamentales seis quarks (vieshynen en pares arribaabajo encanshytoextrantildeo y encimafondo) y seis leptones (electroacuten muoacuten y tau cada uno de los cuales con su proshypio compantildeero neutrino) cuyo comportamiento social estaacute deshyterminado por tres fuerzas (fuerte deacutebil y eleacutectrica) Mientras que la ciencia cuaacutentica da una espleacutendida relacioacuten de todos los experimentos llevados a cabo en todos los aceshyleradores desde Galileo en Pisa la gravedad (relatividad general) aparece como un dominio que toshydaviacutea debe revelarse Necesitamos una coexistencia paciacutefica entre la relatividad y la teoriacutea cuaacutentica para entender el principio Neceshysitamos un resumen maacutes sencillo y maacutes compacto perspectivas para las cuales nos acogemos en la exshypresioacuten Fenoacutemenos Higgs Esta es una proyeccioacuten para un nuevo campo que hace que la simplicishydad cristalina del universo parezshyca tan complicada Apareceraacute en el nuevo y enorme acelerador en funcionamiento ya en Europa o el que vendraacute despueacutes Higgs simplishyficaraacute y recompensaraacute a sus desshycubridores tal vez en la deacutecada actual (2000-2010)
Despueacutes los cosmoacutelogos y asshytrofiacutesicos tambieacuten tendraacuten que enshytender la expansioacuten acelerada del universo la materia oscura y las constantes cosmoloacutegicas HJy mushycho por hacer Incluso los optimisshytas no son ridiculizados por decir que en buena medida el origen y evolucioacuten del universo basado en las leyes de la fiacutesica quedaraacute moshyderadJmente claro en los proacuteximos 20 a 50 antildeos
Esto podriacutea posiblemente tershyminar con la buacutesqueda de una ley baacutesica - tal vez una versioacuten de la teoriacutea de cuerdas Entonces de nuevo podemos ser como el emshybrioacuten del polluelo picando del alishymento almacenado en el huevo shytodo el universo de este embrioacuten dentro del huevo consumieacutendose eventualmente para dejar el huevo universo totalmente comprendido hasta que la caacutescara se rompe exshyponiendo otro universo
El uacuteltimo papel de la fiacutesica puede representar la agencia unificadora de todo el conocimiento humano EOWilson el sociobioacutelogo escrishybe en su libro Consillience sobre la unidad de todo conocimiento de la eventual unificacioacuten de las cienshycias las ciencias sociales y de las humanidades Por revolucionario que esto pueda parecer uno pueshyde tal vez otear las posibilidades a
traveacutes del puente de la conscienshycia humana Los neurocientiacuteficos estaacuten aprendiendo poco a poco elementos del funcionamiento del cerebro En un sentido real el ceshyrebro funciona seguacuten las leyes de la fiacutesica y eacutestas suavizadas por las bases probabiliacutesticas de la ciencia cuaacutentica y por la complejidad de la teoriacutea del caos puede auacuten con el tiempo ser reconducida a un anaacuteli shysis loacutegico
iquestSeraacute esto un rapto de la emoshycioacuten amor muacutesica poesiacutea arte O por el contrario enriqueceraacute
realmente la unioacuten cientiacutefica las grandes glorias del espiacuteritu humashyniacutestico suministrando una ciencia loacutegica subyacente iquestTememos noshysotros como Keats destejer el arco iris Richard Feynman el gran fiacutesico teoacuterico preguntoacute una vez iquest El entendimiento de los mecanismos de la actividad estelar hacen disminuir de alguacuten modo
nuestra apreciacioacuten de la belleza y esplendor del cielo nocturno
LO S PAPELES DE LA FiacuteSICA
Empleo
Los fiacutesicos encuentran emshypleo en academias en laboratoshyrios nacionales y en laboratorios de investigacioacuten industriales Hay tambieacuten un aacutegil movimiento de fiacutesicos en otros campos en donde son valorados su exclusivo dominio de instrumentos y de anaacutelisis mashytemaacuteticos Se mueven faacutecilmente por la moderna biologiacutea y han conshytribuido grandemente a definir la estructura y funcioacuten tridimensional de complejas moleacuteculas de DNA
Hoy en diacutea las fronteras de la astrofiacutesica y fiacutesica de partiacuteculas nos han dado un cuadro bastante claro y bien verificado del origen del unishyverso en un Big Bang el origen tan caliente y denso que la materia existiacutea en su forma maacutes primordial Los fiacutesicos de partiacuteculas simulando esto en grandes aceleradores sushyministran leyes que siguen la evolushycioacuten del universo hasta el presente Tanto la astrofiacutesica como la fiacutesica de partiacuteculas utilizan grandes y cashyros instrumentos y generalmente entrantildean colaboraciones internashycionales de decenas y centenares de cientiacuteficos y estudiantes graduashydos La mayor parte de la illvegtLishygacioacuten baacutesica en fiacutesica se hace con fondos del gobierno Otra investishy
gacioacuten baacutesica estaacute maacutes proacutexima a su aplicacioacuten y uno puede defenshyder el gasto puacuteblico como esencial
para producir ciencia en apoyo a la tecnologiacutea y contribuir a una ecoshynomiacutea robusta
Temas de Eacutetica y M oral
Los temas de eacutetica y moral surshygen cuando los fiacutesicos trabajan en laboratorios de defensa en armashymentos tales como explosivos nushy
cleares misiles y otras contribucioshynes a la guerra Como estaacuten cienshytiacuteficamente educados los fiacutesicos pueden ser consultados sobre proshyyectos tales como bombas guiadas con precisioacuten misiles defensivos con base en sateacutelites y cualquier fuente especialmente relacionada con impactos medioambientales Como la ciencia supone 150 mil millones de doacutelares anuales de gasshyto el respaldo de la fiacutesica y de los diversos campos es un tema poliacutetishyco y ciertamente aquiacute hay tensioshynes y competencias
Organizaciones profesionales
La fiacutesica estaacute organizada a esshycala nacional en la Sociedad Fiacutesica Americana (APS siglas in ingleacutes) asiacute como tambieacuten en sociedades subdisciplinares para impulsar la investigacioacuten atraer a estudiantes y obtener becas y contratos Orshyganizaciones paraguas tales como la Academia Nacional de Ciencias (NAS) y la Asociacioacuten Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS) son para la cultura para aconsejar al gobierno para hacer avanzar la ciencia generalmente y para orshy
ganizar poderosos Iobbies para defender u oponerse a poliacuteticas medioambientales temas regulatoshyrios seguridad educacioacuten prograshy
mas militares y similares La Unioacuten
Internacional para la Fiacutesica Pura y Aplicada (IUPAP) abarca a todas las naciones con un nuacutemero de fiacutesicos suficientemente grande para dirigir
temas relevantes para la profesioacuten
pero tambieacuten para aplicaciones de
la fiacutesica El compartir la construcshy
cioacuten de grandes telescopios aceshyleradores e instrumentos de fusioacuten es cada vez maacutes crucial La educashycioacuten para el continuo avance de la
ciencia es un problema comuacuten en
donde la experiencia internacional es uacutetil Elevar la captacioacuten popular de la fiacutesica es igualmente importanshyte a medida que la fiacutesica del siglo
XXI continuacutea engendrando nuevas
tecnologiacuteas
CONCLUSiOacuteN
La necesidad de un entendishy
miento puacuteblico de la fiacutesica - no de
la ciencia - nunca ha sido mayor El
conocimiento baacutesico que estamos acumulando sobre coacutemo funciona el mundo no es ni bueno ni malo Las aplicaciones de este conocishy
miento pueden medirse por armashy
mento nuclear o por un incremenshyto en la longevidad mejor salud y los medios econoacutemicos para repashyrar el medioambiente y reducir la pobreza a escala mundiciexcll Aquiacute la
humanidad tiene una eleccioacuten que puede juzgarse
I
EN LA BUSQUEDA
DE NUESTROS ORIGENES 1 los homiacutenidos maacutes antiguos
Desentrantildear la historia de nuesshy
tra especie es una tarea ardua y
compleja en la que la respuesta
a cada pregunta a merludo suele
venir acompantildeada de todo un conshy
junto de nuevas interrogantes que complican nuestro aacuterbol genealoacuteshy
gico Y en la que no siempre geneacuteshy
tica y paleontologiacutea parecen ir de
acuerdo
Seguacuten los datos geneacuteticos pushy
blicados por David Reich (Nature
mayo 2006) la separacioacuten entre
los homiacutenidos y los antepasados
de nuestros parientes maacutes proacutexishy
mos los chimpanceacutes se produjo
muy probablemente hace menos
de 5 millones y medio de antildeos Sin
embargo el descubrimiento por
Michel Brunet (Universidad de Poishy
tiers) en el desierto del ehad de los r-estos foacutesiles de Toulllaf (Sashyhelanthropus tchadensis) datashy
dos en casi 7 millones de antildeos y
que puede representar a nuestro
antepasado homiacutenido maacutes antishy
guo pone un nuevo dilema sobre los oriacutegenes de nuestra especie
y entre los foacutesiles de especies
maacutes antiguas consideradas tamshy
bieacuten como homiacutenidos se encuenshy
tran los de Orrorin tugeniensis (de unos 6 millones de antildeos) desshy
cubiertos en Kenia (Tugen Hills) y
Ardipithecus ram idus (de entre 41 Y55 millones de antildeos) en Etioshy
piacutea todos con rasgos que sugieren
el bipedismo y que son anteriores a
los Australopithecus
Precisamente el teacutermino hoshy
miacutenido se corresponde con prishy
mates cuyo desplazamiento es
biacutepedo en esto parece haber un
acuerdo generalizado entre anshy
tropoacutelogos o paleoantropoacutelogos
El bipedismo acarrea una serie de
caracteriacutesticas en la anatomiacutea que
sirven de referencia a la hora de
distinguir los foacutesiles en los craacuteneos
la posicioacuten del hueco de insercioacuten
de la columna vertebral foramen
magnum es central en la base
para proporcionar el equilibrio neshy
cesario de la cabeza en un indivishy
duo erguido La longitud del cuello
femoral y el surco de insercioacuten del
muacutesculo en dicho cuello del feacutemur
la estructura de la pelvis o la disshy
posicioacuten paralela y maacutes adelantashy
da de los pulgares en los pies son
otras de esas caracteriacutesticas que
van ligadas al desplazamiento biacuteshy
pedo
Francisco Novoa Cid Bioacutelogo y profesor de lE S
2 los Australopithecus
Pruebas indudables de bipedisshy
mo las encontramos entre los Ausshy
tralopithecus (simios del Sur) que vivieron en Aacutefrica hace entre 4 y 2
millones de antildeos y de los que hay bastantes representantes corresshy
pondientes a varias especies A africanus A robustus A anashymensis
Pero sin duda los maacutes famosos son los restos de Lucy una Ausshytralopithecus afarensis descushy
biertos en 1974 por Donald Johanshy
son en la regioacuten de Afar (Etiopiacutea)
correspondientes a una adolescente que data de 32 millones de antildeos Un esqueleto casi completo que
proporcionoacute una enorme informashy
cioacuten y que se vioacute luego aumentada por los restos de trece individuos (4
nintildeos y 9 adultos de ambos sexos) en el mismo yacimiento
Huellas de Laetali
y otro de los descubrimienshy
tos maacutes emblemaacuteticos fueron las
Huellas de Laetoli en Tanzania
en 1976 por Mary Leakey del rasshy
tro de 36 millones de antildeos dejado
por las pisadas de probablemente
una familia de tres homiacutenidos soshy
bre arcilla y ceniza volcaacutenica huacutemeshy
da y que constituye la prueba maacutes
irrefutable del cam inar biacutepedo de
estos homiacutenidos
El craacuteneo y el aspecto sin emshy
bargo de los Australopithecus era
maacutes proacuteximo a los chimpanceacutes que
Comparacioacuten entre los esqueletos de un H erectus (izda) un Australapithecus
(centro) y un H sapiens
a los humanos actuales Su estatushy
ra era inferior (135 en machos y
105 en hembras) su volumen crashy
neal en general entre 400 y 500 cc era aproximadamente un tercio
del nuestro sin frente y sus brazos
eran proporcionalmente largos
con relacioacuten a sus piernas Su denshy
tadura revela una dieta vegetariana
de hojas y frutos
Una de las implicaciones que
suelen deducirse de la posicioacuten ershy
guida es que permitioacute liberar las
manos que pudieron adquirir una
mayor destreza y dar lugar con el
tiempo al desarrollo de una tecnoshy
logiacutea
3 El geacutenero Horno
Fue el uso de tecnologiacutea y la
aparicioacuten de una industria liacutetica
Junto a un cambio significativo en
la dieta en la que el uso de herrashy
mientas permite descarnar animashy
les muertos lo que marca la aparishy
cioacuten del geacutenero Homo hace unos
25 millones de antildeos Una dieta carshy
niacutevora maacutes rica en proteiacutenas favoreshy
cioacute ademaacutes el desarrollo cerebral
El volumen craneal iraacute aumenshy
tando desde los 650 cc en Homo
ha bilis hasta los 1500 en los neanshy
dertales (algo mayor que nuestros
1400 cc)
Hasta hace poco se consideshy
raba como representantes maacutes
antiguos del geacutenero a los Horno habilis que ya fabricaban lascas
pero el descubrimiento en la deacuteshy
cada de los 90 en el lago Malawi
(Rift africano) de una mandiacutebula inferior datJdJ en unos 25 milloshy
nes de antildeos correspondiente a una nueva especie Horno rudolfenshysis y de la que parece partir seguacuten
el equipo descubridor (FSchrenk y
T Bromage) la liacutenea evolutiva que
conduce hacia nuestra especie ha
generado la controversia
Fue un periacuteodo del Plioceno en
el que se produjo un notable camshy
bio climaacutetico con descenso de tem shy
peratura media y humedad yen el
que coexistieron diversas especies
de homiacutenidos
Sin embargo uno de los hallazshy
gos maacutes significados ocurrioacute en
1984 cuando el equipo de Richard
Leakey desenterroacute el esqueleto
casi completo del nintildeo de Turkashyna (lago Turkana Kenia) de 16
millones de antildeos Para eacutel y otros
foacutesiles de sus caracteriacutesticas se
creoacute la especie Horno ergaster homiacutenidos de 850 cc de capacidad
craneal con proporciones corpora shy
les un patroacuten de crecimiento muy
parecidos a los nuestros y con una
industria liacutetica maacutes elaborada (cul shy
tura achelense) Se le supone preshy
cursor del Homo erectus y tal vez
del H antecesor de Atapuerca
Craacuteneo de Hamo ergaster
De por medio una importante
interrogante la de los foacutesiles de
Horno georgicus en el Caacuteucaso
(Georg ia) con una antiguumledad feshy
chada en 185 millones de antildeos
y unos rasgos anatoacutemicos y una industr ia liacutetica maacutes primitiva de lo
esperado pero que ponen de mashynifiesto que los homiacutenidos salieron
de Aacutefrica mucho antes de lo que se
habiacutea supuesto
Homo erectus
Con una antiguumledad de 18 mishy
llones de antildeos el Horno erectus teniacutea unas caracteriacutesticas anatoacutemishy
cas muy parecidas a las nuestras su
capacidad craneal era de 1000 cc
y con una cultura bastante desashy
rrollada se desconoce si utilizaron
lenguaje hablado complejo pero
siacute alguacuten sistema de comunicacioacuten
capaz de transmitir aprendizaje Ha
sido el homiacutenido que migroacute a Asia
Hace un milloacuten de antildeos estaba
perfectamente asentado en China
y Java y su presencia se extendioacute
hasta hace tan soacutelo 30000 antildeos en
que se extinguioacute Por tanto llegoacute
a coexistir tanto con neandertales
como con nuestra especie
En el sur de Europa en cambio
el homiacutenido maacutes antiguo con la
excepcioacuten del Caacuteucaso corresponshy
de a Horno antecesor (Atapuerca
Burgos) en la Peniacutensula ibeacuterica los
primeros hallazgos fueron fechashydos en 800000 antildeos de antiguumleshy
dad pero maacutes recientemente la
aparicioacuten de nuevos foacutesiles en los
yacimientos de Atapuerca ya han
retrasado la aparicioacuten de los homiacuteshynidos en el Viejo Continente a 12
millones de antildeos en el Pleistoceno
inferior
Con el mismo volumen craneal
que H erectus presentan en camshy
bio unos arcos supraorbitales meshy
nos pronunciados Los huesos de
Gran Dolina de ind ividuos joacutevenes
presentan marcas de descarnashy
miento claros signos de canibashylismo
Para los paleoanshy
tropoacutelogos J L Arsuashy
ga E Carbonell y J
Bermuacutedez de Castro directores de las excashy
vaciones de Atapuershy
ca pueden constituir
probablemente un anshy
tepasado comuacuten que
conduce por un lado a
la liacutenea evolutiva hasta
los neandertales con sus
precursores los Homo
heidelbergensis y por otra liacutenea diferente hasshy
ta nuestra especie
De los Horno heidelbergensis (preshy
neandertales) la mayor acumulacioacuten de foacutesiles
se ha encontrado tamshy
bieacuten en Atapuerca en el
Yeacutelcimiento Sima de los huesos
y corresponde a los restos de 33 inshy
dividuos de ambos sexos de entre 13 y 30 antildeos datados en 300000
antildeos producto probablemente de
un enterramiento lo que revelariacutea
la existencia de un fuerte sentido
social y mente simboacutelica Indivishy
duos de complexioacuten fuerte hueshy
sos de notable grosor capacidad
craneal algo menor a la nuestra y
mandiacutebula sin mentoacuten
El Horno neanderthalensis debe su nombre al valle de Neanshy
der (Alemania) donde en el siglo
XIX se halloacute el primer esqueleto
parcial de estos homiacutenidos Apashy
recieron hace unos 230000 antildeos
y poblaron Europa y Asia occidenshy
tal adaptaacutendose al clima extremo
de las glaciaciones hasta que se
extinguieron hace unos 30000
antildeos o tal vez menos en su proshy
bablemente uacuteltimo reducto que
parece pudo ser la Peniacutensula Ibeacuteshy
rica Sus caracteriacutesticas fiacutesicas son
una evolucioacuten de los heidelbergenshy
sis con la diferencia de una mayor
capacidad craneal que llega a los
1500 cc (mayor que la nuestra)
por lo demaacutes huesos maacutes gruesos
y pesados que los nuestros fuertes
pero no muy altos (160-170) Y
en su rostro notable prognatismo
sin mentoacuten frente huidiza yarshy
cos supraorbitales resaltados
--
Coexistieron con el Hamo sashy
piens durante miles de antildeos y las
causas de su desaparicioacuten no aclashy
radas son objeto de discusioacuten al
igual que la posibilidad de cruces
(hibr idaciones) entre ambas espeshy
cies hipoacutetesis de la que hay parshy
tidarios como M Wolpoff o Fred
H Smith o detractores como Ch
B Stringer Lo que es indudable
es que los neandertales poseiacutean
una avanzada industria liacutetica usashy
ban el fuego el cuero y la madera
para producir herramientas armas
y adornos cuidaban a sus enfershy
mos y ancianos enterraban a sus
muertos y probablemente desarroshy
lla ron alguacuten tipo de lenguaje para
comunicarse Muy leJOS de la idea
que inicialmente se teniacutea de besshy
tias primitivas sin inteligencia algushy
na Hay pruebas de que algunos
grupos practicaron el canibalismo
pero eso tambieacuten ocurrioacute en nuesshy
tra especie
4 El Horno Sapiens
El Hamo saplens aparece en
Aacutefrica hace 200000 antildeos el arcaishy
co seguacuten algunos investigadores
y hace 120000 el moderno y con
relativa rapidez se va extendiendo
y sustituye a las otras poblaciones
de homiacutenidos en todo el mundo
Desde hace al menos unos 25000
antildeos ninguna otra especie de hoshy
miacutenidos le disputa su espacio en los
ecosistemas que coloniza del plashy
neta Tierra
Dotado de un esqueleto maacutes lishy
gero que el de los neandertales lo
que aumenta la agilidad y proba-
Bibliografiacutea
blemente la habilidad sobre todo
en las manos el craacuteneo evoluciona
adquiriendo una frente maacutes vertica l
desaparece el prognatismo y apareshy
ce el mentoacuten las mandibulas menos
robustas el desarrollo de dietas maacutes
vari adas con la utilizacioacuten del fuego
que le permite un mayor aprovechashy
miento de nutrientes con menor
gasto energeacutetico en su digestioacuten
el desarrollo de un cerebro y de un
leng uaje maacutes complejos que pershy
IIliten el anaacutelisis la planificacioacuten de
estrategias y la transmisioacuten de coshy
nocimientos y aprendizajes el mashy
yor desarrollo tecnoloacutegico gracias a
una mente maacutes creativa emprendeshy
dora dominada por la curiosidad y
en ocasiones el deseo de aventura
y probablemente un mayor sentido
social y de pertenencia a un grupo
lo que lleva a inevitables disputas y
conflictos entre grupos Todo ello
ha llevado a nuestra especie a coshy
lonizar en la praacutectica todos los meshy
dios del planeta fundamentalmenshy
te a base de modificar esos medios
para adaptarlos a nosotros En una
palabra para independizarnos del
medio
Pero sin duda el motor de la evolucioacuten son las mutaciones y reshy
combinaciones geneacuteticas que orishy
ginan la variabilidad y que permishy
ten la aparicioacuten y diversificacioacuten de
rasgos nuevos que no existiacutean en
los ancestros En nuestro caso que
compartimos aproximadamente un
99 del genoma con los chimpanshy
ceacutes son determinadas secuencias
en ese 1 restante del ADN claves
en el proceso de hominizacioacuten y de
nuestras diferencias con ellos
yvwwportalciencianet Art iacuteculos de antropologiacutea y paleontologiacutea Registros foacutesiles sobre la evolucioacuten humana en el Plioceno Emiliano Agu irre Enriacutequez Homiacutenidos contemporaacuteneos Investigacioacuten y Ciencia lan Tatersa ll iquestQuieacutenes fueron los neandertales InvestigaCioacuten y Ciencia Kate Wong Mutaciones pioneras Investigacioacuten y Ciencia Dennos Drayna iquestQueacute nos hace humanos Investigacioacuten y Ciencia Katherine S Pollard
El trabajO de genetistas como
Dennis Drayna o de bioestad iacutestishy
cosas como Katherine Pollard ha
revelado unas cuantas secuencias
de ADN importantes en la evolushy
cioacuten humana Mencionareacute soacutelo alshy
gunas de ellas
La secuencia HAR 1 (118 bases
de ADN del genoma humano que
codifican ARN) que se activa en
el cerebro y parece resultar esenshy
cial en el desarrollo de la corteza
cerebral La secuencia FOXP2 un
gen de evolucioacuten raacutepida y que tieshy
ne una importante implicacioacuten en
el habla Secuencias que tienen
relacioacuten con la dieta como el gen
LCT que permite la toleranCia a la
lactosa en adultos lo que permite
utilizar la leche de animales domeacutesshy
ticos En la lista de secuencias geshy
neacuteticas significativas estaacuten las que
tienen que ver con nuestro sistema
inmunitario Nuestros genes llevan
cicatrices de la lucha contra enshy
fermedades infecciosas especialshy
mente en el caso de retrovirus Tal
es el caso del gen TRIMS que nos
pelmite defendernos mejor que
otros primates frente al ret rovirus
PtEVR1 pero que a cambio nos
hace maacutes vulnerables al VIH (virus
del SIDA)
Somos una joven especie a ve shy
ces un tanto inconsciente que debe
aprender a usar correctamente su
tecnologiacutea y controlar su capacidad
de modificar el medio para evitar
la destruccioacuten de su propia casa el
planeta antes de tiempo y de si
misma
SUPERNOVA 1987 En este antildeo de 1987 alcanshy
zoacute la tierra despueacutes de 168 mil antildeos de viaje por el espacio la luz procedente de una explosioacuten de supernova que tuvo lugar en la vecina galaxia conocida como Gran Nube de ~lagallanes visible desde el hemisferio sur Esto puesshyto en kiloacutemetros supone la friolera de 1589414400 000000 000 Como se observa son distancias inimaginables para nuestros estaacutenshydares de aquiacute en la tierra A decir verdad esta estrella que explotoacute convirtieacutendose asiacute en supernova ya estaba alliacute mucho antes y hashybiacutea fotografiacuteas tomadas con anshyterioridad a la explosioacuten lo cual la convertiacutea asiacute en un magniacutefico e inigualable laboratorio de investishygacioacuten Esto no se podiacutea hacer en tiempos antiguos anteriores a la invencioacuten de la caacutemara fotograacutefishyca la cual ha sido uno maacutes entre los muchos avances de los uacuteltimos cien o doscientos antildeos y de gran importancia en su aplicacioacuten a la astronomiacutea Aunque los estallidos de supernovas en nuestra galaxia son muy poco frec uentes tal vez
Supernova 1987 tomada por el Hubble en 1994
uno cada 100 antildeos o maacutes en el universo entero dada la cantidad de galaxias que existen son muy abundantes De la que estamos hablando aunque no fue en la Viacutea Lactea siacute fue en nuestra vecindad a unos 168 mil antildeos luz como deshyciacuteamos que no es tanto si consi middot deramos su procedencia de otra galaxia la maacutes proacutexima a nosotros_ Esto ha dado margen por primera vez a un estudio concienzudo de lo que estas portentosas explosioshynes dan de siacute y a comprobar si las teoriacuteas elaboradas por los cientiacutefishycos coincidiacutean con la observacioacuten y el estudio de los hechos
Puesto que habiacutea fotografiacuteas anshyteriores que determinaban cual era la estrella que se habiacutea convertido en supernova puacutedose contrastar con los posteriores acontecimientos y fue el momento de comprobar si las teoriacuteas existentes se corresponshydiacutean con las observaciones y con los modelos computacionales que se habiacutean hecho sobre los casos de supernovas Los detalles observashydos encajaban sorprendentemente con las previsiones El resultado de ambas cosas teoriacutea y observacioacuten indicaba que la estrella conteniacutea unas 18 masas solares y tan solo 11 millones de afios de vida en el momento de la explosioacuten Como es habitual en estos casos su composhysicioacuten era principalmente hidroacutegeshyno y helio y su brillo el equivalente a 40 mil veces el de nuestro sol de ahiacute que su consumo de energiacutea fuera mucho mayOl y por tanto su duracioacuten mucho maacutes corta
Cuando la estrella colapsoacute al descender el calor interno que la manteniacutea estable se produjo casi instantaacuteneamente un espectacushylar encogimiento hasta alcanzar un
Antolin Franco Ex-presidente de la Agrupacioacuten
diaacutemetro de tan solo unas pocas decenas de kiloacutemetros
El telescopio espacial Hubble no fue lanzado al espacio hasta abril de 1990 y una vez que hubo estashydo operativo se volcoacute en obtener el maacuteximo de informacioacuten fotograacutefica y espectrograacutefica de lo que quedashyba de la supernova No obstante como se sabe este telescopio en principio resultoacute estar defectuoso por lo tanto las fotografiacuteas obtenishydas no eran las mejores posibles y hubo que esperar a que se corrishygieran los defectos para que estas alcanza ran inigualables cotas de nitidez En 1994 se tomoacute una fotoshygrafiacutea muy detallada de los restos de la explosioacuten y aparecieron unos inesperados anillos que todaviacutea hoy siguen siendo objeto de estushydio pa ra determinar su procedencia (veacutease fotografiacutea adjunta)
Esta explosioacuten de supernova ha sido la maacutes brillante nunca vista desde 1604 antildeo en que Johannes Kepler pudo observar la ya fashymosiacutesima SN 1604 a la que se ha denominado estrella de Kepler La que dio origen a la de 1987 como dijimos antes ya se habiacutea observashydo y se la conociacutea como SK-69202 Era una supergigante azul de unas 18 o 20 masas solares y unas 40 veces el diaacutemetro del sol y su luz llegoacute a nosotros el 23 de febrero de 1987 despueacutes de un viaje de 168 mil antildeos aproximadamente En el hemisferio sur se pudo ver con gran nitidez y se la considera una supemova de tipo 11 de las que crean elementos maacutes pesados que el hieno Su proximidad (en teacutermishynos relativos) y su pronta deteccioacuten la han convertido en la supernova maacutes y mejor estudiada de la histoshyria
Estrella que explota al terminar su vida
Como deciacuteamos todo esto tuvo lugar hace 168 mil antildeos cuando el hombre actual el Homo sapiens todaviacutea no habiacutea entrado en esta fase de desarrollo y su antecesor de aquella eacutepoca seguramente ni siquiera estaba en posesioacuten del lenshyguaje Si la deteccioacuten hubiera sido instantaacutenea si la ve locidad de la luz no tuviera liacutemites no estariacuteamos ahora hablando de esta supernoshyva pues no existiriacutea ninguacuten registro histoacuterico de la misma Tal vez aquel hombre primitivo la habriacutea visto y la habriacutea interpretado seguramenshyte como un augurio de los dioses si para aquel entonces el cerebro humano en sus albores estuviera ya lo suficientemente desarrollado para llegar a estas conclusiones No lo sabemos o al menos el que esto escribe no lo sabe
Pasados esos 168 mil antildeos que la luz necesitoacute para hacer la traveshysiacutea hasta nosotros fue descubierta desde el Observatorio de Las Camshypanas en Chile el 24 de febrero de 1987 por lan Shelton e indepenshydientemente desde Nueva Zelanshyda Fue la uacutenica supernova visible a
simple vista desde la invencioacuten del telescopio
Pero antes de detectarla suceshydioacute algo curioso algo que entraba dentro de lo que es una prediccioacuten cientiacutefica y que veniacutea ni maacutes ni meshynos a confirmar el buen hacer de los investigadores Tres horas antes y precediendo a la llegada de la luz se detectoacute en varios lugares la lleshygada de un paquete de neutrinos iquestCoacutemo era posible que estos neushytrinos se adelantaran a la luz emishytida por la supernova teniendo en cuenta que nada puede ir maacutes deshyprisa que la luz7 Otra vez la teoriacutea daba una explicacioacuten a este extrashyntildeo proceder la emisioacuten de neutrishynos precede a la emisioacuten de la luz
por eso los neutrinos llegan como una avanzada que anuncia alguacuten acontecimiento Se detectaron en total 24 de ellos 11 en Japoacuten en una mina bajo tierra destinada a la caza de neutrinos 8 los captoacute IBM Irvine-Michigan-Brookhaven en Estados Unidos y 5 maacutes en el Laboratorio de neutrinos Baksan en el Caacuteucaso Rusia Por primera vez neutrinos procedentes de una
Obseacutervese la supernova 7987 en el centro con sus anillos
alguacuten tiempo despueacutes de la explosioacuten
supernova habiacutean sido observados directamente y las observaciones coincidiacutean en gran medida con los modelos teoacutericos Se estimaba que despueacutes de la explosioacuten de la supernova el resultado habriacutea de ser la formacioacuten de una estrella de neutrones pero a pesar de la insistencia del telescopio espacial Hubble por dar con ella a pesar de las numerosas fotografiacuteas tomashydas desde su puesta en oacuterbita en 1990 relacionadas con este aconshytecimiento la estrella de neutrones no se ha dejado ver Tal vez esteacute oculta por alguna nube de gas y polvo o tal vez se haya convertido en un agujero negro e incluso hay quienes estiman que podriacutea habershyse formado una estrella de quarks que en teoriacutea pueden formarse dentro de estrellas de neutrones particularmente masivas Todo esto se estaacute investigando y alguacuten diacutea muy posiblemente tengamos la respuesta
Aunque el nuacutemero de neutrinos detectado fue muy pequentildeo se coshyrresponde con lo que se esperaba si bien en ese momento no fuera ese el cometido de los dispositivos cazaneutrinos existentes aquiacute en la Tierra pues nada se sabiacutea entonshyces de la explosioacuten que habiacutea tenido lugar en la vecina galaxia La verdad es que debemos estar muy agradeshycidos de que coincidiendo con la explosioacuten o poco antes se hubieshyran establecido sobre la tierra esos detectores de neutrinos Fue una afortunada coincidencia De haber sucedido la explosioacuten de la supershynova unos antildeos antes no se hubieshyran detectado y ciertas predicciones de la ciencia no se habriacutean podido confinnar por el momento
De todos modos la investigashycion sigue adelante a pesar de los antildeos transcurridos y tal vez se produzca alguna sorpresa que nos abra un poco maacutes el camino hacia el conocimiento de este tipo de exshyplosiones celestes
La nanociencia y la nanotecshynologiacutea son dos aacutereas del conocishymiento emergentes con un elevado caraacute cter multidisciplinar Hablar de ellas es sinoacutenimo de innovacioacuten desarrollo y de relevanc ia cientiacutefica y social Tal es asiacute que ambas discishyplinas han sido incorporadas como una de las Acciones Estrateacutegicas del Plan Nacional de I+D+ i 2008-2011 o lo que es lo mismo el Gobierno espantildeol reconoce el papel de estas disciplinas para mejoror nuestra competitividad industrial Dicho reshyconocimiento estaacute fundamentado en avances innovadores obtenidos que van desde la s aplicaciones en medicina (fabricacioacuten de ligamenshytos o tendones artificiales) o en aplicaciones energeacuteticas dedicadas
BlIClen
ANOCIENCIA y NANOTECNOLOGIA
UN VIAJE FASCINANTE AL NANOCOSMOS
Jorge Lobo Checa Centre dlnvestigacioacute en Nanocieacutencia i Nanotecnologia CIN2 (CSIC -leN) Esfera UAB 08193-Bel laterra Espantildea
a la construccioacuten (edificios que se puedan autoabastecer energeacuteticashymente) hasta su implementacioacuten en dispositivos electroacutenicos cada vez maacutes diminutos y potentes
En nuestra sociedad es cada vez maacutes probable toparse con las palashybras nanociencia y nanotecnoloshygiacutea y consecuentemente es loacutegico preguntarse cuaacutel es el significado y la diferencia entre ambos vocashyblos Las dos palabras comparten el prefijo nano que proviene del voshycablo griego del mismo nombre y que significa diminuto enano peshyquentildeo yes usado en el sistema inshyternacional (SI) de unidades para indicar un factor de 10-9 (es decir la mil milloneacutesima parte de algo) Un
NClIIon Un iexclMIniO BlllIgtn
Figura 1 Tamantildeos caracteriacutesticos y escala de los diferentes objetos nanomeacutetricos comshyprendidos entre O 1y 100 nm con los que se trabaja habitualmente en la nanotecnoshylogiacutea (Imagen tomada de la referencia [1])
nanoacutemetro (n m) es una longitud diez veces superior al tamantildeo tiacutepishyco de un aacutetomo (O 1 nm) o lo que es lo mismo unas 80000 veces maacutes pequentildeo que el diaacutemetro de un cabello humano De este modo la diferencia entre estas dos palabras surge de la propia diversidad en la definicioacuten de ciencia y tecnologiacutea Ciencia es la necesidad de saber un reflejo de la curiosidad del ser humano planteada de forma obJeshytiva y utilizando el meacutetodo cientiacutefishyco (es decir el trabajo realizado en un laboratorio de investigacioacuten en el que se busca o prueba una proshypiedad o una ley de la naturaleza) mientras que tecnologiacutea parte de los conocimientos baacutesicos estableshycidos por la ciencia para construir un dispositivo o aparato que tenga una utilidad o aplicacioacuten determishynada De esta forma la nanociencia y la nanotecnologiacutea estaacuten ligadas y son las dos caras de una misma moneda la tecnologiacutea se desarroshylla a partir de los conocimientos cientiacuteficos existentes y a su vez eacutesta proporciona nuevas herramientas a los cientiacuteficos con las que estudiar nuevos conceptos y avanzar en la ciencia que una vez maacutes generashyraacute tecnologiacutea nueva creando un sistema retroalimentado conocido como ciacutercu lo virtuoso
Ni la nanociencia ni la nanot ecshynologiacutea nacieron como disciplinas cerradas sino que ambas son camshypos del conocimiento que se han
ido construyendo paralelamente con la generacioacuten de nuevos conoshycimientos e innovaciones De maneshyra general se podriacutea definir nanoshytecnologiacutea como la fabricacioacuten de materiales estructu ras dispositivos y sistemas funcionales a traveacutes del control y ensamblado de la materia a la escala del nanoacutemetro (de O 1 a 100 nanoacutemetros del aacutetomo hasta por debajo de la ceacutelula tal y como se muestra en la figura 1) asiacute como la aplicacioacuten de nuevos conceptos y propiedades (fiacutesicas quiacutemicas bioloacutegicas mecaacutenicas eleacutectricas) que surgen como consecuencia de esa escala tan reducida Esta escala de tamantildeos es un tanto arbitraria el liacutemite inferior (una deacutecima de nanoacutemetro) parece claro ya que por debajo del aacutetomo no hay obshyjetos manipulables Sin embargo el liacutemite superior (una centena de nanoacutemetro) es una referencia para indicar que los objetos deben de estar por debajo de la micra Hoy en diacutea tenemos el conocimiento necesario para mover manipular y construir objetos de estos tamantildeos (nanociencia) que seraacuten utilizados en un futuro cercano para realizar una funcioacuten especiacutefica dentro de un determinado dispositivo (nanoshytecnologiacutea)
El origen de la Nanotecnologiacutea es un tanto difusa pero concepshytualmente se atribuye al Premio Nobel Richa l-d Feynman durante su famoso discurso There is plenty of Room at the Bottom (Hay mucho espacio al fondo) En esta miacutetica conferencia pronunciada en 1959 en el Instituto de Tecnologiacutea de California en Pasadena Feynman tratoacute sobre el problema de manishypular controlar y fabricar objetos de muy pequentildeas dimensiones abordaacutendolo desde una perspectishyva absolutamente distinta a como se habiacutea hecho hasta el momento y abriendo todo un nuevo mundo de posibilidades cientiacuteficas y tecnoloacuteshygicas En aquel momento su discurshyso no tuvo una gran repercusioacuten tal vez por la carencia de teacutecnicas experimentales que permitiesen
visualizar las unidades atoacutemicas y moleculares a manipular Es maacutes la palabra nanotecnologiacutea no apashyrece en su discurso y fue acuntildeashyda posteriormente en 1974 por el profesor N Taniguchi de la Univershysidad de Ciencia de Tokio cuando la mencionoacute en un artiacuteculo titulado On the Basic Concept of Nanoteshychnology (sobre el concepto baacutesishyco de la nanotecnologiacutea) En dicho artiacuteculo se hablaba de como esta tecnologiacutea nos permitiriacutea separar consolidar y deformar materiales aacutetomo a aacutetomo o moleacutecula a moshyleacutecula Posteriormente en el antildeo 1986 E Drexler publicoacute su libro Engines of Creation (maacutequinas de creacioacuten) en el que se descrishybe coacutemo las nanomaacutequinas seraacuten capaces de construir desde ordeshynadores hasta maquinaria pesada mediante procesos de ensamblaje de moleacuteculas y aacutetomos Los encarshygados de realizar tan tedioso proshyceso seriacutean nanorobots ensamblashydores capaces de auto- repararse y constituirse a siacute mismos
La idea de usar nanorobots creados a nuestro antojo para reashylizar funciones determinadas nos recuerdan al funcionamiento de los ribosomas y otros agregados moshyleculares en las ceacutelulas de nuestro cuerpo De hecho la biologiacutea viene usando la manipulacioacuten molecular desde hace casi 4000 millones de
antildeos sobre la Tierra Concretamenshyte las maacutequinas auto-repllcantes a nivel atoacutemico son guiadas por el ADN replicadas por el ARN moshyleacuteculas especiacuteficas son ensamblashydas mediante encimas y las ceacutelulas estaacuten llenas de motores a escala molecular Cadenas de iones que permiten o bloquean el paso de otros iones al interior de la ceacutelula a traveacutes de la pared de liacutepidos estaacuten exquisitamente disentildeadas a escala atoacutemica_ Hay por tanto una coshynexioacuten importante de los concepshytos finales de la nanotecnologiacutea con la biologiacutea Las formas de vida maacutes pequentildeas bacterias virus y los componentes activos de las ceacutelulas tienen tamantildeos tiacutepicos en el rango del nanoacutemetro
De este modo otro de los obshyjetivos de la nanociencia y la nashynotecnologiacutea es aprender de los mecanismos fundamentales que la vida ha desarrollado durante su evolucioacuten para intentar reproducirshylos e incluso adaptarlos buscando la resolucioacuten de otros problemas que poco tienen que ver en prinshycipio con la biologiacutea Se podriacutea decir que la evolucioacuten darwiniana ha alcanzado la maestriacutea de las leshyyes de mecaacutenica cuaacutentica que son probabiliacutesticas en su naturaleza como meacutetodo para la supervivenshycia La comprensioacuten de fenoacutemeshynos cuaacutenticos presentes a escala
Figura 2 Basados en la mecaacutenica cuaacutentica han surgido nuevos tipos de microscopios llamados eJe campo cercano (SPM) que nos permiten ver y manipular la materia a escala atoacutemica Estos microscopios basados en la interaccioacuten eJe una punta metaacutelica afilada con el substrato a estudiar (imagen izquierda) han sido una verdadera revolushycioacuten cientiacutefica ya que nos permiten visualizar directamente los aacutetomos de la materia tal y como se observa en la imagen de la derecha (caeJa una de las bolas es un aacutetomo de siliCio) (Imaacutegenes tomadas de la referencia [1])
nanomeacutetrica necesitan por tanto de investigacioacuten fun damental para que puedan ser aplicables en disshypositivos tilles como nanosensores nanomotores y en muchas otras aplicaciones como en medicina y farmacologiacutea
A pesar de que el concepto de aacutetomos ya se habiacutea postulado en la ant igua Grecia eacutestos no se llegaron a visua lizar hasta finales del sig lo XX El ser humano siempre ha senshytido la necesidad de ver maacutes allaacute de lo que le permiten sus limitaciones naturales El mundo invisible es tan infinito y fascinante como el univershyso y aunque nos cueste imaginar y comprender el pequentildeo tamantildeo el enorme nuacutemero o la naturaleza de los objetos diminutos es un reto acercarnos a la grandeza de lo peshyquentildeo El desarrollo de nuevos meacuteshytodos microscoacutepicos para la visuashylizacioacuten del nanomundo marcoacute un hito en el conocimiento cientiacutefico El microscopio oacuteptico tuvo que ser reemplazado por nuevas teacutecnicas como el microscopio electroacutenico o el microscopio de efecto tuacutenel puesto que los liacutemites en resolushycioacuten vienen determinados por la longitud de onda de la luz usada que para el espectro visib le se situacutea entre 400 y 700 nm De este modo soacutelo so podiacutean resolver estructuras en el rango del sub-microacutemetro lo que corresponde a tamantildeos 1000 veces mayor quo la longitud caracshyteriacutestica de un aacutetomo y por tanto no permitiacutean su manipulacioacuten
El trabajo con objetos tan peshyquentildeos inherente a la nanotecnoshylogiacutea entrantildea una gran dificultad y de hecho fue algo praacutecticamente imposible hasta que se desarrollashyron los microscopios de campo cershycano (SPMs) mostrado en la Figura 2 Estas novedosas herramientas permiten no soacutelo la visualizacioacuten sino tambieacuten la manipulacioacuten de objetos de dimensiones nanomeacuteshytricas de muy distinta naturaleza Estos microscopios son tan potenshytes que con ellos es posible llegar a ver aacutetomos sob re una superficie
y moverlos a nuestro antojo La necesidad de esta compleja insshytrumentacioacuten implica otra de las carltJctoriacutesticas fundamentales que acompantildean a la nanociencia y nashynotecnologiacutea su interdisciplinarieshydad Asiacute pues el desarrollo de esta nueva ciencia requiere no soacutelo la utilizacioacuten de teacutecnicas de fabricashycioacuten visualizacioacuten y caracterizacioacuten muy precisas sino tambieacuten una aproximacioacuten multidisciplinar que reuacutena a fiacutesicos quiacutemicos bioacutelogos tecnoacutelogos y teoacutericos trabajando juntos y utilizando el mismo lenshyguaje
Una vez que los meacutetodos de vishysualizacioacuten fueron accesib les para los cientiacuteficos dos enfoques baacutesishycos surgieron para la creacioacuten de estructuras nanomeacutetricas de mashynera reproducible (veacutease la figura 3) El primer meacutetodo llamado topshydown (de arriba hacia abajo) imshypone esencialmente una estructura o patroacuten sobre el substrato que se
mm
Jlm
nm
Top clown
Bottom up
procesa Esta teacutecn ica estaacute basada en una adecuacioacuten y extensioacuten de las teacutecnicas ya existentes como por ejemplo la litografiacutea para crear dichas nanoestructuras Con estas teacutecnicas se obtienen muy alta reshysolucioacuten espacial (cercana a los 50 nm) a costes razonables pero que aumentan alarmantemente cuanto menor es el tamantildeo de la estrucshytura final debido a la dificultad en su produccioacuten Por el contrario el segundo meacutetodo denominado bottom-up(de abajo hacia arriba) estaacute basado en teacutecnicas que utilizan una filosofiacutea totalmente contraria esto es van desde las estructuras fundamentales (aacutetomos moleacuteculas especiacuteficas o nanopartiacuteculas) para crear los dispositivos por auto-enshysamblado El auto-ensamblado es un proceso en el que unos composhynentes inicialmente desordenados dan lugar a estructuras organizashydas como consecuencia de interacshyciones especiacuteficas o locales entre sus componentes Las estructu ras
Figura 3 Los dos meacutetodos usados para el control de la materia a escala nanomeacutetrica La imagen muestra (en sentido horario desde arriba) una imagen de microscoacutepio elecshytroacutenico de un electroacutemetro nanomecaacutenico una estructura de nano tubos de carbono un nanotubo (azul) conectando dos electrodos una red auto-ensamblada compuesta por moleacuteculas y aacutetomos de hierro y finalmente siete moleacuteculas de monoacutexido de carshybono formando la letra C obtenida por manipulacioacuten con una punta de un microsshycopio de campo cercano (Imagen tomada de la referencia [2)
crecidas son el resultado de la comshypeticioacuten ente procesos cineacuteticos y termodinaacutemicos
En la actualidad la microelecshytroacutenica uno de nuestros pilares tecnoloacutegicos estaacute basada en el meacutetodo top down La microelecshytroacutenica ha revolucionado y cambiashydo nuestra forma de vida en forma de ordenadores teleacutefonos moacuteviles televisores y un sinfiacuten de aparatos electroacutenicos Esta revolucioacuten estaacute basada en el transistor inventado en 1947 que hizo posible la apashyricioacuten del circuito integrado y el microprocesador El reto tecnoloacuteshygico es conseguir almacenar maacutes informacioacuten en un menor espacio de forma maacutes raacutepida y todo ello por menos dinero Hasta la fecha esto ha sido posible y ha seguido la llamada ley de Moore que estableshyce que la densidad de transistores en un dispositivo de estado soacutelido se doblariacutea cada 18 meses Asiacute un procesador Penti um IV obtenido mediante teacutecnicas litografiacutecas tieshyne en su interior aproximadamente 6 millones de transistorescm2 vashylor que cuadruplica a los del Penshytium 1 creado soacutelo 4 antildeos antes La separacioacuten miacutenima entre liacuteneas en el antildeo 2000 era de 180 nm y en el antildeo 2008 es de 45 nm como anuncioacute 18M Extrapolando estos nuacutemeros en el antildeo 20161a separashycioacuten entre liacuteneas deberiacutea ser de 10 nm es decir inferior a 100 aacutetomos De seguir cumplieacutendose esta ley y al mismo ritmo podriacuteamos aventurar que a mediados del siglo XXI Ilegashyriacuteamos a un limite absoluto un bit = un aacutetomo Sin embargo antes de alcanzar este liacutemite nos encontrashyriacuteamos con varios problemas
- El primero de ellos tiene que
Referencias
ver con el hecho de que a medishyda que se reduce el tamantildeo de un objeto su superficie crece respecto a su volumen Una consecuencia importante de este aumento es que las propiedades del material cambiaraacuten al reducir el tamantildeo del objeto puesto que las propiedades fiacutesicas de una superficie son muy distintas a las del volumen Estas modificaciones en las propiedades se conocen como efectos de tamashyntildeo finito
- El segundo problema reside en que para tamantildeos del orden o inferiores al nm aparecen efectos cuaacutenticos En nuestro mundo (mashycroscoacutepico) las leyes conocidas por ejemplo las que definen el movishymiento de los cuerpos (ecuaciones de Newton) o la conductividad eleacutectrica (ley de Ohm) dejan simshyplemente de ser vaacutelidas cuando tratamos con objetos cercanos al tamantildeo nanomeacutetrico La existencia de estos efectos lejos de tomarse como inconvenientes o inoportushynos se plantean hoy diacutea como imshyportantes alternativas para la creashycioacuten de futuros dispositivos fundashymentado en propiedades ni siquieshyra existentes en la naturaleza
- El uacuteltimo problema fundashymental que aparece al intentar seguir disminuyendo el tamantildeo de un objeto es que cada vez resulta maacutes difiacutecil mejorar las herramientas que permiten su manipulacioacuten Por tanto aunque la ley de Moore se ha cumplido inexorablemente dushyrante maacutes de 30 antildeos vemos que llegado un momento aparecen una serie de limitaciones intriacutensecas que son irresolubles con el tipo de planteamiento en el que se basa la tecnologiacutea actual Asiacute se imposhyne la necesidad de desarrollar una
nueva tecnologiacutea que nos permita asumir los desafiacuteos planteados en nuestra carrera hacia la miniaturishyzacioacuten Ese es el papel de la nanoshytecnologiacutea
A pesar de que en la actualidad existen pocos productos basados en la nanotecnologiacutea ya existe una gran repercusioacuten mediaacutetica en la sociedad a traveacutes de reportajes y programas en prensa radio teleshyvisioacuten cine ciencia-ficcioacuten e intershynet La nanotecnologiacutea produce el mismo tipo de fascinacioacuten preocushypacioacuten y miedo que los estudios sobre el cosmos aunque ambos son extremos opuestos lo diminushyto frente a lo gigantesco Sin emshybargo siacute hay una gran diferencia entre ambos mundos El universo es gigantesco inalcanzable soacutelo observable mediante telescopios o radiotelescopios y en el que estashymos realizando intreacutepidas explorashyciones limitadas por ahora a los planetas de nuestro entorno Por el contrario podemos movernos en la nanoescala con gran familiashyridad y podemos jugar con los aacutetomos y moleacuteculas para producir nuevas estructuras y nuevos mateshyriales El dominio de la materia en la nanoescala nos permite disentildear y fabricar nuevos materiales hasta ahora inexistentes descubrir proshypiedades nunca observadas inven shytar dispositivos que nos permitan construir otros maacutes y maacutes compleshyjos con comportamientos similares a entidades bioloacutegicas etceacutetera Todo ello nos lleva a hacernos una pregunta casi existencial iquestHasta doacutende podremos llegar con la nashynotecnologiacutea 7 No se conoce la resshypuesta el limite final podriacutea residir en nuestra propia imag inacioacuten
[1) e Briones Lloren te ECasero Junquera J A Martiacuten Gago PA Ame lio Serena Domingo J M Goacutemez Olleta P Moltoacute Moltoacute Nanociencia y ilanotecnologiacutea Entre la ciencia ficcioacuten del presente y la tecnologiacutea del futuro Fundacioacuten Espantildeola para la Ciencia y la Tecnologiacutea httpowwwfecvtes [2J J V Barth G Constantini K Kern Engineering atomic and molecular nanostructures at surfaces Nature 437 671 (2005) [3J E L Wolf Nanophysics and Nanotechnology An Introduction to Modern Concepts in Nanoscience (Segunda Edicioacuten) W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2006) [4J B Brushhan Springer Handbook of Nanotechnology Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2004) [5J M Koacuteh ler W Fritzsche Nanotechnology An Introduction to Nanostructuring techniques W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2004)
Hace casi veintitreacutes siglos exacshytamente el antildeo 287 aC naciacutea en Siracusa entonces una colonia de la Magna Grecia el gran Arquiacutemeshydes uno de los mayores genios de la antiguumledad de cuyos inventos y descubrimientos seguimos benefishyciaacutendonos ahora
De su vida es poco lo que sabeshymos porque la biografiacutea que escrishybioacute un coetaacuteneo suyo llamado Heshyraacuteclides no llegoacute hasta nosotros La mayor pa rte de la informacioacuten que poseemos se la debemos a Plutarco (46-120 de nuestra era) en su fashymosa obra Vidas Paralelas quien a su vez extrajo los datos del hisshytoriador romano Pollbio autor de una Historia universal
Se considera probable aunque no probado que viajoacute a Egipto y mantuvo estrecha relacioacuten con Erashytoacutestenes de Cirene director de la ceacutelebre biblioteca alejandrina y se da por cierto que contactoacute con la escuela cientiacutefica de dicha ciudad cuyos matemaacuteticos leyeron y citashyron sus obras No obstante hubo que esperar hasta el antildeo 530 de para que se hiciera la primera comshypilacioacuten de sus escritos por Isidoro de Mileto Pocas copias de los trashybajos del sabio siracusano sobrevishyvieron y no fue hasta 1906 cuando Johann Ludw ig Heiberg descubrioacute en Constantinopla un palimpsesto (papiro sobre el que se ha escrito un texto sobre otro anterior borrashydo) que permitioacute conocer los razoshynamientos matemaacuteticos de que se habiacutea va lido Arquiacutemedes para sus descubrimientos
Fue un genio de las matemaacuteshyticas con especial dedicacioacuten a la geometriacutea Sus hallazgos le garanshytizan un puesto de honor en 105
anales de la ciencia Ideoacute un meacutetoshydo para medir la circunferencia coshynociendo el diaacutemetro y determinoacute con aproximacioacuten de menos de dos mileacutesimas el valor del pi griego Elaboroacute tambieacuten las foacutermulas que
ARQUIMEDES permiten calcular el aacuterea del ciacutercushylo partiendo del radio y calculo el aacuterea de un segmento de paraacutebola entre otros hallazgos geomeacutetricos
Si bien no descubrioacute la palanca estudioacute las leyes que explican el principio que entra en juego al accionarla y al darse cuenta de la importancia que teniacutea dijo Si me dan un punto de apoyo movereacute el mundo
Arquiacutemedes no solo cultivoacute con eacutexito las matemaacuteticas sino que hizo incursiones fructiacuteferas en la fiacutesishyca Inventoacute el tornillo que lleva su nombre consistente en un mecashynismo con una hoja en forma de tornillo dentro de un cilindro para transferir agua desde un nivel bajo a canales de irrigacioacuten Este tornishyllo sigue usaacutendose para bombear liacutequidos
Se dice que mientras tomaba un bantildeo observoacute que el agua de la tina subiacutea cuando eacutel entraba y este efecto le llevoacute a descubrir el prinshycipio hrdrostaacutetico conocido como principio de Arquiacutemedes que en su versioacuten actualizada se enuncia diciendo que un soacutelido sumergido en un liquido recibe un empuje ha-
Piacuteo Moa Ban ga Escritor
cia arriba igual al peso del vo lumen del liacutequido que desaloja Al descushybrir este principio exclamoacute Eureshyka (Lo he encontrado) que ha pasado al cataacute logo de expresiones populares
Su mente prodigiosa no solo elucubraba teoriacuteas innovadoras tambieacuten dedicoacute su talento a inshyventa r armas nuevas que pudieran servir para la defensa de su ciudad Una de ellas fue un artefacto esshypecie de garra capaz de hund ir un naviacuteo enemigo
Pero el arma maacutes sorprendente seriacutean los espejos ustorios conocishyda por un relato de Luciano de Sashymosata (12 1-161 de) con la cual consiguioacute incendiar una escuadra enemiga Este invento nunca ha sido reproducido por lo que se pone en duda su existencia
La muerte de Arquiacutemedes se produjo el antildeo 212 aC a los 75 antildeos una edad considerada lonshygeva para la eacutepoca asesinado por un soldado romano de los que conquistaron Siracusa seguacuten la leshyyenda al negarse a acompantildearle pretextando que teniacutea que resolver antes un problema
Estatua de bronce de Arquiacutemedes en el observatorio Archenhold en Berl iacuten esculpida por Gerhard Thieme e inaugurada en 1972
Jack W Szostack
PREMIOS NOBEL Piacuteo Moa Banga DE CIENCIA 2009
Escritor
Charles K Kao George E Smith Wi llard S Boyle
2009 fue un antildeo en el que la concesioacuten de los premios Nobel de ciencia revistioacute ciertas peculiashyridades que conviene resaltar En primer lugar la adjudicacioacuten a tres investigadores en cada uno excepshyto en el de Economiacutea que fue comshypartido por dos ganadores Todos ellos destacaron en investigacioacuten baacutesica cuyos resultados propiciaron muacuteltiples aplicaciones praacutecticas lo que muestra claramente la imshyportancia que la ciencia pura tiene para el progreso
Otra caracteriacutestica es la alta parshyticipacioacuten de la mujer que acaparoacute cinco nominaciones el 44 de los agraciados proporcioacuten nunca alshycanzada antes Una de ellas la de Economiacutea es la primera mujer en ser distinguida con el galardoacuten en dicha disciplina en los 60 antildeos en que se adjudicoacute
MEDICINA
Recayoacute en tres cientiacuteficos (dos mUjeres y un varoacuten) que seguacuten destacoacute el jurado del Instituto Kashyrolinska han antildeadido una nueva dimensioacuten para la comprensioacuten de la ceacutelula han arrojado luz sobre los mecan ismos de enfermedades y han estimulado el desarrollo de nuevas terapias potenciales Se trata de Elisabeth H Blackburn Carol W Greider y Jack W Szostak
Los tres destacaron en la investishygacioacuten baacutesica sobre los teloacutemeshyros una estructura que se une a los extremos de los cromosomas humanos y los protege del enveshyjecimiento A la piexclimera se debe el descubrimiento de la enzima telomerasa que es un mecanismo baacutesico para la vida Cuando la teloshymerasa aumenta anormalmente se produce caacutencer O sea que en su justa medida rejuvenece la ceacutelula pero en exceso provoca un tumor Los conocimientos adquiridos proshymeten aplicaciones futuras en la lucha contra el caacutencer y el enveJeshycimiento celular
Blackburn nacioacute en Tasmania (Australia) en 1948 y junto con su disciacutepula Greider descubrieron la telomerasa en 1984
Grelder natural de California nacioacute en 1961 y fue quien demosshytroacute que los teloacutemeros previenen
el dantildeo en los cromosomas y por uacuteltimo Szostak de 57 antildeos Ion dishynense identificoacute ceacutelulas que por estar mutadas provocan un enveJeshycimiento celular prematuro
FiacuteSICA
La Academia sueca concedioacute el preciado galardoacuten a tres investigashydores que han ayudado a sentar las bases de las actuales redes de comunicaciones al decir del JUshyrado Son Charles Kao Kuen WishylIiaard S Boyle y George E Smith El tema comuacuten de investigacioacuten fue el descubrimiento del siacutelice un mashyterial abundante en la naturaleza como transmisor de la luz y a traveacutes de ella de las comunicaciones por fibra oacuteptica
El proceso lo inicioacute Kao en 1966 con la publicacioacuten de un artiacuteculo firmado conjuntamente con G O Gackam en el que anunciaba la capacidad de la luz para transmitir informacioacuten De ahiacute arranca la utishylizacioacuten industrial de la fibra oacuteptica desde 1970 transformada hoy en una red de maacutes de 1000 millones de kiloacutemetros por la que circulan textos muacutesica e imaacutegenes utilizashydas en Internet medicina etc
Kao que nacioacute en 1933 en Shanghai fue el precursor y visionashyrio del horizonte que se abriacutea con el empleo de la fibra oacuteptica Vive
Venkatraman Ramakrishnan Ada E Yonath Thomas A Stei tz
en Hong Kong donde sigue ded ishycado a la docencia
Boyle nacido en Canadaacute en 1924 junto con Smith que nacioacute en Nueva York en 1930 siguiendo la teoriacutea sobre el efecto fotoeleacutectrishyco de Einstein que le valioacute el Nobel crearon un sensor digital llamado CCD (Charged Coupled Device) cashypaz de reunir y leer las sentildeales de un gran nuacutemero de elementos de las imaacutegenes el ojo electroacutenico de las caacutemaras digitales que se utiliza tambieacuten en numerosas aplicaciones teacutecnicas como en la observacioacuten del interior del cuerpo humano y ha proporcionado fotos de lejanos lugares (como por ejemplo de Marshyte) o de los oceacuteanos profundos en palabras de la Academia
QUiacuteMICA
Tambieacuten este antildeo fueron tres investigadores de esta ciencia los laureados con el preciado galarshydoacuten cuyos nombres son Benkatrashyman Ramakrishnan Ada Yonath y Thomas Steitz que coincidieron en sus estudios sobre la estructura y funciones de los ribosomas unas partiacuteculas del citoplasma que desshycodifican la informacioacuten del ADN transmitida por el ARN mensajero para fabricar las proteiacutenas selecshycionando los amin oaacutecidos uno a uno
Los equipos liderados por los tres ganadores consiguieron por medio de la cristalografiacutea de rayos X el coshynocimiento en tres dimensiones de la estructura atoacutemica de los ribososhymas en el antildeo 2000 Este logro de bioquiacutemica baacutesica permitioacute saber como actuacutean los antibioacuteticos en las ceacutelulas de las bacterias lo que haraacute
posible disentildear nueshyvos antibioacuteticos que mejoren Ia actividad de 10$ actualmente en uso evitando asiacute la aparicioacuten de resistenshycia que se da en algushynos casos
La israeliacute Yonath de 70 antildeos trabaja en el Instituto Weismann de Jerusaleacuten y fue la pionera en obtener los primeros cristales Ellnor Ostrom OIIver E Willlamson de ribosomeacutels el norteamericano Steitz nacido en 1940 es profesor de la Universidad de Yale y publicoacute en 1998 el primer mapa incomshypleto del ribosoma y por uacuteltimo Ramakrishnan el maacutes Joven de los tres nacioacute en la India en 1952 y trabaja en la Universidad de Camshybridge (R~lIlo Unido) Tuvo una partlclpaClon relevante en la resoshylucioacuten de la estructura ribosoacutemica En dicha Universidad fue donde James Watson y Francis Crick desshycubrieron en 1953 la estructura en doble heacutelice del ADN
ECONuumlMiacuteA
La Academia de Ciencias de Suecia otorgoacute el premio de Ecoshynomiacutea a dos profesores estadounishydenses (como manda la tradici oacuten) por sus investigaciones en torno a las organizaciones sociales y la imshyportancia que en ellas tiene la orshyganizacioacuten econoacutemica (economic gobernance) que ha sido tladucishyda al espantildeol por un raro palabro gobernanza que bien podriacutea haber sido sustituido por gobierno o gobernabilidad Los plemiados son Elinor Ostrom y Oliver WiJliamshy
son Aunque ambos partieron de oacutepticas distintas coinciden en sus conclusiones
Ostrom nacida en 1933 es proshyfesora de la Universidad de Indiana y centroacute su trabajo en el estudio de la gestioacuten de la propiedad comuacuterl y en su libro El gobierno de los meshydios comunes describe numeroshy
sos casos eXitosos de comunidades locales entre las que incluyoacute el Trishybunal de las Aguas de Valencia un jurado centenario de regantes que dirime los conflictos derivados del uso del agua como ejemplos que muestran mayor eficiencia que la de otras forma puacuteblicas o privadas de gestioacuten Llega a la conclusioacuten de que ni la plivatizacioacuten ni la gesshytioacuten puacuteblica son siempre la mejor
opcioacuten Por su parte Williamson de 77
antildeos (uno maacutes que su pareja ganashydora) es docente de la Universidad de Berkeley California y autor de la obra Las instituciones econoacuteshymicas del capitalismo en la que estudia la teoriacutea y desarrollo de los costes de transaccioacuten que son los derivados de la operacioacuten aunque no formen parte del precio y su aplicacioacuten al funcionamiento intershyno de las empresas Analizoacute como influyen las relaciones jeraacuterquicas de las grandes sociedades en la reshysolucioacuten de los conflictos internos Tambieacuten estudioacute las situaciones en las que la organizacioacuten empresashyrial se vuelven tan complejas que aconseja externalizar determi nadas actividades operacioacuten que recibe el nombre de outsourci ng
ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
bull Los diacuteas 18 19 Y20 de septiemshybre tuvo luga r en el municipio ourenshysano de Maceda la celebracioacuten de Asshyt roga licia 09 evento del que nuestra agrupacioacuten form a parte como colaboshyradora organizadora del mismo y que en los uacuteltimos dos antildeos se estaacute convirshytiendo en la referencia del panorama astronoacutemico gallego gracias a la gran calidad de las conferencias y talleres que durante estos diacuteas se desarrollan wwwastroga liciaorg
- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
bull El diacutea 16 de octubre t uvo lugar una observacioacuten con el colectivo ponteshyvedreacutes Va ipolorio en el nacimiento del Riacuteo Gafos muy cerquita de Pontevedra A esta observacioacuten acudieron muchos miembros de dicho colectivo y un buen nuacutemero de miembros de la AARB
bull Los diacuteas 13 y 24 de noviembre Julio Pereira impartioacute sendas charlas de Iniciacioacuten a la Astronomiacutea y sesiones de Planetario para los alumnos del Coleshygio Mariano de Vigo Tambieacuten t uvieron lugar estas charlas de iniciacioacuten a la Asshytronomiacutea en el Colegio Las Acacias
voa nos acercoacute todas las novedades acerca de la investigacioacuten sobre exoshyplanetas con una charla-coloquio titushylada Planetas Extrasol ares que tuvo lugar en la Libreriacutea Casa eJel Libro cuya gerencia una vez mas nos cedioacute su sashyloacuten de actos para nuestras actividades
bull El 17 de noviembre Pablo Martiacuteshynez Javier Navidad Sebastiaacuten Hernaacutenshydez y Ricardo Lago se desplazaron al Alto de Fontefriacutea con intencioacuten de obshyservar el maacuteximo de las Leoacutenidas (lluvia de estrellas)
bull El 23 de noviembre Ricardo Lago impartioacute una charla-coloquio titu lada Exploracioacuten Espac ia l en el sa loacuten de actos de la libreriacutea Casa del Libro
bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
bull Durante este antildeo 2009 se han enviado reportes sobre contaminacioacuten lumiacutenica al Proyecto IACO en el ma rco del AIA-IYA2009
bull Se ha puesto en marcha el Proshyyecto CMON (Collaborative Meteor Observatory Network) entre varios afishycionados gallegos para montar una red gallega de registro y estudio de boacutelidos y meteoros que pueda colaborar con otras redes profesionales que ya estaacuten en pleno funcionamiento
Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
-
Eridanu~--
[) 225 0
Columba -lt
E w
Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
Diacutea 20shy
Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
Diacutea 4shy
Diacutea 22shy
Diacutea 17shy
MAYO
Diacutea 6shy
Diacutea 16shy
Diacutea 26shy
JUNIO
Diacutea 8shy
Diacutea 21shy
Diacutea 28shy
Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
Toda a informacioacuten de
Vi O
Alcaldiacutea Concello de Vigo
ALCALDiacuteA
Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
Cal eacute o seu horario Luns a venres de 8 da mantildeaacute aacutes 8 da tarde e saacutebados de 10 da mantildeaacute aacutes 2 da tarde
Outros servizos de Atencioacuten Cidadaacute Se vostede quere obter informacioacuten a traveacutes do seu moacutebil ou do seu enderezo electroacutenico sobre ofertas de emprego munlClpals subvencioacutens e prazos de pagamento dos impostos municipais noacutes informaacutemoloa sen custo alguacuten Poacutedese dar de alta a traveacutes do 010 ou no enderezo 010vigoorg
Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
bullWWW vigO org
Marte el diacutea 2 de diciembre del 2007 Al sur (arriba) se divisa el Solis Lacus y sus regiones adyacentes Abajo izquierda se puede ver el Mare Acidalium muy cerca del polo norte El color azul difuso se debe a nieblas que se forman en sus contornos Newton 3l0rnm Powermate 5X F25 Philips SPC900NC
El diacutea 20 de agosto de la gran oposicioacuten de 2003 ha sido posible capturar el sateacutelite De i mos en su maacutexima elongacioacuten oeste a las 2h ut El planeta estaacute saturado para poder resaltar el sateacutelite Se empleoacute el newton de 3 10rnm a focales y exposiciones de FIO y 1 F20 y 2 Y F25 Y 4 de izquierda a derecha y una Toucam Pro modificada para larga exposicioacuten
Muy cerca del maacuteximo acercamiento en la gran oposicioacuten de 2003 Marte nos muestra la gran extensioacuten de su polo sur (arriba) En el centro destaca Solis Lacus y las regiones que le circundan divisando a su izquierda el gran cantildeoacuten de Valles Marineris Newton 310mm Powermate 5X F25 Toucam Pro
oposicioacuten debido a la excentricishydad del planeta
En b tabla II (paacutegino mterior)
tambieacuten veremos sus fechas con las coordenadas del planeta en el
cielo asiacute como su distancia magshynitud y tamantildeo angular aparente
La observacioacuten planetaria no es tarea faacutecil Requiere telescopios de una cierta potencia (lo ideal seraacuten como miacutenimo 20 cm) si queremos divisar los principales detalles adeshymaacutes de una atmoacutesfera muy estable para que el telescopio pueda trashybajar a su maacutexima potencia
Pero los detalles planetarios no se ven al primer golpe de vista requieren muchas horas al telesshycopio con paciencia y en espera de aquellos breves momentos de estabilidad de nuestra atmoacutesfera
para poder ver y captar todos los maravillosos detalles que nos pueshyden mostrar los planetas y en este caso el planeta rojo
A l primer vistazo Marte es un planeta lleno de decepciones Uno espera ver los claros de las meseshytas las zonas altas los canales etc y lo que divisamos es un pequentildeo disco anaranjado sin rastro alguno o quizaacutes alguacuten leve sombreado acompantildeado posiblemente de una manchita intensamente blanca al norte o al sur del disco a modo de un blanco diamante engarzado en el borde de un anillo Es uno de los casquetes polares que seguacuten la oposicioacuten nos puede mostrar el
norte o el sur (esta vez nos mosshytraraacute el polo norte)
Pero si tenemos la paciencia de esperar a los momentos estables de nuestra atmoacutesfera entonces los detalles de Marte se nos preshysentaraacuten a nuestros ojos destellanshydo maravillosamente hacieacutendose visibles la Syrtis Major Sinus Merishydiani Hellas Solis Lacus Coacuteprates etc y si nuestro telescopio es lo bastante potente podemos divishy
sar incluso los grandes volcanes de
Toma en blanco y negro a traveacutes de filtros infrarrojo y violeta el diacutea 27 de julio de 2003 El polo sur muestra grietas debido a su deshielo causado por el comienzo del verano marciano En el centro destaca Sinus Meridiani con dos zonas claras a ambos lados que pueden ser debidas a fenoacutemenos meteoroloacutegicos estacionales Newton 310mm Powermate 5x F25 Toucam Pro
la regioacuten de Tharsis como la gran
cima de Olympus Mons Es muy recomendable acostumshy
brarse a observar con los dos ojos abiertos y la visioacuten ladeada donde nuestra retina estaacute menos cansashy
da Si ponemos una rnano delante del aja abierto que no observa y nos alejamos ligeramente del ocushylar nos acostumbraremos a la senshysacioacuten de que observamos con los dos ojos y nuestra observacioacuten se haraacute mas coacutemoda y sensible
Los detalles se muestran bien en luz visible pero filtros naranja amarillos o azules nos ayudaraacuten a contrastar e identificar mejor ciershytos detalles
Para la observacioacuten visua l basshytaraacute un aumento entre 150 y 250 veces pero para la fotografiacutea la cosa cambia si queremos destashycar los detalles en primer teacutermin o tenemos que ampliar la focal del telescopio hasta algunos metros esto es de 4 a 6 en el caso de Marte que podemos conseguir aplicando al telescopio una lente negativa adiciona l como puede ser una lente barlow de ca lidad o mejor auacuten una powermate
Para semejante ampliacioacuten neshycesi tam os una montura fuerte que
permita un buen seguimiento asiacute
como una atmoacutesfel-a estable (muy
importante) si no los detalles se
mostraraacuten oscilantes y borrosos
no siendo posible la captura fotoshy
graacutefica
Hoy diacutea las caacutemaras maacutes adeshy
cuadas son las ccd ex profeso
o tambieacuten caacutemaras que puedan
grabar viacutedeos (las mas usadas) a
varios fotogramas por segundo
porque bu rlan de alguna for-
El planeta en la oposiclon de
ma las secuencias turbulentas y despueacutes con el programa adecuashydo como Registax se pueden esshycoger los mejores frames alinearshylos optimizarlos y promediarlos en una imagen final de gran calidad Las webcam con chip ccd como alshygunas Philips hoy diacutea son las maacutes adecuadas por su gran rendimienshyto y un coste superasequible
Tambieacuten si el telescopio es lo suficientemente potente podemos intentar ca pturar los sateacutelites Fobos y Deimos sobre todo este uacuteltimo ya que se aparta mas del planeta y es mas brillante Para esto debeshymos esperar a que los sateacutelites se en cuentren en sus maacuteximas elonshygaciones ya que la mayoriacutea de las veces se hallan inmersos en la luz de planeta y necesitamos que la webcam esteacute modifi cada pa ra larshyga exposicioacuten ya que tendremos que exponer varios segundos para panel en evidencia la luz del sateacutelishyte La ampliacioacuten tambieacuten seraacute alta para desdoblar el diminuto sateacuteshylite del disco planetario
En fin si el clima nos acompantildea tendremos de nuevo otra ocasioacuten de observar el planeta rojo a pesar de no ser una oposicioacuten favorable
2007 Ahora nos muestra el polo norte (abajo) En el centro izquierdo se divisa una manchita blanca que sentildeala el Olympus Mons Posiblemente se deba a nubes y nieblas que circundan el gran volcaacuten Nexton de 310mm Powermate 5xF25 y Philips SPC900NC
CLUB DE ISICA
ENRICO FERMI El Club de Fiacutesica Enrico Fermi
se inauguroacute el pasado diacutea 6 de ocshytubre en el Laboratorio de Fiacutesica del lES Santo Tomeacute de Freixeiro Lo dirige el profesor Joseacute MalIacutea Cordobeacutes miembro fundador de la Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas Baixas profesor de Fiacutesica de lES y actualmente trabajando en el Deshypartamento de Fiacutesica Aplicada de la Universidad de Vigo
Preguntamos en primer lugar al profesor Cordobeacutes por el moshytivo que le movioacute a buscar ese nombre para el Club
Con el nombre de Enrico Fershymi se quiere honrar la memoria del ilUStre fiacutesico italiano premio Nobel en 11938 por sus estudios de la radiactividad inducida usanshydo neutrones y el uacuteltimo quizaacutes de los grandes fiacutesicos que fueron teoacutericos y experimentales al misshymo tiempo En el club de Fiacutesica recibimos apoyo en materiales didaacutecticos muy variados de Fermishylab un laboratorio nacional ameshyricano que se encuentra cerca de Chicago y en donde se hace inshyvestigacioacuten en Fiacutesica de altas enershygiacuteas Esta es otra de las razones que me movieron a dedicarle las actividades del Club a este conoshycido fiacutesico
iquestQueacute actividades se realizan en el Fermi
El Club Fermi tiene por objeto promover los estudios de Fiacutesica elTtre los alumnos de Bachillerato Cada antildeo se inscriben en el Club alumnos de muy diversos centros docentes que estaacuten muy interesashydos en el estudio de la Fiacutesica Teshynemos una reunioacuten semanal y las actividades se centran en el estushydio de las estructuras de la materia
(aacutetomo nuacutecleo y partiacutecula) tanto a nivel teoacuterico como expel-imental Para ello hay disentildeadas una serie de charlas-coloquio sobre estos teshymas y otra serie de actividades para simulal-Ios meacutetodos de trabajo que se emplean en esta investigacioacuten Colaboran en las actividades del Club Fermi algunos laboratorios de Fiacutesica de Altas energiacuteas como CERN en Suiza y Fermilab y Jeffershyson lab en USA
Entre los contenidos de las seshysiones figuran El Modelo Estaacutendar de la Partiacuteculas e Interacciones con el que se trabaja en Fiacutesica de Parshytiacuteculas los trabajos sobre Fusioacuten nuclear en el laboratorio y en los sistemas estelares y los desarrollos sobre Cosmologiacutea
iquestEstaacuten previstas otras actividashydes ademaacutes del curso propiashymente dicho
Efectivamente otras actividashydes en las que pueden pal-ticipar aquellos alumnos que lo deseen son la preparacioacuten para la Olimshypiacuteada de la Fiacutesica la participaoi oacuten en concursos sobre Ciencia como Ciencia en accioacuten organizado por la Real Sociedad Espantildeola de Fiacutesica y Sciencia per tutti organizado por el Instituto Nacionale de Fisica Nushycleare en Frascatti asiacute como las sashylidas a observar el cielo nocturno en colaboracioacuten con Ila Asociacioacuten Astronoacutemica Rias Baixas
Usted estuvo en CERN el antildeo pasado en un curso para profeshysores de lES coincidiendo con la puesta en marcha del LHC iquestEstaacute previsto dedicar tiempo al proyecto LHC en las sesiones del Clubiquestqueacute visioacuten tiene de este proyecto en el momento actual
D Joseacute Mariacutea Cordobeacutes Fiacutesico
En este antildeo uno de los temas a los que se dedicaraacute especial atenshycioacuten seraacute al nuevo acelerador de CERN el LHC (Large Hadron Colllshyder) que tiene previsto comenzar a funcionar en el mes de noviembre Su estructura su funcionamiento y los objetivos que tiene planteashydos se trataraacuten a lo largo de las sesiones en las que se conjugaraacuten las clases teoacutericas con el uso de los maacutes variados recursos didaacutecticos
Sobre el LHC lo primero que diriacutea es que es una maacutequina extreshymadamente compleja Se dice que es una maacutequina de maacuteximos es la mayor instalacioacuten superconductoshyra del mundo es la que trabaja a menor temperatura la que permishyte alcanzar la mayor energiacutea la de mayores dimensiones etc
El antildeo pasado coincidiendo con el curso para profesores de lES al que se ha referido en CERN se puso en funcionamiento Fue todo un eacutexito Sin embargo cuando se estaba calibrando a la energiacutea de 5 TeV en uno de los sectores en que estaacute dividido el acelerador hubo una averiacutea debido a defectos en la soldadura de unos imanes y e1 acelerador pasoacute del reacutegimen superconductor al normal produshycieacutendose un escape de helio al tuacuteshynel Esta averiacutea que produjo dantildeos en los imanes adyacentes fue basshytante seria y ha obligado a retrasar un antildeo su funcionamiento con el perjuicio que ello supone para los trabajos de investigacioacuten que esshytaba previsto iniciar Por otra parshyte ha sido necesario revisar miles de soldaduras reparar los imanes dantildeados o sustituirlos por otros nuevos y esto ha encarecido el proshyyecto Evidentemente ha sido un momento difiacutecil para CERN pero tambieacuten hay que tener en cuenta
que la complejidad de la maacutequina el trabajo pionero que alliacute se esta realizando y el nuacutemero elevado de grupos de investigacioacuten que intershyvienen en el proyecto y que hay que coordinar es un desafiacuteo en toda la regla
Sin embargo como dice el Director General de CERN Rolf Heuer ahora se comprende mucho mejor coacutemo funciona la maacutequina y este contratiempo ha suministrado mucha experiencia para el futuro Se han mejorado algunos sistemas de proteccioacuten y se controlaraacuten los haces con nuevos sistemas de seshyguimiento Iniciaraacute su funcionashymiento a una energiacutea menor de la que se ha previsto en el mes de noviembre para ir calibrando el guiado de los haces los detecshytores los sistemas de recogida de datos etc Posteriormente se aushymentaraacute su energiacutea hasta unos 5 TeV en el 2010 para despueacutes des-
conectarla en el invierno del nuevo antildeo y pl-epararla para su funcionashymiento a 7 TeV (energiacutea maacutexima) en el 2011 No obstante a estas energiacuteas por debajo de la energiacutea maacutexima los fiacutesicos esperan enconshytrar resultados que sean relevantes e indicadores quizaacutes de una nueva Fiacutesica
El club de Fiacutesica Enrico Fermi tiene ya una rica tradicioacuten de premios entre sus antiguos miembros iquestNos puede hablar de este tema
En el club venimos preparando a los alumnos para la Olimpiada de Fiacutesica desde sus comienzos Ha hashybido miembros del Fermi que han sido ganadores tanto en la fase local de la Universidad de Vigo como en la fase nacional y han podido asistir a la Olimpiacuteada Intershynacional En el antildeo 2001 fuimos ganadores del concurso Ciencia en
accioacuten y representamos a Espantildea en el eERN junto con otro grupo de un colegio de Madrid Conseshyguimos un diploma en el Concurso Scienza per tutti en el antildeo 2003 por un trabajo sobre el micromunshydo y el macromundo etc
iquest Coacutemo estaacute estructurado el curshyso en el Club Fermi
Las sesiones en el Club Fermi tienen una frecuencia semanal y se extienden a lo largo de un trimestre En la segunda fase las actividades se centran en la preparacioacuten de la Olimpiacuteada de Fiacutesica y en la particishypacioacuten en algunos de los concursos cientiacuteficos que hayan elegido los participantes La clausura del curso en el mes de abril se hace coincishydir con la participacioacuten en el Masshyterclass experimento en Fiacutesica de partiacuteculas a traveacutes de internet que organiza la Universidad de Santiago en colaboracioacuten con CERN
Joseacute Mariacutea Cordobeacutes director del Club de Fiacutesica Enrico Fermi y colaborador de esta revista durante una estancia en el CERN
FISICA
INTRODUCCiOacuteN
La fiacutesica es una rama de la cienshycia La ciencia es la buacutesqueda de un entendimiento racional del mundo en el que vivimos Como tal la ciencia parece haber sido inventada hace unos 3000 antildeos en la antigua Grecia y sus coloshynias por los mares Egeo y Meshyditerraacuteneo Mucho antes de la ciencia la humanidad demostroacute tener grandes capacidades inshyventivas manejando el fuego la agricultura la medida de tierras calendarios los tejidos la metashylurgia y el uso de metales (coshybre bronce y plomo) para la deshycoracioacuten herramientas y armas
CIENCIAS FiacuteSICAS
En tiempos antiguos con el fin de procurar bienestar a la hu shymanidad aquellos fenoacutemenos provocadores de miedo como las tormentas truenos y relaacutempagos
terremotos erupciones volcaacutenicas otros desastres naturales trageshydias personales tales como la enshyfermedad accidentes y similares se atribuiacutean todos a espiacuteritus que veniacutean en una gran variedad de colores y sabores El aplacarlos era una importante industria La mitoshylogiacutea una rica y hermosa literatura emergiacutea de los esfuerzos de la hushymanidad para hacer frente a lo que pareciacutean acontecimientos caoacuteticos y al azar La mitologiacutea se convirshytioacute en el manual del usuario para desenvolverse en un mundo que mezclaba reconfortante regularishydad - diacutea y noche invierno y verashyno las fases de la luna las mareas el movimiento de los planetas y los modelos de estrellas - con desasshytres inexplicables y catastroacuteficos
Entonces allaacute por los antildeos 600 iJC algo nuevo sucedioacute una deshyterminacioacuten por tratar de entender el mundo en toda su complejidad por medio de la loacutegica (lagos) Esto iba a reemplazar la mitologiacutea (mythos) que va con la poesiacutea la cancioacuten y el relato de cuentos El lagos entrantildeaba un firme razonashymiento Como ejemplo de la nueva filosofiacutea la causa de la noche y el diacutea es la rotacioacuten de la tierra sobre su eje una explicacioacuten mucho maacutes econoacutemica que aquella en la que el sol orbita la tierra en 24 horas
Obseacutervese que ambas explicashyciones para el diacutea y la noche hacen
DI Leon M Lederman A Antoliacuten Franco para traducir
para la Revista Ciencia Riacuteas Baixas
uso de la racionalidad - en resshypuesta a porqueacute diacutea y noche Los griegos nuevos a este asunto de la ciencia teniacutean una conviccioacuten filoshysoacutefica de que la razoacuten maacutes sencilla era la preferible Uno puede ver esto en la arquitectura y la escultushyra griegas en donde siempre que era posible se seleccionaba la geoshymetriacutea y la elegancia
Un tema capital de la ciencia griega era la presuncioacuten de que las complejidades del mundo - de los soacutelidos liacutequidos y gases de la roca y del metal del sol y los planetas de lo duro y lo blando - todo era la consecuencia de liJ combinacioacuten de cuatro elementos baacutesicos que ellos llamaron aire tierra fuego y agua Hoy en diacutea los ciacutenicos proclashyman que de aquiacute solo se obtiene un lodo caliente y burbuJeante Pero la buacutesqueda de la simplicidad subyacente a la complejidad era una estrategia fundamental
Una idea mucho maacutes cercana a nuestro actual concepto del munshydo fue inventada por Demoacutecrito (450 aL) Eacutel introdujo la idea de que existe una variedad de partiacutecushylas diminutas e invisibles que viajan raacutepidamente por todo el espacio colisionando y combinaacutendose en distintas formas y acumulaacutendose para hacer la variedad de cosas una gota de agua un grano de coshybre una mota de sal Estas ideas de
El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trabajo en fiacutesica de partiacuteculas en 1988 Actualmente vive en Batavia Illinols (USA)
FUENTES AEinstein El mundo como yo lo veo R Feynman et al Las conferencias de Feynman sobre Fiacutesica GGalileo Diaacutelogos relacionados con dos nuevas ciencias DGriffiths Introduccioacuten a la Mecaacutenica Cuaacutentica J Keats Las Poesiacuteas completas de John Keats EOWilson ConsillienceLa utilidad del Conocimiento
aacutetomos eran una forma de buscar
la simplicidad dentro de las comshyplejidades de la materia pero en los primeros tiempos de Grecia la verificacioacuten de tales ideas no era posible ni siquiera se pensaba que fuera importante En lo que caprishychosamente pod riacutea considerase presciencia los filoacutesofos griegos no a diferencia de algunos fiacutesicos teoacutericos modernos pensaban que la verificacioacuten experimental era abshysolutamente indigna
Demoacutecrito de Abdera
Los griegos no estaban enamoshy
rados de las investigaciones expeshyrimentales disentildeadas para confirshymar lo que ellos consideraban la belleza espiritual y esteacutetica de su visioacuten del mundo Se cuenta una historia acerca de un joven filoacutesoshyfo recieacuten elegido a la distinguida
Academia de Platoacuten Escuchoacute un debate sobre el nuacutemero correcto de dientes que se asignaban a un asno El argumento sentildeala la nushymerologiacutea pitagoacuterica en contra de la jerarquiacutea de la estructura animal ordenada por los dioses El novicio interrumpioacute para sugerir que jusshyto en el exterior de la Academia habiacutea un grupo de carromatos cada uno de los cuales estaba enshyganchado a un asno y que los acashydeacutemicos podiacutean salir a contar los dientes Inmediatamente el desshyafortunado individuo fue asaltado recibioacute una buena paliza por parte
de los enfurecidos veteranos y fue arrojado de la Academia Este incishydente dejoacute claro el modelo de las corteses discusiones acadeacutemicas entre nuestras maacutes prestig iosas facultades de Harvard Stanford Yale y Princeton
LAS PRAacuteCTICAS DE LA FiacuteSICA
Para acercarnos a la fiacutesica es uacutetil describir las disciplinas esenciashyles que definen la actividad geneshyral de la ciencia Hay cuatro de tashyles disciplinas y pueden disponershy
se en la forma jeraacuterquica de una piraacutemide procediendo a partir de una base principal matemaacuteticas hasta fiacutesica quiacutemica y triunfante en complejidad con la moderna biologiacutea con base molecular por encima
Uno puede casi al azar escoger una de las muchas subdivisiones
que se extienden desde la astronoshymiacutea y antropologiacutea hasta la zooloshygiacutea y tropezar con tales subdisciplishynas como geoquiacutemica astrofiacutesica geneacutetica o quiacutemica atmosfeacuterica pero todas ella mezclan trozos de las disciplinas esenciales para consshy
truir el gran monumento a coacutemo funciona el mundo
La fiacutesica tiene el fino enfoque de da rificar la estructu ra de la materia y la energiacutea sobre un escenario que
consiste en espacio y tiempo que empieza con el origen del universo entendiendo la evolucioacuten desde el informe caos de la explosioacuten origishynal hasta la formacioacuten de galaxias cuaacutesares agujeros negros estrellas y sistemas solares La estructura de la materia hasta las moleacuteculas aacutetomos y partiacuteculas subnucleares es tambieacuten una parte esencial del enfoque Desarrollo histoacuterico
La disciplina de la fiacutesica surgioacute en el siglo XVI como una partida cuantitativa de leyes con base mashy
temaacutetica por medio de las cuales los humanos podiacutean comprender el mundo inanimado Los profundos
misterios con que se enfrentaban los antiguos fueron reemplazados por una grupo de principios cada vez maacutes concisos de modo que el movimiento de los objetos - el vueshylo de los proyectiles la caiacuteda de las manzanas la oacuterbita de la luna la trayectoria de los planetas - podiacutea explicarse de forma cuantitativa Las defi n iciones de espacio tiempo materia y energiacutea eran precisas Los fenoacutemenos excesivamente compleshyjos - eclipses cometas mareas las propiedades de la materia (ej soacuteshylidos liacutequidos y gases) la estabilishydad de las estructuras (ej puentes torres barcos ) el comportamiento
de la Iuz los procesos queinduyen las oscilaciones del calor temperashyturas los colores del arco iris y los colores maacutes sutiles que emiten las sustancias calientes las cargas eleacutecshytricas y el magnetismo gravedad y radioactividad - todo esto fue con el paso del tiempo organizado en un nuacutemero relativamente pequentildeo de leyes de la fiacutesica
Las claves de la evolucioacuten de la fiacutesishy
ca moderna surgieron de una nueshyva actitud tipificada por una obsershyvacioacuten cuantitativamente precisa y experimentos controlados acopiashydos con ra zonamiento matemaacutetico Estas nuevas ideas empezaron con
la fiacutesica asociada principalmente con Galileo alrededor de 1600 Con los eacutexitos la estructura conshyceptual se extendioacute lentamente a otras disciplinas cientiacuteficas Los insshytrumentos necesarios para llevar a cabo la experimentacioacuten controlashyda evolucionaron lentamente desshyde remiendos hasta disentildeo basado en el entendimiento cientiacutefico La apl icacioacuten de la ciencia a la socieshydad (tecnologiacutea) animoacute la inversioacuten de la sociedad en la ciencia pero tambieacuten capacitoacute a la ciencia para llevar a cabo una experimentacioacuten auacuten maacutes sofisticada Este proceso
da cuenta del asombroso raacutepido avance de la ciencia y la tecnologiacutea que es caracteriacutestico de nuestros tiempos
El avance moderno
El siglo XX vio una profunda ampliacioacuten de las propiedades del mundo fiacutesico considerado ahora entendido por la fiacutesica El proceshyso de la fiacutesica empieza con el exashymen de un conjunto de fenoacutemenos que parecen estar relacionados (ej el movimiento y la estabilidad de los objetos) y sobre la ba se de cuishydadosas observaciones y medidas conduce a una propuesta de una ley concisa o un conjunto de leshyyes que pueden dar cuenta de las observaciones y la medida Estas nuevas leyes estaacuten sujetas a prueshybas siempre maacutes incisivas Si estas leyes fallan son reemplazadas por leyes maacutes profundas y maacutes vaacutelidas
Puede hacerse una lista de las subdisciplinas de la fiacutesica como (1) estado soacutelido (fiacutesica de materia conshydensada) que trata de estructuras complejas de la materia (ej supershyconductores semiconductores la ciencia de los materiales estructushyras moleculares complejas) (2) fiacutesica atoacutemica que trata de las propiedashydes de los aacutetomos (3) fiacutesica nuclear que trata de los fenoacutemenos de los nuacutecleos de los aacutetomos que ocupan solamente 10-15 del volumen del aacutetomo y (4) partiacuteculas elementales que trata de la buacutesqueda de los lashydrillos maacutes baacutesicos de la materia y de las fuerzas relevantes
Este sencillo resumen no toma en cuenta importantes temas relashycionados como la astrofiacutesica (que trata de la fiacutesica de las estrellas gashylaxias y la historia de la evolucioacuten del universo) la biofiacutesica (que trata de la fiacutesica de moleacutecu las muy granshydes cuyas estructuras definen proshyteiacutenas ceacutelulas y genes) y geofiacutesica y fiacutesica de la quiacutemica ( que trata de
la aplicacioacuten de las leyes de la fiacutesica a las disciplinas cientiacuteficas adyacenshytes)
Albert Einstein
La forma en que fu nciona la fiacuteshysica puede ilustrarse por medio de una de las subdivisiones la fiacutesica de pal-tiacuteculas Esta disciplina identishyfica los objetos maacutes primord iales a partir de los cuales estaacute compuesshyta la materia y busca entencJer las fuerzas que actuacutean entre estas parshytiacuteculas para construilmiddot los nuacutecleos aacutetomos y moleacuteculas Estas entidashydes maacutes complejas son entonces entregadas a la quiacutemica y a la biologiacutea moderna de base moleshycular generalmente acompantildeadas de un manual del usuario que prescribe las leyes relevantes de la fiacutesica El entablado conceptual soshybre el cual danzan estas leyes estaacute hecho de materia energiacutea espacio y tiempo
La fiacutesica de partiacuteculas surgioacute en la deacutecada de 1950 a partir de estudios de los nuacutecleos de los aacutetoshymos y la fiacutesica de rayos coacutesmicos Esta uacuteltima estudiaba partiacuteculas energeacuteticas que bombardeaban la tierra desde el espacio profundo exterior Para penetrar en profunshydidad dentro del nuacutecleo se invenshytaron los aceleradores de partiacutelcushylas para controlar y observar las colisiones entre las partiacuteculas aceshy
leradas (ge neralmente electrones y protones) y los objetivos selecshycionados A medida que aumenshytaba el conocimiento se disentildear-on las leyes generales de la naturaleza y generalmente se manifestaron matemaacuteticamente Estas leyes (ej la teoriacutea cuaacutentica de campos la relatividad general tambieacuten conoshycida como la ley de la gravedad de Einstein la teoriacutea de supercuerdas) fueron entonces sometidas a tests experimentales Nunca se halla que las teoriacuteas sean correctas A menudo se halla que son erroacuteneas o a lo mejor posiblemente correcshytas N uestra experiencia ha de ser respetuosa con nuestra herencia pero esceacuteptica de su l1nivNsalidad Por consiguiente las leyes de Isaac Newton promulgadas alrededor de 1680 fueron verificadas en un elevado nuacutemero de pruebas en un gran nuacutemero de laboratorios Pero solamente alrededor de 1920 se halloacute que no eran vaacute lidas cuando los fiacutesicos aprendieron coacutemo proshybarlas en el microscoacutepico mundo de los aacutetomos nuacutecleos y quarks
Las conexiones de distintas partes de la ciencia son algunos de los tesoros de la actividad Por consiguiente se tornoacute claro en el siglo XX que para entender como funciona el so l necesitamos saber acerca de las reacciones nucleares la existencia de neutrinos y la teoriacutea de la Fuerza Deacutebil El entender la evolucioacuten del universo necesitaba de todo el resumen teoacuterico de las partiacuteculas elementales porque el universo infante era una caliente y densa sopa de pa rtiacuteculas y fuershyzas Los aceleradores de partiacuteculas construidos para ensamblar este conocimiento estaacuten ahora a la esshypera de ver moleacuteculas bioloacutegicas y las briznas de carboacuten que son parte del estudio de la ciencia de los materiales
Como soportes de las disciplinas estaacuten los dos pilares revolucionarios
de la fiacutesica del siglo XX mecaacutenica cuaacutentica y relatividad La primera disciplina se aplica a las leyes que
gobiernan el comportamiento de la materia y energiacutea en los domishynios atoacutemico y subatoacutemico la otra se aplica al dominio cosmoloacutegico de las galaxias cuacutemulos galaacutecticos agujeros negros y las partes exoacutetishy
cas de nuestro universo
La teoriacutea cuaacutentica surgioacute de la creciente habilidad de los fiacutesicos por adquirir datos del micromundo del aacutetomo Invisible aloJo humano incluso con los maacutes avanzados mishy
croscopios a finales del siglo XIX el aacutetomo habiacutea sido un sospechoso componente de la materia duranshyte milenios Unos 10 millones de
aacutetomos caben en el punto al final de esta oracioacuten La materia familiar a Newton y sus seguidores hasta 1900 estaba compuesta incluso en la forma de una diminuta bola
de trillones de aacutetomos actuando de forma coherente Pequentildea mashyravilla entonces que el comportashymiento de objetos individuales del tamantildeo de aacutetomos es totalmente diferente de la experiencia humashyna Tan extrantildeas eran las nuevas reglas finalmente inventadas para explicar el comportamiento de los aacutetomos que muchos de los que habiacutean estado en el origen de la teoriacutea cuaacutentica se revelaron conshy
tra ella Esto incluyoacute a Einstein Sin embargo la teoriacutea tuvo eacutexito y hoy es la teoriacutea con maacutes eacutexito que subshyyace a la fiacutesica explicando toda la quiacutemica y una gran parte de la bioshylogiacutea con base molecular - la bioloshy
giacutea del DNA proteiacutenas y estructura de la ceacutelula
La fiacutesica del siglo XX ha dado lugar a una enorme tecnologiacutea que podemos describir enumeranshydo utensilios tales como laacuteseres teleacutefonos celulares maacutequinas de fax ordenadores (desde el Palm VII a enormes superordenadores) y farms de procesadores que
dirrgen nuestras faacutebricas predicen nuestm tiempo atmosfeacuterico orshyganizan nuestros negocios y jueshy
gan nuevos papeles en las nuevas ciencias de transferencia de inforshymacioacuten roboacutetica automocioacuten microelectroacutenica y nanoestructushyras Probablemente una importanshyte fraccioacuten del producto nacional
bruto de las naciones industriales surge de la fiacutesica del siglo XX Adeshymaacutes las disciplinas maacutes complejas de quiacutemica biologiacutea y ciencias de la tierra y el espacio se basan en la descripcioacuten de los fiacutesicos de la forshyma y funcioacuten de los aacutetomos y moshy
leacuteculas
Nanoestructuras
Efuturo
Asiacute que iquest queacute queda por hacer iquest Cuales son los problemas candenshy
tes a los que han de hacer frente los fiacutesicos del siglo XXI iquestCuales son las constricciones si hay alguna en los avances que posiblemente pudieshyra llevar este tema a una graciosa terminacioacuten iquestQueacute validez tiene la
asercioacuten Todos los temas fundashymentales se entienden iquestsolamente algunos detalles interesantes neceshysitan estudiarse Esta pregunta se ha alzado varias veces en la historia de la fiacute~ica En 1895 alentauds por deacutecadas y siglos de aplicaciones cada vez de mayor eacutexito de la meshycaacutenica newtoniana y del electroshymagnetismo de Faraday y Maxwell se alzaron voces eminentes proclashy
mando que las futuras verdades de la fiacutesica han de hallarse en el lugar del sexto decimal
La deacutecada de 1895 - 1905 sin embargo produjo nuevos datos que dieron un vuelco en esta exushyberancia y convirtioacute a los optimistas en voces de desesperacioacuten rayosshy
X radioactividad el electroacuten los oriacutegenes de la teoriacutea cuaacutentica y la teoriacutea especial de la relatividad esshytuvieron entre los descubrimientos de esa deacutecada Los creadores de la teoriacutea cuaacutentica nunca pudieron imaginarse las vastas consecuenshycias econoacutemicas culturales y de comportamiento de su descubrishymiento
De nuevo en 1990 varios autoshyres proclamaron el final de la fiacutesica En efecto ellos adujeron nosotros ahora entendemos esencialmente todo lo que es razonablemente uacutetil de entender lo que queda son o bien detalles o abstracciones que en esencia son irrelevantes para las aspiraciones humanas El balance de este artiacuteculo es un esfuerzo por disponer algunos de los problemas irresueltos con alguacuten esfuerzo por estimar los recursos que se neceshysitan para dirigir estos problemas Despueacutes de todo el objetivo de la investigacioacuten baacutesica abstracta es simplemente entender como funshy
ciona el mundo La fiacutesica puede
que sea la uacutenica disciplina que se esfuerza por colocarse al margen del negocio
Concentreacutemonos en los domishy
nios donde los fiacutesicos esperan que tengan lugar los mayores avances en las proacuteximas deacutecadas Segurashymente que habraacute un firme progreso en nuestra comprensioacuten y control de fenoacutemenos tan complejos corno la fiacutesica de la materia condensada superconductores de alta temperashytura y propiedades de los cristales materiales polimeacutericos compuesshytos ceraacutemicas y nuevas formas de
moleacuteculas basadas en el carbono (ej ( 60 con nanotubos) Parece seshyguro predecir que estos temas se desarrollaraacuten vigorosamente dushyrante la mayor parte del siglo XXI El control de la complejidad el poshysible surgimiento de nuevos fenoacuteshymenos - incluso nuevos principios fundamentales - ciertamente revishyviraacuten las cosas
Las aplicaciones de la fiacutesica a la quiacutemica y especialmente a la bioloshygiacutea son aquiacute importantes A medishyda que la biologiacutea se convierte en una ciencia cuantitativa y difiacutecil la fiacutesica en su teacutecnica sus invencioshynes de instrumentos de precisioacuten potencia computacional y leyes baacutesicas continuaraacute influyendo en la biologiacutea en su sentido maacutes geneshyral Recientes esfuerzos para entenshy
der la consciencia humana como un elemento de la ciencia cuaacutentica ilustran el poder de la aplicacioacuten de profundos principios ayudados por la tecnologiacutea de los ordenadoshyres simulacioacuten e imagen
Esto nos lleva al futuro de la fiacuteshysica de partiacuteculas y la cosmologiacutea Estas estaacuten ahora iacutentimamente acopladas ya que las leyes de la fiacutesishyca -las partiacuteculas y fuerzas - deben jugar un papel crucial en las maacutes tempranas eacutepocas de la creacioacuten y evolucioacuten
La fiacutesica de partiacuteculas estaacute al borde de alguacuten tipo de estertor emergiendo de un poderoso pero imperfec to sumario de partiacuteculas fundamentales seis quarks (vieshynen en pares arribaabajo encanshytoextrantildeo y encimafondo) y seis leptones (electroacuten muoacuten y tau cada uno de los cuales con su proshypio compantildeero neutrino) cuyo comportamiento social estaacute deshyterminado por tres fuerzas (fuerte deacutebil y eleacutectrica) Mientras que la ciencia cuaacutentica da una espleacutendida relacioacuten de todos los experimentos llevados a cabo en todos los aceshyleradores desde Galileo en Pisa la gravedad (relatividad general) aparece como un dominio que toshydaviacutea debe revelarse Necesitamos una coexistencia paciacutefica entre la relatividad y la teoriacutea cuaacutentica para entender el principio Neceshysitamos un resumen maacutes sencillo y maacutes compacto perspectivas para las cuales nos acogemos en la exshypresioacuten Fenoacutemenos Higgs Esta es una proyeccioacuten para un nuevo campo que hace que la simplicishydad cristalina del universo parezshyca tan complicada Apareceraacute en el nuevo y enorme acelerador en funcionamiento ya en Europa o el que vendraacute despueacutes Higgs simplishyficaraacute y recompensaraacute a sus desshycubridores tal vez en la deacutecada actual (2000-2010)
Despueacutes los cosmoacutelogos y asshytrofiacutesicos tambieacuten tendraacuten que enshytender la expansioacuten acelerada del universo la materia oscura y las constantes cosmoloacutegicas HJy mushycho por hacer Incluso los optimisshytas no son ridiculizados por decir que en buena medida el origen y evolucioacuten del universo basado en las leyes de la fiacutesica quedaraacute moshyderadJmente claro en los proacuteximos 20 a 50 antildeos
Esto podriacutea posiblemente tershyminar con la buacutesqueda de una ley baacutesica - tal vez una versioacuten de la teoriacutea de cuerdas Entonces de nuevo podemos ser como el emshybrioacuten del polluelo picando del alishymento almacenado en el huevo shytodo el universo de este embrioacuten dentro del huevo consumieacutendose eventualmente para dejar el huevo universo totalmente comprendido hasta que la caacutescara se rompe exshyponiendo otro universo
El uacuteltimo papel de la fiacutesica puede representar la agencia unificadora de todo el conocimiento humano EOWilson el sociobioacutelogo escrishybe en su libro Consillience sobre la unidad de todo conocimiento de la eventual unificacioacuten de las cienshycias las ciencias sociales y de las humanidades Por revolucionario que esto pueda parecer uno pueshyde tal vez otear las posibilidades a
traveacutes del puente de la conscienshycia humana Los neurocientiacuteficos estaacuten aprendiendo poco a poco elementos del funcionamiento del cerebro En un sentido real el ceshyrebro funciona seguacuten las leyes de la fiacutesica y eacutestas suavizadas por las bases probabiliacutesticas de la ciencia cuaacutentica y por la complejidad de la teoriacutea del caos puede auacuten con el tiempo ser reconducida a un anaacuteli shysis loacutegico
iquestSeraacute esto un rapto de la emoshycioacuten amor muacutesica poesiacutea arte O por el contrario enriqueceraacute
realmente la unioacuten cientiacutefica las grandes glorias del espiacuteritu humashyniacutestico suministrando una ciencia loacutegica subyacente iquestTememos noshysotros como Keats destejer el arco iris Richard Feynman el gran fiacutesico teoacuterico preguntoacute una vez iquest El entendimiento de los mecanismos de la actividad estelar hacen disminuir de alguacuten modo
nuestra apreciacioacuten de la belleza y esplendor del cielo nocturno
LO S PAPELES DE LA FiacuteSICA
Empleo
Los fiacutesicos encuentran emshypleo en academias en laboratoshyrios nacionales y en laboratorios de investigacioacuten industriales Hay tambieacuten un aacutegil movimiento de fiacutesicos en otros campos en donde son valorados su exclusivo dominio de instrumentos y de anaacutelisis mashytemaacuteticos Se mueven faacutecilmente por la moderna biologiacutea y han conshytribuido grandemente a definir la estructura y funcioacuten tridimensional de complejas moleacuteculas de DNA
Hoy en diacutea las fronteras de la astrofiacutesica y fiacutesica de partiacuteculas nos han dado un cuadro bastante claro y bien verificado del origen del unishyverso en un Big Bang el origen tan caliente y denso que la materia existiacutea en su forma maacutes primordial Los fiacutesicos de partiacuteculas simulando esto en grandes aceleradores sushyministran leyes que siguen la evolushycioacuten del universo hasta el presente Tanto la astrofiacutesica como la fiacutesica de partiacuteculas utilizan grandes y cashyros instrumentos y generalmente entrantildean colaboraciones internashycionales de decenas y centenares de cientiacuteficos y estudiantes graduashydos La mayor parte de la illvegtLishygacioacuten baacutesica en fiacutesica se hace con fondos del gobierno Otra investishy
gacioacuten baacutesica estaacute maacutes proacutexima a su aplicacioacuten y uno puede defenshyder el gasto puacuteblico como esencial
para producir ciencia en apoyo a la tecnologiacutea y contribuir a una ecoshynomiacutea robusta
Temas de Eacutetica y M oral
Los temas de eacutetica y moral surshygen cuando los fiacutesicos trabajan en laboratorios de defensa en armashymentos tales como explosivos nushy
cleares misiles y otras contribucioshynes a la guerra Como estaacuten cienshytiacuteficamente educados los fiacutesicos pueden ser consultados sobre proshyyectos tales como bombas guiadas con precisioacuten misiles defensivos con base en sateacutelites y cualquier fuente especialmente relacionada con impactos medioambientales Como la ciencia supone 150 mil millones de doacutelares anuales de gasshyto el respaldo de la fiacutesica y de los diversos campos es un tema poliacutetishyco y ciertamente aquiacute hay tensioshynes y competencias
Organizaciones profesionales
La fiacutesica estaacute organizada a esshycala nacional en la Sociedad Fiacutesica Americana (APS siglas in ingleacutes) asiacute como tambieacuten en sociedades subdisciplinares para impulsar la investigacioacuten atraer a estudiantes y obtener becas y contratos Orshyganizaciones paraguas tales como la Academia Nacional de Ciencias (NAS) y la Asociacioacuten Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS) son para la cultura para aconsejar al gobierno para hacer avanzar la ciencia generalmente y para orshy
ganizar poderosos Iobbies para defender u oponerse a poliacuteticas medioambientales temas regulatoshyrios seguridad educacioacuten prograshy
mas militares y similares La Unioacuten
Internacional para la Fiacutesica Pura y Aplicada (IUPAP) abarca a todas las naciones con un nuacutemero de fiacutesicos suficientemente grande para dirigir
temas relevantes para la profesioacuten
pero tambieacuten para aplicaciones de
la fiacutesica El compartir la construcshy
cioacuten de grandes telescopios aceshyleradores e instrumentos de fusioacuten es cada vez maacutes crucial La educashycioacuten para el continuo avance de la
ciencia es un problema comuacuten en
donde la experiencia internacional es uacutetil Elevar la captacioacuten popular de la fiacutesica es igualmente importanshyte a medida que la fiacutesica del siglo
XXI continuacutea engendrando nuevas
tecnologiacuteas
CONCLUSiOacuteN
La necesidad de un entendishy
miento puacuteblico de la fiacutesica - no de
la ciencia - nunca ha sido mayor El
conocimiento baacutesico que estamos acumulando sobre coacutemo funciona el mundo no es ni bueno ni malo Las aplicaciones de este conocishy
miento pueden medirse por armashy
mento nuclear o por un incremenshyto en la longevidad mejor salud y los medios econoacutemicos para repashyrar el medioambiente y reducir la pobreza a escala mundiciexcll Aquiacute la
humanidad tiene una eleccioacuten que puede juzgarse
I
EN LA BUSQUEDA
DE NUESTROS ORIGENES 1 los homiacutenidos maacutes antiguos
Desentrantildear la historia de nuesshy
tra especie es una tarea ardua y
compleja en la que la respuesta
a cada pregunta a merludo suele
venir acompantildeada de todo un conshy
junto de nuevas interrogantes que complican nuestro aacuterbol genealoacuteshy
gico Y en la que no siempre geneacuteshy
tica y paleontologiacutea parecen ir de
acuerdo
Seguacuten los datos geneacuteticos pushy
blicados por David Reich (Nature
mayo 2006) la separacioacuten entre
los homiacutenidos y los antepasados
de nuestros parientes maacutes proacutexishy
mos los chimpanceacutes se produjo
muy probablemente hace menos
de 5 millones y medio de antildeos Sin
embargo el descubrimiento por
Michel Brunet (Universidad de Poishy
tiers) en el desierto del ehad de los r-estos foacutesiles de Toulllaf (Sashyhelanthropus tchadensis) datashy
dos en casi 7 millones de antildeos y
que puede representar a nuestro
antepasado homiacutenido maacutes antishy
guo pone un nuevo dilema sobre los oriacutegenes de nuestra especie
y entre los foacutesiles de especies
maacutes antiguas consideradas tamshy
bieacuten como homiacutenidos se encuenshy
tran los de Orrorin tugeniensis (de unos 6 millones de antildeos) desshy
cubiertos en Kenia (Tugen Hills) y
Ardipithecus ram idus (de entre 41 Y55 millones de antildeos) en Etioshy
piacutea todos con rasgos que sugieren
el bipedismo y que son anteriores a
los Australopithecus
Precisamente el teacutermino hoshy
miacutenido se corresponde con prishy
mates cuyo desplazamiento es
biacutepedo en esto parece haber un
acuerdo generalizado entre anshy
tropoacutelogos o paleoantropoacutelogos
El bipedismo acarrea una serie de
caracteriacutesticas en la anatomiacutea que
sirven de referencia a la hora de
distinguir los foacutesiles en los craacuteneos
la posicioacuten del hueco de insercioacuten
de la columna vertebral foramen
magnum es central en la base
para proporcionar el equilibrio neshy
cesario de la cabeza en un indivishy
duo erguido La longitud del cuello
femoral y el surco de insercioacuten del
muacutesculo en dicho cuello del feacutemur
la estructura de la pelvis o la disshy
posicioacuten paralela y maacutes adelantashy
da de los pulgares en los pies son
otras de esas caracteriacutesticas que
van ligadas al desplazamiento biacuteshy
pedo
Francisco Novoa Cid Bioacutelogo y profesor de lE S
2 los Australopithecus
Pruebas indudables de bipedisshy
mo las encontramos entre los Ausshy
tralopithecus (simios del Sur) que vivieron en Aacutefrica hace entre 4 y 2
millones de antildeos y de los que hay bastantes representantes corresshy
pondientes a varias especies A africanus A robustus A anashymensis
Pero sin duda los maacutes famosos son los restos de Lucy una Ausshytralopithecus afarensis descushy
biertos en 1974 por Donald Johanshy
son en la regioacuten de Afar (Etiopiacutea)
correspondientes a una adolescente que data de 32 millones de antildeos Un esqueleto casi completo que
proporcionoacute una enorme informashy
cioacuten y que se vioacute luego aumentada por los restos de trece individuos (4
nintildeos y 9 adultos de ambos sexos) en el mismo yacimiento
Huellas de Laetali
y otro de los descubrimienshy
tos maacutes emblemaacuteticos fueron las
Huellas de Laetoli en Tanzania
en 1976 por Mary Leakey del rasshy
tro de 36 millones de antildeos dejado
por las pisadas de probablemente
una familia de tres homiacutenidos soshy
bre arcilla y ceniza volcaacutenica huacutemeshy
da y que constituye la prueba maacutes
irrefutable del cam inar biacutepedo de
estos homiacutenidos
El craacuteneo y el aspecto sin emshy
bargo de los Australopithecus era
maacutes proacuteximo a los chimpanceacutes que
Comparacioacuten entre los esqueletos de un H erectus (izda) un Australapithecus
(centro) y un H sapiens
a los humanos actuales Su estatushy
ra era inferior (135 en machos y
105 en hembras) su volumen crashy
neal en general entre 400 y 500 cc era aproximadamente un tercio
del nuestro sin frente y sus brazos
eran proporcionalmente largos
con relacioacuten a sus piernas Su denshy
tadura revela una dieta vegetariana
de hojas y frutos
Una de las implicaciones que
suelen deducirse de la posicioacuten ershy
guida es que permitioacute liberar las
manos que pudieron adquirir una
mayor destreza y dar lugar con el
tiempo al desarrollo de una tecnoshy
logiacutea
3 El geacutenero Horno
Fue el uso de tecnologiacutea y la
aparicioacuten de una industria liacutetica
Junto a un cambio significativo en
la dieta en la que el uso de herrashy
mientas permite descarnar animashy
les muertos lo que marca la aparishy
cioacuten del geacutenero Homo hace unos
25 millones de antildeos Una dieta carshy
niacutevora maacutes rica en proteiacutenas favoreshy
cioacute ademaacutes el desarrollo cerebral
El volumen craneal iraacute aumenshy
tando desde los 650 cc en Homo
ha bilis hasta los 1500 en los neanshy
dertales (algo mayor que nuestros
1400 cc)
Hasta hace poco se consideshy
raba como representantes maacutes
antiguos del geacutenero a los Horno habilis que ya fabricaban lascas
pero el descubrimiento en la deacuteshy
cada de los 90 en el lago Malawi
(Rift africano) de una mandiacutebula inferior datJdJ en unos 25 milloshy
nes de antildeos correspondiente a una nueva especie Horno rudolfenshysis y de la que parece partir seguacuten
el equipo descubridor (FSchrenk y
T Bromage) la liacutenea evolutiva que
conduce hacia nuestra especie ha
generado la controversia
Fue un periacuteodo del Plioceno en
el que se produjo un notable camshy
bio climaacutetico con descenso de tem shy
peratura media y humedad yen el
que coexistieron diversas especies
de homiacutenidos
Sin embargo uno de los hallazshy
gos maacutes significados ocurrioacute en
1984 cuando el equipo de Richard
Leakey desenterroacute el esqueleto
casi completo del nintildeo de Turkashyna (lago Turkana Kenia) de 16
millones de antildeos Para eacutel y otros
foacutesiles de sus caracteriacutesticas se
creoacute la especie Horno ergaster homiacutenidos de 850 cc de capacidad
craneal con proporciones corpora shy
les un patroacuten de crecimiento muy
parecidos a los nuestros y con una
industria liacutetica maacutes elaborada (cul shy
tura achelense) Se le supone preshy
cursor del Homo erectus y tal vez
del H antecesor de Atapuerca
Craacuteneo de Hamo ergaster
De por medio una importante
interrogante la de los foacutesiles de
Horno georgicus en el Caacuteucaso
(Georg ia) con una antiguumledad feshy
chada en 185 millones de antildeos
y unos rasgos anatoacutemicos y una industr ia liacutetica maacutes primitiva de lo
esperado pero que ponen de mashynifiesto que los homiacutenidos salieron
de Aacutefrica mucho antes de lo que se
habiacutea supuesto
Homo erectus
Con una antiguumledad de 18 mishy
llones de antildeos el Horno erectus teniacutea unas caracteriacutesticas anatoacutemishy
cas muy parecidas a las nuestras su
capacidad craneal era de 1000 cc
y con una cultura bastante desashy
rrollada se desconoce si utilizaron
lenguaje hablado complejo pero
siacute alguacuten sistema de comunicacioacuten
capaz de transmitir aprendizaje Ha
sido el homiacutenido que migroacute a Asia
Hace un milloacuten de antildeos estaba
perfectamente asentado en China
y Java y su presencia se extendioacute
hasta hace tan soacutelo 30000 antildeos en
que se extinguioacute Por tanto llegoacute
a coexistir tanto con neandertales
como con nuestra especie
En el sur de Europa en cambio
el homiacutenido maacutes antiguo con la
excepcioacuten del Caacuteucaso corresponshy
de a Horno antecesor (Atapuerca
Burgos) en la Peniacutensula ibeacuterica los
primeros hallazgos fueron fechashydos en 800000 antildeos de antiguumleshy
dad pero maacutes recientemente la
aparicioacuten de nuevos foacutesiles en los
yacimientos de Atapuerca ya han
retrasado la aparicioacuten de los homiacuteshynidos en el Viejo Continente a 12
millones de antildeos en el Pleistoceno
inferior
Con el mismo volumen craneal
que H erectus presentan en camshy
bio unos arcos supraorbitales meshy
nos pronunciados Los huesos de
Gran Dolina de ind ividuos joacutevenes
presentan marcas de descarnashy
miento claros signos de canibashylismo
Para los paleoanshy
tropoacutelogos J L Arsuashy
ga E Carbonell y J
Bermuacutedez de Castro directores de las excashy
vaciones de Atapuershy
ca pueden constituir
probablemente un anshy
tepasado comuacuten que
conduce por un lado a
la liacutenea evolutiva hasta
los neandertales con sus
precursores los Homo
heidelbergensis y por otra liacutenea diferente hasshy
ta nuestra especie
De los Horno heidelbergensis (preshy
neandertales) la mayor acumulacioacuten de foacutesiles
se ha encontrado tamshy
bieacuten en Atapuerca en el
Yeacutelcimiento Sima de los huesos
y corresponde a los restos de 33 inshy
dividuos de ambos sexos de entre 13 y 30 antildeos datados en 300000
antildeos producto probablemente de
un enterramiento lo que revelariacutea
la existencia de un fuerte sentido
social y mente simboacutelica Indivishy
duos de complexioacuten fuerte hueshy
sos de notable grosor capacidad
craneal algo menor a la nuestra y
mandiacutebula sin mentoacuten
El Horno neanderthalensis debe su nombre al valle de Neanshy
der (Alemania) donde en el siglo
XIX se halloacute el primer esqueleto
parcial de estos homiacutenidos Apashy
recieron hace unos 230000 antildeos
y poblaron Europa y Asia occidenshy
tal adaptaacutendose al clima extremo
de las glaciaciones hasta que se
extinguieron hace unos 30000
antildeos o tal vez menos en su proshy
bablemente uacuteltimo reducto que
parece pudo ser la Peniacutensula Ibeacuteshy
rica Sus caracteriacutesticas fiacutesicas son
una evolucioacuten de los heidelbergenshy
sis con la diferencia de una mayor
capacidad craneal que llega a los
1500 cc (mayor que la nuestra)
por lo demaacutes huesos maacutes gruesos
y pesados que los nuestros fuertes
pero no muy altos (160-170) Y
en su rostro notable prognatismo
sin mentoacuten frente huidiza yarshy
cos supraorbitales resaltados
--
Coexistieron con el Hamo sashy
piens durante miles de antildeos y las
causas de su desaparicioacuten no aclashy
radas son objeto de discusioacuten al
igual que la posibilidad de cruces
(hibr idaciones) entre ambas espeshy
cies hipoacutetesis de la que hay parshy
tidarios como M Wolpoff o Fred
H Smith o detractores como Ch
B Stringer Lo que es indudable
es que los neandertales poseiacutean
una avanzada industria liacutetica usashy
ban el fuego el cuero y la madera
para producir herramientas armas
y adornos cuidaban a sus enfershy
mos y ancianos enterraban a sus
muertos y probablemente desarroshy
lla ron alguacuten tipo de lenguaje para
comunicarse Muy leJOS de la idea
que inicialmente se teniacutea de besshy
tias primitivas sin inteligencia algushy
na Hay pruebas de que algunos
grupos practicaron el canibalismo
pero eso tambieacuten ocurrioacute en nuesshy
tra especie
4 El Horno Sapiens
El Hamo saplens aparece en
Aacutefrica hace 200000 antildeos el arcaishy
co seguacuten algunos investigadores
y hace 120000 el moderno y con
relativa rapidez se va extendiendo
y sustituye a las otras poblaciones
de homiacutenidos en todo el mundo
Desde hace al menos unos 25000
antildeos ninguna otra especie de hoshy
miacutenidos le disputa su espacio en los
ecosistemas que coloniza del plashy
neta Tierra
Dotado de un esqueleto maacutes lishy
gero que el de los neandertales lo
que aumenta la agilidad y proba-
Bibliografiacutea
blemente la habilidad sobre todo
en las manos el craacuteneo evoluciona
adquiriendo una frente maacutes vertica l
desaparece el prognatismo y apareshy
ce el mentoacuten las mandibulas menos
robustas el desarrollo de dietas maacutes
vari adas con la utilizacioacuten del fuego
que le permite un mayor aprovechashy
miento de nutrientes con menor
gasto energeacutetico en su digestioacuten
el desarrollo de un cerebro y de un
leng uaje maacutes complejos que pershy
IIliten el anaacutelisis la planificacioacuten de
estrategias y la transmisioacuten de coshy
nocimientos y aprendizajes el mashy
yor desarrollo tecnoloacutegico gracias a
una mente maacutes creativa emprendeshy
dora dominada por la curiosidad y
en ocasiones el deseo de aventura
y probablemente un mayor sentido
social y de pertenencia a un grupo
lo que lleva a inevitables disputas y
conflictos entre grupos Todo ello
ha llevado a nuestra especie a coshy
lonizar en la praacutectica todos los meshy
dios del planeta fundamentalmenshy
te a base de modificar esos medios
para adaptarlos a nosotros En una
palabra para independizarnos del
medio
Pero sin duda el motor de la evolucioacuten son las mutaciones y reshy
combinaciones geneacuteticas que orishy
ginan la variabilidad y que permishy
ten la aparicioacuten y diversificacioacuten de
rasgos nuevos que no existiacutean en
los ancestros En nuestro caso que
compartimos aproximadamente un
99 del genoma con los chimpanshy
ceacutes son determinadas secuencias
en ese 1 restante del ADN claves
en el proceso de hominizacioacuten y de
nuestras diferencias con ellos
yvwwportalciencianet Art iacuteculos de antropologiacutea y paleontologiacutea Registros foacutesiles sobre la evolucioacuten humana en el Plioceno Emiliano Agu irre Enriacutequez Homiacutenidos contemporaacuteneos Investigacioacuten y Ciencia lan Tatersa ll iquestQuieacutenes fueron los neandertales InvestigaCioacuten y Ciencia Kate Wong Mutaciones pioneras Investigacioacuten y Ciencia Dennos Drayna iquestQueacute nos hace humanos Investigacioacuten y Ciencia Katherine S Pollard
El trabajO de genetistas como
Dennis Drayna o de bioestad iacutestishy
cosas como Katherine Pollard ha
revelado unas cuantas secuencias
de ADN importantes en la evolushy
cioacuten humana Mencionareacute soacutelo alshy
gunas de ellas
La secuencia HAR 1 (118 bases
de ADN del genoma humano que
codifican ARN) que se activa en
el cerebro y parece resultar esenshy
cial en el desarrollo de la corteza
cerebral La secuencia FOXP2 un
gen de evolucioacuten raacutepida y que tieshy
ne una importante implicacioacuten en
el habla Secuencias que tienen
relacioacuten con la dieta como el gen
LCT que permite la toleranCia a la
lactosa en adultos lo que permite
utilizar la leche de animales domeacutesshy
ticos En la lista de secuencias geshy
neacuteticas significativas estaacuten las que
tienen que ver con nuestro sistema
inmunitario Nuestros genes llevan
cicatrices de la lucha contra enshy
fermedades infecciosas especialshy
mente en el caso de retrovirus Tal
es el caso del gen TRIMS que nos
pelmite defendernos mejor que
otros primates frente al ret rovirus
PtEVR1 pero que a cambio nos
hace maacutes vulnerables al VIH (virus
del SIDA)
Somos una joven especie a ve shy
ces un tanto inconsciente que debe
aprender a usar correctamente su
tecnologiacutea y controlar su capacidad
de modificar el medio para evitar
la destruccioacuten de su propia casa el
planeta antes de tiempo y de si
misma
SUPERNOVA 1987 En este antildeo de 1987 alcanshy
zoacute la tierra despueacutes de 168 mil antildeos de viaje por el espacio la luz procedente de una explosioacuten de supernova que tuvo lugar en la vecina galaxia conocida como Gran Nube de ~lagallanes visible desde el hemisferio sur Esto puesshyto en kiloacutemetros supone la friolera de 1589414400 000000 000 Como se observa son distancias inimaginables para nuestros estaacutenshydares de aquiacute en la tierra A decir verdad esta estrella que explotoacute convirtieacutendose asiacute en supernova ya estaba alliacute mucho antes y hashybiacutea fotografiacuteas tomadas con anshyterioridad a la explosioacuten lo cual la convertiacutea asiacute en un magniacutefico e inigualable laboratorio de investishygacioacuten Esto no se podiacutea hacer en tiempos antiguos anteriores a la invencioacuten de la caacutemara fotograacutefishyca la cual ha sido uno maacutes entre los muchos avances de los uacuteltimos cien o doscientos antildeos y de gran importancia en su aplicacioacuten a la astronomiacutea Aunque los estallidos de supernovas en nuestra galaxia son muy poco frec uentes tal vez
Supernova 1987 tomada por el Hubble en 1994
uno cada 100 antildeos o maacutes en el universo entero dada la cantidad de galaxias que existen son muy abundantes De la que estamos hablando aunque no fue en la Viacutea Lactea siacute fue en nuestra vecindad a unos 168 mil antildeos luz como deshyciacuteamos que no es tanto si consi middot deramos su procedencia de otra galaxia la maacutes proacutexima a nosotros_ Esto ha dado margen por primera vez a un estudio concienzudo de lo que estas portentosas explosioshynes dan de siacute y a comprobar si las teoriacuteas elaboradas por los cientiacutefishycos coincidiacutean con la observacioacuten y el estudio de los hechos
Puesto que habiacutea fotografiacuteas anshyteriores que determinaban cual era la estrella que se habiacutea convertido en supernova puacutedose contrastar con los posteriores acontecimientos y fue el momento de comprobar si las teoriacuteas existentes se corresponshydiacutean con las observaciones y con los modelos computacionales que se habiacutean hecho sobre los casos de supernovas Los detalles observashydos encajaban sorprendentemente con las previsiones El resultado de ambas cosas teoriacutea y observacioacuten indicaba que la estrella conteniacutea unas 18 masas solares y tan solo 11 millones de afios de vida en el momento de la explosioacuten Como es habitual en estos casos su composhysicioacuten era principalmente hidroacutegeshyno y helio y su brillo el equivalente a 40 mil veces el de nuestro sol de ahiacute que su consumo de energiacutea fuera mucho mayOl y por tanto su duracioacuten mucho maacutes corta
Cuando la estrella colapsoacute al descender el calor interno que la manteniacutea estable se produjo casi instantaacuteneamente un espectacushylar encogimiento hasta alcanzar un
Antolin Franco Ex-presidente de la Agrupacioacuten
diaacutemetro de tan solo unas pocas decenas de kiloacutemetros
El telescopio espacial Hubble no fue lanzado al espacio hasta abril de 1990 y una vez que hubo estashydo operativo se volcoacute en obtener el maacuteximo de informacioacuten fotograacutefica y espectrograacutefica de lo que quedashyba de la supernova No obstante como se sabe este telescopio en principio resultoacute estar defectuoso por lo tanto las fotografiacuteas obtenishydas no eran las mejores posibles y hubo que esperar a que se corrishygieran los defectos para que estas alcanza ran inigualables cotas de nitidez En 1994 se tomoacute una fotoshygrafiacutea muy detallada de los restos de la explosioacuten y aparecieron unos inesperados anillos que todaviacutea hoy siguen siendo objeto de estushydio pa ra determinar su procedencia (veacutease fotografiacutea adjunta)
Esta explosioacuten de supernova ha sido la maacutes brillante nunca vista desde 1604 antildeo en que Johannes Kepler pudo observar la ya fashymosiacutesima SN 1604 a la que se ha denominado estrella de Kepler La que dio origen a la de 1987 como dijimos antes ya se habiacutea observashydo y se la conociacutea como SK-69202 Era una supergigante azul de unas 18 o 20 masas solares y unas 40 veces el diaacutemetro del sol y su luz llegoacute a nosotros el 23 de febrero de 1987 despueacutes de un viaje de 168 mil antildeos aproximadamente En el hemisferio sur se pudo ver con gran nitidez y se la considera una supemova de tipo 11 de las que crean elementos maacutes pesados que el hieno Su proximidad (en teacutermishynos relativos) y su pronta deteccioacuten la han convertido en la supernova maacutes y mejor estudiada de la histoshyria
Estrella que explota al terminar su vida
Como deciacuteamos todo esto tuvo lugar hace 168 mil antildeos cuando el hombre actual el Homo sapiens todaviacutea no habiacutea entrado en esta fase de desarrollo y su antecesor de aquella eacutepoca seguramente ni siquiera estaba en posesioacuten del lenshyguaje Si la deteccioacuten hubiera sido instantaacutenea si la ve locidad de la luz no tuviera liacutemites no estariacuteamos ahora hablando de esta supernoshyva pues no existiriacutea ninguacuten registro histoacuterico de la misma Tal vez aquel hombre primitivo la habriacutea visto y la habriacutea interpretado seguramenshyte como un augurio de los dioses si para aquel entonces el cerebro humano en sus albores estuviera ya lo suficientemente desarrollado para llegar a estas conclusiones No lo sabemos o al menos el que esto escribe no lo sabe
Pasados esos 168 mil antildeos que la luz necesitoacute para hacer la traveshysiacutea hasta nosotros fue descubierta desde el Observatorio de Las Camshypanas en Chile el 24 de febrero de 1987 por lan Shelton e indepenshydientemente desde Nueva Zelanshyda Fue la uacutenica supernova visible a
simple vista desde la invencioacuten del telescopio
Pero antes de detectarla suceshydioacute algo curioso algo que entraba dentro de lo que es una prediccioacuten cientiacutefica y que veniacutea ni maacutes ni meshynos a confirmar el buen hacer de los investigadores Tres horas antes y precediendo a la llegada de la luz se detectoacute en varios lugares la lleshygada de un paquete de neutrinos iquestCoacutemo era posible que estos neushytrinos se adelantaran a la luz emishytida por la supernova teniendo en cuenta que nada puede ir maacutes deshyprisa que la luz7 Otra vez la teoriacutea daba una explicacioacuten a este extrashyntildeo proceder la emisioacuten de neutrishynos precede a la emisioacuten de la luz
por eso los neutrinos llegan como una avanzada que anuncia alguacuten acontecimiento Se detectaron en total 24 de ellos 11 en Japoacuten en una mina bajo tierra destinada a la caza de neutrinos 8 los captoacute IBM Irvine-Michigan-Brookhaven en Estados Unidos y 5 maacutes en el Laboratorio de neutrinos Baksan en el Caacuteucaso Rusia Por primera vez neutrinos procedentes de una
Obseacutervese la supernova 7987 en el centro con sus anillos
alguacuten tiempo despueacutes de la explosioacuten
supernova habiacutean sido observados directamente y las observaciones coincidiacutean en gran medida con los modelos teoacutericos Se estimaba que despueacutes de la explosioacuten de la supernova el resultado habriacutea de ser la formacioacuten de una estrella de neutrones pero a pesar de la insistencia del telescopio espacial Hubble por dar con ella a pesar de las numerosas fotografiacuteas tomashydas desde su puesta en oacuterbita en 1990 relacionadas con este aconshytecimiento la estrella de neutrones no se ha dejado ver Tal vez esteacute oculta por alguna nube de gas y polvo o tal vez se haya convertido en un agujero negro e incluso hay quienes estiman que podriacutea habershyse formado una estrella de quarks que en teoriacutea pueden formarse dentro de estrellas de neutrones particularmente masivas Todo esto se estaacute investigando y alguacuten diacutea muy posiblemente tengamos la respuesta
Aunque el nuacutemero de neutrinos detectado fue muy pequentildeo se coshyrresponde con lo que se esperaba si bien en ese momento no fuera ese el cometido de los dispositivos cazaneutrinos existentes aquiacute en la Tierra pues nada se sabiacutea entonshyces de la explosioacuten que habiacutea tenido lugar en la vecina galaxia La verdad es que debemos estar muy agradeshycidos de que coincidiendo con la explosioacuten o poco antes se hubieshyran establecido sobre la tierra esos detectores de neutrinos Fue una afortunada coincidencia De haber sucedido la explosioacuten de la supershynova unos antildeos antes no se hubieshyran detectado y ciertas predicciones de la ciencia no se habriacutean podido confinnar por el momento
De todos modos la investigashycion sigue adelante a pesar de los antildeos transcurridos y tal vez se produzca alguna sorpresa que nos abra un poco maacutes el camino hacia el conocimiento de este tipo de exshyplosiones celestes
La nanociencia y la nanotecshynologiacutea son dos aacutereas del conocishymiento emergentes con un elevado caraacute cter multidisciplinar Hablar de ellas es sinoacutenimo de innovacioacuten desarrollo y de relevanc ia cientiacutefica y social Tal es asiacute que ambas discishyplinas han sido incorporadas como una de las Acciones Estrateacutegicas del Plan Nacional de I+D+ i 2008-2011 o lo que es lo mismo el Gobierno espantildeol reconoce el papel de estas disciplinas para mejoror nuestra competitividad industrial Dicho reshyconocimiento estaacute fundamentado en avances innovadores obtenidos que van desde la s aplicaciones en medicina (fabricacioacuten de ligamenshytos o tendones artificiales) o en aplicaciones energeacuteticas dedicadas
BlIClen
ANOCIENCIA y NANOTECNOLOGIA
UN VIAJE FASCINANTE AL NANOCOSMOS
Jorge Lobo Checa Centre dlnvestigacioacute en Nanocieacutencia i Nanotecnologia CIN2 (CSIC -leN) Esfera UAB 08193-Bel laterra Espantildea
a la construccioacuten (edificios que se puedan autoabastecer energeacuteticashymente) hasta su implementacioacuten en dispositivos electroacutenicos cada vez maacutes diminutos y potentes
En nuestra sociedad es cada vez maacutes probable toparse con las palashybras nanociencia y nanotecnoloshygiacutea y consecuentemente es loacutegico preguntarse cuaacutel es el significado y la diferencia entre ambos vocashyblos Las dos palabras comparten el prefijo nano que proviene del voshycablo griego del mismo nombre y que significa diminuto enano peshyquentildeo yes usado en el sistema inshyternacional (SI) de unidades para indicar un factor de 10-9 (es decir la mil milloneacutesima parte de algo) Un
NClIIon Un iexclMIniO BlllIgtn
Figura 1 Tamantildeos caracteriacutesticos y escala de los diferentes objetos nanomeacutetricos comshyprendidos entre O 1y 100 nm con los que se trabaja habitualmente en la nanotecnoshylogiacutea (Imagen tomada de la referencia [1])
nanoacutemetro (n m) es una longitud diez veces superior al tamantildeo tiacutepishyco de un aacutetomo (O 1 nm) o lo que es lo mismo unas 80000 veces maacutes pequentildeo que el diaacutemetro de un cabello humano De este modo la diferencia entre estas dos palabras surge de la propia diversidad en la definicioacuten de ciencia y tecnologiacutea Ciencia es la necesidad de saber un reflejo de la curiosidad del ser humano planteada de forma obJeshytiva y utilizando el meacutetodo cientiacutefishyco (es decir el trabajo realizado en un laboratorio de investigacioacuten en el que se busca o prueba una proshypiedad o una ley de la naturaleza) mientras que tecnologiacutea parte de los conocimientos baacutesicos estableshycidos por la ciencia para construir un dispositivo o aparato que tenga una utilidad o aplicacioacuten determishynada De esta forma la nanociencia y la nanotecnologiacutea estaacuten ligadas y son las dos caras de una misma moneda la tecnologiacutea se desarroshylla a partir de los conocimientos cientiacuteficos existentes y a su vez eacutesta proporciona nuevas herramientas a los cientiacuteficos con las que estudiar nuevos conceptos y avanzar en la ciencia que una vez maacutes generashyraacute tecnologiacutea nueva creando un sistema retroalimentado conocido como ciacutercu lo virtuoso
Ni la nanociencia ni la nanot ecshynologiacutea nacieron como disciplinas cerradas sino que ambas son camshypos del conocimiento que se han
ido construyendo paralelamente con la generacioacuten de nuevos conoshycimientos e innovaciones De maneshyra general se podriacutea definir nanoshytecnologiacutea como la fabricacioacuten de materiales estructu ras dispositivos y sistemas funcionales a traveacutes del control y ensamblado de la materia a la escala del nanoacutemetro (de O 1 a 100 nanoacutemetros del aacutetomo hasta por debajo de la ceacutelula tal y como se muestra en la figura 1) asiacute como la aplicacioacuten de nuevos conceptos y propiedades (fiacutesicas quiacutemicas bioloacutegicas mecaacutenicas eleacutectricas) que surgen como consecuencia de esa escala tan reducida Esta escala de tamantildeos es un tanto arbitraria el liacutemite inferior (una deacutecima de nanoacutemetro) parece claro ya que por debajo del aacutetomo no hay obshyjetos manipulables Sin embargo el liacutemite superior (una centena de nanoacutemetro) es una referencia para indicar que los objetos deben de estar por debajo de la micra Hoy en diacutea tenemos el conocimiento necesario para mover manipular y construir objetos de estos tamantildeos (nanociencia) que seraacuten utilizados en un futuro cercano para realizar una funcioacuten especiacutefica dentro de un determinado dispositivo (nanoshytecnologiacutea)
El origen de la Nanotecnologiacutea es un tanto difusa pero concepshytualmente se atribuye al Premio Nobel Richa l-d Feynman durante su famoso discurso There is plenty of Room at the Bottom (Hay mucho espacio al fondo) En esta miacutetica conferencia pronunciada en 1959 en el Instituto de Tecnologiacutea de California en Pasadena Feynman tratoacute sobre el problema de manishypular controlar y fabricar objetos de muy pequentildeas dimensiones abordaacutendolo desde una perspectishyva absolutamente distinta a como se habiacutea hecho hasta el momento y abriendo todo un nuevo mundo de posibilidades cientiacuteficas y tecnoloacuteshygicas En aquel momento su discurshyso no tuvo una gran repercusioacuten tal vez por la carencia de teacutecnicas experimentales que permitiesen
visualizar las unidades atoacutemicas y moleculares a manipular Es maacutes la palabra nanotecnologiacutea no apashyrece en su discurso y fue acuntildeashyda posteriormente en 1974 por el profesor N Taniguchi de la Univershysidad de Ciencia de Tokio cuando la mencionoacute en un artiacuteculo titulado On the Basic Concept of Nanoteshychnology (sobre el concepto baacutesishyco de la nanotecnologiacutea) En dicho artiacuteculo se hablaba de como esta tecnologiacutea nos permitiriacutea separar consolidar y deformar materiales aacutetomo a aacutetomo o moleacutecula a moshyleacutecula Posteriormente en el antildeo 1986 E Drexler publicoacute su libro Engines of Creation (maacutequinas de creacioacuten) en el que se descrishybe coacutemo las nanomaacutequinas seraacuten capaces de construir desde ordeshynadores hasta maquinaria pesada mediante procesos de ensamblaje de moleacuteculas y aacutetomos Los encarshygados de realizar tan tedioso proshyceso seriacutean nanorobots ensamblashydores capaces de auto- repararse y constituirse a siacute mismos
La idea de usar nanorobots creados a nuestro antojo para reashylizar funciones determinadas nos recuerdan al funcionamiento de los ribosomas y otros agregados moshyleculares en las ceacutelulas de nuestro cuerpo De hecho la biologiacutea viene usando la manipulacioacuten molecular desde hace casi 4000 millones de
antildeos sobre la Tierra Concretamenshyte las maacutequinas auto-repllcantes a nivel atoacutemico son guiadas por el ADN replicadas por el ARN moshyleacuteculas especiacuteficas son ensamblashydas mediante encimas y las ceacutelulas estaacuten llenas de motores a escala molecular Cadenas de iones que permiten o bloquean el paso de otros iones al interior de la ceacutelula a traveacutes de la pared de liacutepidos estaacuten exquisitamente disentildeadas a escala atoacutemica_ Hay por tanto una coshynexioacuten importante de los concepshytos finales de la nanotecnologiacutea con la biologiacutea Las formas de vida maacutes pequentildeas bacterias virus y los componentes activos de las ceacutelulas tienen tamantildeos tiacutepicos en el rango del nanoacutemetro
De este modo otro de los obshyjetivos de la nanociencia y la nashynotecnologiacutea es aprender de los mecanismos fundamentales que la vida ha desarrollado durante su evolucioacuten para intentar reproducirshylos e incluso adaptarlos buscando la resolucioacuten de otros problemas que poco tienen que ver en prinshycipio con la biologiacutea Se podriacutea decir que la evolucioacuten darwiniana ha alcanzado la maestriacutea de las leshyyes de mecaacutenica cuaacutentica que son probabiliacutesticas en su naturaleza como meacutetodo para la supervivenshycia La comprensioacuten de fenoacutemeshynos cuaacutenticos presentes a escala
Figura 2 Basados en la mecaacutenica cuaacutentica han surgido nuevos tipos de microscopios llamados eJe campo cercano (SPM) que nos permiten ver y manipular la materia a escala atoacutemica Estos microscopios basados en la interaccioacuten eJe una punta metaacutelica afilada con el substrato a estudiar (imagen izquierda) han sido una verdadera revolushycioacuten cientiacutefica ya que nos permiten visualizar directamente los aacutetomos de la materia tal y como se observa en la imagen de la derecha (caeJa una de las bolas es un aacutetomo de siliCio) (Imaacutegenes tomadas de la referencia [1])
nanomeacutetrica necesitan por tanto de investigacioacuten fun damental para que puedan ser aplicables en disshypositivos tilles como nanosensores nanomotores y en muchas otras aplicaciones como en medicina y farmacologiacutea
A pesar de que el concepto de aacutetomos ya se habiacutea postulado en la ant igua Grecia eacutestos no se llegaron a visua lizar hasta finales del sig lo XX El ser humano siempre ha senshytido la necesidad de ver maacutes allaacute de lo que le permiten sus limitaciones naturales El mundo invisible es tan infinito y fascinante como el univershyso y aunque nos cueste imaginar y comprender el pequentildeo tamantildeo el enorme nuacutemero o la naturaleza de los objetos diminutos es un reto acercarnos a la grandeza de lo peshyquentildeo El desarrollo de nuevos meacuteshytodos microscoacutepicos para la visuashylizacioacuten del nanomundo marcoacute un hito en el conocimiento cientiacutefico El microscopio oacuteptico tuvo que ser reemplazado por nuevas teacutecnicas como el microscopio electroacutenico o el microscopio de efecto tuacutenel puesto que los liacutemites en resolushycioacuten vienen determinados por la longitud de onda de la luz usada que para el espectro visib le se situacutea entre 400 y 700 nm De este modo soacutelo so podiacutean resolver estructuras en el rango del sub-microacutemetro lo que corresponde a tamantildeos 1000 veces mayor quo la longitud caracshyteriacutestica de un aacutetomo y por tanto no permitiacutean su manipulacioacuten
El trabajo con objetos tan peshyquentildeos inherente a la nanotecnoshylogiacutea entrantildea una gran dificultad y de hecho fue algo praacutecticamente imposible hasta que se desarrollashyron los microscopios de campo cershycano (SPMs) mostrado en la Figura 2 Estas novedosas herramientas permiten no soacutelo la visualizacioacuten sino tambieacuten la manipulacioacuten de objetos de dimensiones nanomeacuteshytricas de muy distinta naturaleza Estos microscopios son tan potenshytes que con ellos es posible llegar a ver aacutetomos sob re una superficie
y moverlos a nuestro antojo La necesidad de esta compleja insshytrumentacioacuten implica otra de las carltJctoriacutesticas fundamentales que acompantildean a la nanociencia y nashynotecnologiacutea su interdisciplinarieshydad Asiacute pues el desarrollo de esta nueva ciencia requiere no soacutelo la utilizacioacuten de teacutecnicas de fabricashycioacuten visualizacioacuten y caracterizacioacuten muy precisas sino tambieacuten una aproximacioacuten multidisciplinar que reuacutena a fiacutesicos quiacutemicos bioacutelogos tecnoacutelogos y teoacutericos trabajando juntos y utilizando el mismo lenshyguaje
Una vez que los meacutetodos de vishysualizacioacuten fueron accesib les para los cientiacuteficos dos enfoques baacutesishycos surgieron para la creacioacuten de estructuras nanomeacutetricas de mashynera reproducible (veacutease la figura 3) El primer meacutetodo llamado topshydown (de arriba hacia abajo) imshypone esencialmente una estructura o patroacuten sobre el substrato que se
mm
Jlm
nm
Top clown
Bottom up
procesa Esta teacutecn ica estaacute basada en una adecuacioacuten y extensioacuten de las teacutecnicas ya existentes como por ejemplo la litografiacutea para crear dichas nanoestructuras Con estas teacutecnicas se obtienen muy alta reshysolucioacuten espacial (cercana a los 50 nm) a costes razonables pero que aumentan alarmantemente cuanto menor es el tamantildeo de la estrucshytura final debido a la dificultad en su produccioacuten Por el contrario el segundo meacutetodo denominado bottom-up(de abajo hacia arriba) estaacute basado en teacutecnicas que utilizan una filosofiacutea totalmente contraria esto es van desde las estructuras fundamentales (aacutetomos moleacuteculas especiacuteficas o nanopartiacuteculas) para crear los dispositivos por auto-enshysamblado El auto-ensamblado es un proceso en el que unos composhynentes inicialmente desordenados dan lugar a estructuras organizashydas como consecuencia de interacshyciones especiacuteficas o locales entre sus componentes Las estructu ras
Figura 3 Los dos meacutetodos usados para el control de la materia a escala nanomeacutetrica La imagen muestra (en sentido horario desde arriba) una imagen de microscoacutepio elecshytroacutenico de un electroacutemetro nanomecaacutenico una estructura de nano tubos de carbono un nanotubo (azul) conectando dos electrodos una red auto-ensamblada compuesta por moleacuteculas y aacutetomos de hierro y finalmente siete moleacuteculas de monoacutexido de carshybono formando la letra C obtenida por manipulacioacuten con una punta de un microsshycopio de campo cercano (Imagen tomada de la referencia [2)
crecidas son el resultado de la comshypeticioacuten ente procesos cineacuteticos y termodinaacutemicos
En la actualidad la microelecshytroacutenica uno de nuestros pilares tecnoloacutegicos estaacute basada en el meacutetodo top down La microelecshytroacutenica ha revolucionado y cambiashydo nuestra forma de vida en forma de ordenadores teleacutefonos moacuteviles televisores y un sinfiacuten de aparatos electroacutenicos Esta revolucioacuten estaacute basada en el transistor inventado en 1947 que hizo posible la apashyricioacuten del circuito integrado y el microprocesador El reto tecnoloacuteshygico es conseguir almacenar maacutes informacioacuten en un menor espacio de forma maacutes raacutepida y todo ello por menos dinero Hasta la fecha esto ha sido posible y ha seguido la llamada ley de Moore que estableshyce que la densidad de transistores en un dispositivo de estado soacutelido se doblariacutea cada 18 meses Asiacute un procesador Penti um IV obtenido mediante teacutecnicas litografiacutecas tieshyne en su interior aproximadamente 6 millones de transistorescm2 vashylor que cuadruplica a los del Penshytium 1 creado soacutelo 4 antildeos antes La separacioacuten miacutenima entre liacuteneas en el antildeo 2000 era de 180 nm y en el antildeo 2008 es de 45 nm como anuncioacute 18M Extrapolando estos nuacutemeros en el antildeo 20161a separashycioacuten entre liacuteneas deberiacutea ser de 10 nm es decir inferior a 100 aacutetomos De seguir cumplieacutendose esta ley y al mismo ritmo podriacuteamos aventurar que a mediados del siglo XXI Ilegashyriacuteamos a un limite absoluto un bit = un aacutetomo Sin embargo antes de alcanzar este liacutemite nos encontrashyriacuteamos con varios problemas
- El primero de ellos tiene que
Referencias
ver con el hecho de que a medishyda que se reduce el tamantildeo de un objeto su superficie crece respecto a su volumen Una consecuencia importante de este aumento es que las propiedades del material cambiaraacuten al reducir el tamantildeo del objeto puesto que las propiedades fiacutesicas de una superficie son muy distintas a las del volumen Estas modificaciones en las propiedades se conocen como efectos de tamashyntildeo finito
- El segundo problema reside en que para tamantildeos del orden o inferiores al nm aparecen efectos cuaacutenticos En nuestro mundo (mashycroscoacutepico) las leyes conocidas por ejemplo las que definen el movishymiento de los cuerpos (ecuaciones de Newton) o la conductividad eleacutectrica (ley de Ohm) dejan simshyplemente de ser vaacutelidas cuando tratamos con objetos cercanos al tamantildeo nanomeacutetrico La existencia de estos efectos lejos de tomarse como inconvenientes o inoportushynos se plantean hoy diacutea como imshyportantes alternativas para la creashycioacuten de futuros dispositivos fundashymentado en propiedades ni siquieshyra existentes en la naturaleza
- El uacuteltimo problema fundashymental que aparece al intentar seguir disminuyendo el tamantildeo de un objeto es que cada vez resulta maacutes difiacutecil mejorar las herramientas que permiten su manipulacioacuten Por tanto aunque la ley de Moore se ha cumplido inexorablemente dushyrante maacutes de 30 antildeos vemos que llegado un momento aparecen una serie de limitaciones intriacutensecas que son irresolubles con el tipo de planteamiento en el que se basa la tecnologiacutea actual Asiacute se imposhyne la necesidad de desarrollar una
nueva tecnologiacutea que nos permita asumir los desafiacuteos planteados en nuestra carrera hacia la miniaturishyzacioacuten Ese es el papel de la nanoshytecnologiacutea
A pesar de que en la actualidad existen pocos productos basados en la nanotecnologiacutea ya existe una gran repercusioacuten mediaacutetica en la sociedad a traveacutes de reportajes y programas en prensa radio teleshyvisioacuten cine ciencia-ficcioacuten e intershynet La nanotecnologiacutea produce el mismo tipo de fascinacioacuten preocushypacioacuten y miedo que los estudios sobre el cosmos aunque ambos son extremos opuestos lo diminushyto frente a lo gigantesco Sin emshybargo siacute hay una gran diferencia entre ambos mundos El universo es gigantesco inalcanzable soacutelo observable mediante telescopios o radiotelescopios y en el que estashymos realizando intreacutepidas explorashyciones limitadas por ahora a los planetas de nuestro entorno Por el contrario podemos movernos en la nanoescala con gran familiashyridad y podemos jugar con los aacutetomos y moleacuteculas para producir nuevas estructuras y nuevos mateshyriales El dominio de la materia en la nanoescala nos permite disentildear y fabricar nuevos materiales hasta ahora inexistentes descubrir proshypiedades nunca observadas inven shytar dispositivos que nos permitan construir otros maacutes y maacutes compleshyjos con comportamientos similares a entidades bioloacutegicas etceacutetera Todo ello nos lleva a hacernos una pregunta casi existencial iquestHasta doacutende podremos llegar con la nashynotecnologiacutea 7 No se conoce la resshypuesta el limite final podriacutea residir en nuestra propia imag inacioacuten
[1) e Briones Lloren te ECasero Junquera J A Martiacuten Gago PA Ame lio Serena Domingo J M Goacutemez Olleta P Moltoacute Moltoacute Nanociencia y ilanotecnologiacutea Entre la ciencia ficcioacuten del presente y la tecnologiacutea del futuro Fundacioacuten Espantildeola para la Ciencia y la Tecnologiacutea httpowwwfecvtes [2J J V Barth G Constantini K Kern Engineering atomic and molecular nanostructures at surfaces Nature 437 671 (2005) [3J E L Wolf Nanophysics and Nanotechnology An Introduction to Modern Concepts in Nanoscience (Segunda Edicioacuten) W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2006) [4J B Brushhan Springer Handbook of Nanotechnology Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2004) [5J M Koacuteh ler W Fritzsche Nanotechnology An Introduction to Nanostructuring techniques W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2004)
Hace casi veintitreacutes siglos exacshytamente el antildeo 287 aC naciacutea en Siracusa entonces una colonia de la Magna Grecia el gran Arquiacutemeshydes uno de los mayores genios de la antiguumledad de cuyos inventos y descubrimientos seguimos benefishyciaacutendonos ahora
De su vida es poco lo que sabeshymos porque la biografiacutea que escrishybioacute un coetaacuteneo suyo llamado Heshyraacuteclides no llegoacute hasta nosotros La mayor pa rte de la informacioacuten que poseemos se la debemos a Plutarco (46-120 de nuestra era) en su fashymosa obra Vidas Paralelas quien a su vez extrajo los datos del hisshytoriador romano Pollbio autor de una Historia universal
Se considera probable aunque no probado que viajoacute a Egipto y mantuvo estrecha relacioacuten con Erashytoacutestenes de Cirene director de la ceacutelebre biblioteca alejandrina y se da por cierto que contactoacute con la escuela cientiacutefica de dicha ciudad cuyos matemaacuteticos leyeron y citashyron sus obras No obstante hubo que esperar hasta el antildeo 530 de para que se hiciera la primera comshypilacioacuten de sus escritos por Isidoro de Mileto Pocas copias de los trashybajos del sabio siracusano sobrevishyvieron y no fue hasta 1906 cuando Johann Ludw ig Heiberg descubrioacute en Constantinopla un palimpsesto (papiro sobre el que se ha escrito un texto sobre otro anterior borrashydo) que permitioacute conocer los razoshynamientos matemaacuteticos de que se habiacutea va lido Arquiacutemedes para sus descubrimientos
Fue un genio de las matemaacuteshyticas con especial dedicacioacuten a la geometriacutea Sus hallazgos le garanshytizan un puesto de honor en 105
anales de la ciencia Ideoacute un meacutetoshydo para medir la circunferencia coshynociendo el diaacutemetro y determinoacute con aproximacioacuten de menos de dos mileacutesimas el valor del pi griego Elaboroacute tambieacuten las foacutermulas que
ARQUIMEDES permiten calcular el aacuterea del ciacutercushylo partiendo del radio y calculo el aacuterea de un segmento de paraacutebola entre otros hallazgos geomeacutetricos
Si bien no descubrioacute la palanca estudioacute las leyes que explican el principio que entra en juego al accionarla y al darse cuenta de la importancia que teniacutea dijo Si me dan un punto de apoyo movereacute el mundo
Arquiacutemedes no solo cultivoacute con eacutexito las matemaacuteticas sino que hizo incursiones fructiacuteferas en la fiacutesishyca Inventoacute el tornillo que lleva su nombre consistente en un mecashynismo con una hoja en forma de tornillo dentro de un cilindro para transferir agua desde un nivel bajo a canales de irrigacioacuten Este tornishyllo sigue usaacutendose para bombear liacutequidos
Se dice que mientras tomaba un bantildeo observoacute que el agua de la tina subiacutea cuando eacutel entraba y este efecto le llevoacute a descubrir el prinshycipio hrdrostaacutetico conocido como principio de Arquiacutemedes que en su versioacuten actualizada se enuncia diciendo que un soacutelido sumergido en un liquido recibe un empuje ha-
Piacuteo Moa Ban ga Escritor
cia arriba igual al peso del vo lumen del liacutequido que desaloja Al descushybrir este principio exclamoacute Eureshyka (Lo he encontrado) que ha pasado al cataacute logo de expresiones populares
Su mente prodigiosa no solo elucubraba teoriacuteas innovadoras tambieacuten dedicoacute su talento a inshyventa r armas nuevas que pudieran servir para la defensa de su ciudad Una de ellas fue un artefacto esshypecie de garra capaz de hund ir un naviacuteo enemigo
Pero el arma maacutes sorprendente seriacutean los espejos ustorios conocishyda por un relato de Luciano de Sashymosata (12 1-161 de) con la cual consiguioacute incendiar una escuadra enemiga Este invento nunca ha sido reproducido por lo que se pone en duda su existencia
La muerte de Arquiacutemedes se produjo el antildeo 212 aC a los 75 antildeos una edad considerada lonshygeva para la eacutepoca asesinado por un soldado romano de los que conquistaron Siracusa seguacuten la leshyyenda al negarse a acompantildearle pretextando que teniacutea que resolver antes un problema
Estatua de bronce de Arquiacutemedes en el observatorio Archenhold en Berl iacuten esculpida por Gerhard Thieme e inaugurada en 1972
Jack W Szostack
PREMIOS NOBEL Piacuteo Moa Banga DE CIENCIA 2009
Escritor
Charles K Kao George E Smith Wi llard S Boyle
2009 fue un antildeo en el que la concesioacuten de los premios Nobel de ciencia revistioacute ciertas peculiashyridades que conviene resaltar En primer lugar la adjudicacioacuten a tres investigadores en cada uno excepshyto en el de Economiacutea que fue comshypartido por dos ganadores Todos ellos destacaron en investigacioacuten baacutesica cuyos resultados propiciaron muacuteltiples aplicaciones praacutecticas lo que muestra claramente la imshyportancia que la ciencia pura tiene para el progreso
Otra caracteriacutestica es la alta parshyticipacioacuten de la mujer que acaparoacute cinco nominaciones el 44 de los agraciados proporcioacuten nunca alshycanzada antes Una de ellas la de Economiacutea es la primera mujer en ser distinguida con el galardoacuten en dicha disciplina en los 60 antildeos en que se adjudicoacute
MEDICINA
Recayoacute en tres cientiacuteficos (dos mUjeres y un varoacuten) que seguacuten destacoacute el jurado del Instituto Kashyrolinska han antildeadido una nueva dimensioacuten para la comprensioacuten de la ceacutelula han arrojado luz sobre los mecan ismos de enfermedades y han estimulado el desarrollo de nuevas terapias potenciales Se trata de Elisabeth H Blackburn Carol W Greider y Jack W Szostak
Los tres destacaron en la investishygacioacuten baacutesica sobre los teloacutemeshyros una estructura que se une a los extremos de los cromosomas humanos y los protege del enveshyjecimiento A la piexclimera se debe el descubrimiento de la enzima telomerasa que es un mecanismo baacutesico para la vida Cuando la teloshymerasa aumenta anormalmente se produce caacutencer O sea que en su justa medida rejuvenece la ceacutelula pero en exceso provoca un tumor Los conocimientos adquiridos proshymeten aplicaciones futuras en la lucha contra el caacutencer y el enveJeshycimiento celular
Blackburn nacioacute en Tasmania (Australia) en 1948 y junto con su disciacutepula Greider descubrieron la telomerasa en 1984
Grelder natural de California nacioacute en 1961 y fue quien demosshytroacute que los teloacutemeros previenen
el dantildeo en los cromosomas y por uacuteltimo Szostak de 57 antildeos Ion dishynense identificoacute ceacutelulas que por estar mutadas provocan un enveJeshycimiento celular prematuro
FiacuteSICA
La Academia sueca concedioacute el preciado galardoacuten a tres investigashydores que han ayudado a sentar las bases de las actuales redes de comunicaciones al decir del JUshyrado Son Charles Kao Kuen WishylIiaard S Boyle y George E Smith El tema comuacuten de investigacioacuten fue el descubrimiento del siacutelice un mashyterial abundante en la naturaleza como transmisor de la luz y a traveacutes de ella de las comunicaciones por fibra oacuteptica
El proceso lo inicioacute Kao en 1966 con la publicacioacuten de un artiacuteculo firmado conjuntamente con G O Gackam en el que anunciaba la capacidad de la luz para transmitir informacioacuten De ahiacute arranca la utishylizacioacuten industrial de la fibra oacuteptica desde 1970 transformada hoy en una red de maacutes de 1000 millones de kiloacutemetros por la que circulan textos muacutesica e imaacutegenes utilizashydas en Internet medicina etc
Kao que nacioacute en 1933 en Shanghai fue el precursor y visionashyrio del horizonte que se abriacutea con el empleo de la fibra oacuteptica Vive
Venkatraman Ramakrishnan Ada E Yonath Thomas A Stei tz
en Hong Kong donde sigue ded ishycado a la docencia
Boyle nacido en Canadaacute en 1924 junto con Smith que nacioacute en Nueva York en 1930 siguiendo la teoriacutea sobre el efecto fotoeleacutectrishyco de Einstein que le valioacute el Nobel crearon un sensor digital llamado CCD (Charged Coupled Device) cashypaz de reunir y leer las sentildeales de un gran nuacutemero de elementos de las imaacutegenes el ojo electroacutenico de las caacutemaras digitales que se utiliza tambieacuten en numerosas aplicaciones teacutecnicas como en la observacioacuten del interior del cuerpo humano y ha proporcionado fotos de lejanos lugares (como por ejemplo de Marshyte) o de los oceacuteanos profundos en palabras de la Academia
QUiacuteMICA
Tambieacuten este antildeo fueron tres investigadores de esta ciencia los laureados con el preciado galarshydoacuten cuyos nombres son Benkatrashyman Ramakrishnan Ada Yonath y Thomas Steitz que coincidieron en sus estudios sobre la estructura y funciones de los ribosomas unas partiacuteculas del citoplasma que desshycodifican la informacioacuten del ADN transmitida por el ARN mensajero para fabricar las proteiacutenas selecshycionando los amin oaacutecidos uno a uno
Los equipos liderados por los tres ganadores consiguieron por medio de la cristalografiacutea de rayos X el coshynocimiento en tres dimensiones de la estructura atoacutemica de los ribososhymas en el antildeo 2000 Este logro de bioquiacutemica baacutesica permitioacute saber como actuacutean los antibioacuteticos en las ceacutelulas de las bacterias lo que haraacute
posible disentildear nueshyvos antibioacuteticos que mejoren Ia actividad de 10$ actualmente en uso evitando asiacute la aparicioacuten de resistenshycia que se da en algushynos casos
La israeliacute Yonath de 70 antildeos trabaja en el Instituto Weismann de Jerusaleacuten y fue la pionera en obtener los primeros cristales Ellnor Ostrom OIIver E Willlamson de ribosomeacutels el norteamericano Steitz nacido en 1940 es profesor de la Universidad de Yale y publicoacute en 1998 el primer mapa incomshypleto del ribosoma y por uacuteltimo Ramakrishnan el maacutes Joven de los tres nacioacute en la India en 1952 y trabaja en la Universidad de Camshybridge (R~lIlo Unido) Tuvo una partlclpaClon relevante en la resoshylucioacuten de la estructura ribosoacutemica En dicha Universidad fue donde James Watson y Francis Crick desshycubrieron en 1953 la estructura en doble heacutelice del ADN
ECONuumlMiacuteA
La Academia de Ciencias de Suecia otorgoacute el premio de Ecoshynomiacutea a dos profesores estadounishydenses (como manda la tradici oacuten) por sus investigaciones en torno a las organizaciones sociales y la imshyportancia que en ellas tiene la orshyganizacioacuten econoacutemica (economic gobernance) que ha sido tladucishyda al espantildeol por un raro palabro gobernanza que bien podriacutea haber sido sustituido por gobierno o gobernabilidad Los plemiados son Elinor Ostrom y Oliver WiJliamshy
son Aunque ambos partieron de oacutepticas distintas coinciden en sus conclusiones
Ostrom nacida en 1933 es proshyfesora de la Universidad de Indiana y centroacute su trabajo en el estudio de la gestioacuten de la propiedad comuacuterl y en su libro El gobierno de los meshydios comunes describe numeroshy
sos casos eXitosos de comunidades locales entre las que incluyoacute el Trishybunal de las Aguas de Valencia un jurado centenario de regantes que dirime los conflictos derivados del uso del agua como ejemplos que muestran mayor eficiencia que la de otras forma puacuteblicas o privadas de gestioacuten Llega a la conclusioacuten de que ni la plivatizacioacuten ni la gesshytioacuten puacuteblica son siempre la mejor
opcioacuten Por su parte Williamson de 77
antildeos (uno maacutes que su pareja ganashydora) es docente de la Universidad de Berkeley California y autor de la obra Las instituciones econoacuteshymicas del capitalismo en la que estudia la teoriacutea y desarrollo de los costes de transaccioacuten que son los derivados de la operacioacuten aunque no formen parte del precio y su aplicacioacuten al funcionamiento intershyno de las empresas Analizoacute como influyen las relaciones jeraacuterquicas de las grandes sociedades en la reshysolucioacuten de los conflictos internos Tambieacuten estudioacute las situaciones en las que la organizacioacuten empresashyrial se vuelven tan complejas que aconseja externalizar determi nadas actividades operacioacuten que recibe el nombre de outsourci ng
ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
bull Los diacuteas 18 19 Y20 de septiemshybre tuvo luga r en el municipio ourenshysano de Maceda la celebracioacuten de Asshyt roga licia 09 evento del que nuestra agrupacioacuten form a parte como colaboshyradora organizadora del mismo y que en los uacuteltimos dos antildeos se estaacute convirshytiendo en la referencia del panorama astronoacutemico gallego gracias a la gran calidad de las conferencias y talleres que durante estos diacuteas se desarrollan wwwastroga liciaorg
- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
bull El diacutea 16 de octubre t uvo lugar una observacioacuten con el colectivo ponteshyvedreacutes Va ipolorio en el nacimiento del Riacuteo Gafos muy cerquita de Pontevedra A esta observacioacuten acudieron muchos miembros de dicho colectivo y un buen nuacutemero de miembros de la AARB
bull Los diacuteas 13 y 24 de noviembre Julio Pereira impartioacute sendas charlas de Iniciacioacuten a la Astronomiacutea y sesiones de Planetario para los alumnos del Coleshygio Mariano de Vigo Tambieacuten t uvieron lugar estas charlas de iniciacioacuten a la Asshytronomiacutea en el Colegio Las Acacias
voa nos acercoacute todas las novedades acerca de la investigacioacuten sobre exoshyplanetas con una charla-coloquio titushylada Planetas Extrasol ares que tuvo lugar en la Libreriacutea Casa eJel Libro cuya gerencia una vez mas nos cedioacute su sashyloacuten de actos para nuestras actividades
bull El 17 de noviembre Pablo Martiacuteshynez Javier Navidad Sebastiaacuten Hernaacutenshydez y Ricardo Lago se desplazaron al Alto de Fontefriacutea con intencioacuten de obshyservar el maacuteximo de las Leoacutenidas (lluvia de estrellas)
bull El 23 de noviembre Ricardo Lago impartioacute una charla-coloquio titu lada Exploracioacuten Espac ia l en el sa loacuten de actos de la libreriacutea Casa del Libro
bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
bull Durante este antildeo 2009 se han enviado reportes sobre contaminacioacuten lumiacutenica al Proyecto IACO en el ma rco del AIA-IYA2009
bull Se ha puesto en marcha el Proshyyecto CMON (Collaborative Meteor Observatory Network) entre varios afishycionados gallegos para montar una red gallega de registro y estudio de boacutelidos y meteoros que pueda colaborar con otras redes profesionales que ya estaacuten en pleno funcionamiento
Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
-
Eridanu~--
[) 225 0
Columba -lt
E w
Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
Diacutea 20shy
Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
Diacutea 4shy
Diacutea 22shy
Diacutea 17shy
MAYO
Diacutea 6shy
Diacutea 16shy
Diacutea 26shy
JUNIO
Diacutea 8shy
Diacutea 21shy
Diacutea 28shy
Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
Toda a informacioacuten de
Vi O
Alcaldiacutea Concello de Vigo
ALCALDiacuteA
Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
Cal eacute o seu horario Luns a venres de 8 da mantildeaacute aacutes 8 da tarde e saacutebados de 10 da mantildeaacute aacutes 2 da tarde
Outros servizos de Atencioacuten Cidadaacute Se vostede quere obter informacioacuten a traveacutes do seu moacutebil ou do seu enderezo electroacutenico sobre ofertas de emprego munlClpals subvencioacutens e prazos de pagamento dos impostos municipais noacutes informaacutemoloa sen custo alguacuten Poacutedese dar de alta a traveacutes do 010 ou no enderezo 010vigoorg
Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
bullWWW vigO org
Toma en blanco y negro a traveacutes de filtros infrarrojo y violeta el diacutea 27 de julio de 2003 El polo sur muestra grietas debido a su deshielo causado por el comienzo del verano marciano En el centro destaca Sinus Meridiani con dos zonas claras a ambos lados que pueden ser debidas a fenoacutemenos meteoroloacutegicos estacionales Newton 310mm Powermate 5x F25 Toucam Pro
la regioacuten de Tharsis como la gran
cima de Olympus Mons Es muy recomendable acostumshy
brarse a observar con los dos ojos abiertos y la visioacuten ladeada donde nuestra retina estaacute menos cansashy
da Si ponemos una rnano delante del aja abierto que no observa y nos alejamos ligeramente del ocushylar nos acostumbraremos a la senshysacioacuten de que observamos con los dos ojos y nuestra observacioacuten se haraacute mas coacutemoda y sensible
Los detalles se muestran bien en luz visible pero filtros naranja amarillos o azules nos ayudaraacuten a contrastar e identificar mejor ciershytos detalles
Para la observacioacuten visua l basshytaraacute un aumento entre 150 y 250 veces pero para la fotografiacutea la cosa cambia si queremos destashycar los detalles en primer teacutermin o tenemos que ampliar la focal del telescopio hasta algunos metros esto es de 4 a 6 en el caso de Marte que podemos conseguir aplicando al telescopio una lente negativa adiciona l como puede ser una lente barlow de ca lidad o mejor auacuten una powermate
Para semejante ampliacioacuten neshycesi tam os una montura fuerte que
permita un buen seguimiento asiacute
como una atmoacutesfel-a estable (muy
importante) si no los detalles se
mostraraacuten oscilantes y borrosos
no siendo posible la captura fotoshy
graacutefica
Hoy diacutea las caacutemaras maacutes adeshy
cuadas son las ccd ex profeso
o tambieacuten caacutemaras que puedan
grabar viacutedeos (las mas usadas) a
varios fotogramas por segundo
porque bu rlan de alguna for-
El planeta en la oposiclon de
ma las secuencias turbulentas y despueacutes con el programa adecuashydo como Registax se pueden esshycoger los mejores frames alinearshylos optimizarlos y promediarlos en una imagen final de gran calidad Las webcam con chip ccd como alshygunas Philips hoy diacutea son las maacutes adecuadas por su gran rendimienshyto y un coste superasequible
Tambieacuten si el telescopio es lo suficientemente potente podemos intentar ca pturar los sateacutelites Fobos y Deimos sobre todo este uacuteltimo ya que se aparta mas del planeta y es mas brillante Para esto debeshymos esperar a que los sateacutelites se en cuentren en sus maacuteximas elonshygaciones ya que la mayoriacutea de las veces se hallan inmersos en la luz de planeta y necesitamos que la webcam esteacute modifi cada pa ra larshyga exposicioacuten ya que tendremos que exponer varios segundos para panel en evidencia la luz del sateacutelishyte La ampliacioacuten tambieacuten seraacute alta para desdoblar el diminuto sateacuteshylite del disco planetario
En fin si el clima nos acompantildea tendremos de nuevo otra ocasioacuten de observar el planeta rojo a pesar de no ser una oposicioacuten favorable
2007 Ahora nos muestra el polo norte (abajo) En el centro izquierdo se divisa una manchita blanca que sentildeala el Olympus Mons Posiblemente se deba a nubes y nieblas que circundan el gran volcaacuten Nexton de 310mm Powermate 5xF25 y Philips SPC900NC
CLUB DE ISICA
ENRICO FERMI El Club de Fiacutesica Enrico Fermi
se inauguroacute el pasado diacutea 6 de ocshytubre en el Laboratorio de Fiacutesica del lES Santo Tomeacute de Freixeiro Lo dirige el profesor Joseacute MalIacutea Cordobeacutes miembro fundador de la Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas Baixas profesor de Fiacutesica de lES y actualmente trabajando en el Deshypartamento de Fiacutesica Aplicada de la Universidad de Vigo
Preguntamos en primer lugar al profesor Cordobeacutes por el moshytivo que le movioacute a buscar ese nombre para el Club
Con el nombre de Enrico Fershymi se quiere honrar la memoria del ilUStre fiacutesico italiano premio Nobel en 11938 por sus estudios de la radiactividad inducida usanshydo neutrones y el uacuteltimo quizaacutes de los grandes fiacutesicos que fueron teoacutericos y experimentales al misshymo tiempo En el club de Fiacutesica recibimos apoyo en materiales didaacutecticos muy variados de Fermishylab un laboratorio nacional ameshyricano que se encuentra cerca de Chicago y en donde se hace inshyvestigacioacuten en Fiacutesica de altas enershygiacuteas Esta es otra de las razones que me movieron a dedicarle las actividades del Club a este conoshycido fiacutesico
iquestQueacute actividades se realizan en el Fermi
El Club Fermi tiene por objeto promover los estudios de Fiacutesica elTtre los alumnos de Bachillerato Cada antildeo se inscriben en el Club alumnos de muy diversos centros docentes que estaacuten muy interesashydos en el estudio de la Fiacutesica Teshynemos una reunioacuten semanal y las actividades se centran en el estushydio de las estructuras de la materia
(aacutetomo nuacutecleo y partiacutecula) tanto a nivel teoacuterico como expel-imental Para ello hay disentildeadas una serie de charlas-coloquio sobre estos teshymas y otra serie de actividades para simulal-Ios meacutetodos de trabajo que se emplean en esta investigacioacuten Colaboran en las actividades del Club Fermi algunos laboratorios de Fiacutesica de Altas energiacuteas como CERN en Suiza y Fermilab y Jeffershyson lab en USA
Entre los contenidos de las seshysiones figuran El Modelo Estaacutendar de la Partiacuteculas e Interacciones con el que se trabaja en Fiacutesica de Parshytiacuteculas los trabajos sobre Fusioacuten nuclear en el laboratorio y en los sistemas estelares y los desarrollos sobre Cosmologiacutea
iquestEstaacuten previstas otras actividashydes ademaacutes del curso propiashymente dicho
Efectivamente otras actividashydes en las que pueden pal-ticipar aquellos alumnos que lo deseen son la preparacioacuten para la Olimshypiacuteada de la Fiacutesica la participaoi oacuten en concursos sobre Ciencia como Ciencia en accioacuten organizado por la Real Sociedad Espantildeola de Fiacutesica y Sciencia per tutti organizado por el Instituto Nacionale de Fisica Nushycleare en Frascatti asiacute como las sashylidas a observar el cielo nocturno en colaboracioacuten con Ila Asociacioacuten Astronoacutemica Rias Baixas
Usted estuvo en CERN el antildeo pasado en un curso para profeshysores de lES coincidiendo con la puesta en marcha del LHC iquestEstaacute previsto dedicar tiempo al proyecto LHC en las sesiones del Clubiquestqueacute visioacuten tiene de este proyecto en el momento actual
D Joseacute Mariacutea Cordobeacutes Fiacutesico
En este antildeo uno de los temas a los que se dedicaraacute especial atenshycioacuten seraacute al nuevo acelerador de CERN el LHC (Large Hadron Colllshyder) que tiene previsto comenzar a funcionar en el mes de noviembre Su estructura su funcionamiento y los objetivos que tiene planteashydos se trataraacuten a lo largo de las sesiones en las que se conjugaraacuten las clases teoacutericas con el uso de los maacutes variados recursos didaacutecticos
Sobre el LHC lo primero que diriacutea es que es una maacutequina extreshymadamente compleja Se dice que es una maacutequina de maacuteximos es la mayor instalacioacuten superconductoshyra del mundo es la que trabaja a menor temperatura la que permishyte alcanzar la mayor energiacutea la de mayores dimensiones etc
El antildeo pasado coincidiendo con el curso para profesores de lES al que se ha referido en CERN se puso en funcionamiento Fue todo un eacutexito Sin embargo cuando se estaba calibrando a la energiacutea de 5 TeV en uno de los sectores en que estaacute dividido el acelerador hubo una averiacutea debido a defectos en la soldadura de unos imanes y e1 acelerador pasoacute del reacutegimen superconductor al normal produshycieacutendose un escape de helio al tuacuteshynel Esta averiacutea que produjo dantildeos en los imanes adyacentes fue basshytante seria y ha obligado a retrasar un antildeo su funcionamiento con el perjuicio que ello supone para los trabajos de investigacioacuten que esshytaba previsto iniciar Por otra parshyte ha sido necesario revisar miles de soldaduras reparar los imanes dantildeados o sustituirlos por otros nuevos y esto ha encarecido el proshyyecto Evidentemente ha sido un momento difiacutecil para CERN pero tambieacuten hay que tener en cuenta
que la complejidad de la maacutequina el trabajo pionero que alliacute se esta realizando y el nuacutemero elevado de grupos de investigacioacuten que intershyvienen en el proyecto y que hay que coordinar es un desafiacuteo en toda la regla
Sin embargo como dice el Director General de CERN Rolf Heuer ahora se comprende mucho mejor coacutemo funciona la maacutequina y este contratiempo ha suministrado mucha experiencia para el futuro Se han mejorado algunos sistemas de proteccioacuten y se controlaraacuten los haces con nuevos sistemas de seshyguimiento Iniciaraacute su funcionashymiento a una energiacutea menor de la que se ha previsto en el mes de noviembre para ir calibrando el guiado de los haces los detecshytores los sistemas de recogida de datos etc Posteriormente se aushymentaraacute su energiacutea hasta unos 5 TeV en el 2010 para despueacutes des-
conectarla en el invierno del nuevo antildeo y pl-epararla para su funcionashymiento a 7 TeV (energiacutea maacutexima) en el 2011 No obstante a estas energiacuteas por debajo de la energiacutea maacutexima los fiacutesicos esperan enconshytrar resultados que sean relevantes e indicadores quizaacutes de una nueva Fiacutesica
El club de Fiacutesica Enrico Fermi tiene ya una rica tradicioacuten de premios entre sus antiguos miembros iquestNos puede hablar de este tema
En el club venimos preparando a los alumnos para la Olimpiada de Fiacutesica desde sus comienzos Ha hashybido miembros del Fermi que han sido ganadores tanto en la fase local de la Universidad de Vigo como en la fase nacional y han podido asistir a la Olimpiacuteada Intershynacional En el antildeo 2001 fuimos ganadores del concurso Ciencia en
accioacuten y representamos a Espantildea en el eERN junto con otro grupo de un colegio de Madrid Conseshyguimos un diploma en el Concurso Scienza per tutti en el antildeo 2003 por un trabajo sobre el micromunshydo y el macromundo etc
iquest Coacutemo estaacute estructurado el curshyso en el Club Fermi
Las sesiones en el Club Fermi tienen una frecuencia semanal y se extienden a lo largo de un trimestre En la segunda fase las actividades se centran en la preparacioacuten de la Olimpiacuteada de Fiacutesica y en la particishypacioacuten en algunos de los concursos cientiacuteficos que hayan elegido los participantes La clausura del curso en el mes de abril se hace coincishydir con la participacioacuten en el Masshyterclass experimento en Fiacutesica de partiacuteculas a traveacutes de internet que organiza la Universidad de Santiago en colaboracioacuten con CERN
Joseacute Mariacutea Cordobeacutes director del Club de Fiacutesica Enrico Fermi y colaborador de esta revista durante una estancia en el CERN
FISICA
INTRODUCCiOacuteN
La fiacutesica es una rama de la cienshycia La ciencia es la buacutesqueda de un entendimiento racional del mundo en el que vivimos Como tal la ciencia parece haber sido inventada hace unos 3000 antildeos en la antigua Grecia y sus coloshynias por los mares Egeo y Meshyditerraacuteneo Mucho antes de la ciencia la humanidad demostroacute tener grandes capacidades inshyventivas manejando el fuego la agricultura la medida de tierras calendarios los tejidos la metashylurgia y el uso de metales (coshybre bronce y plomo) para la deshycoracioacuten herramientas y armas
CIENCIAS FiacuteSICAS
En tiempos antiguos con el fin de procurar bienestar a la hu shymanidad aquellos fenoacutemenos provocadores de miedo como las tormentas truenos y relaacutempagos
terremotos erupciones volcaacutenicas otros desastres naturales trageshydias personales tales como la enshyfermedad accidentes y similares se atribuiacutean todos a espiacuteritus que veniacutean en una gran variedad de colores y sabores El aplacarlos era una importante industria La mitoshylogiacutea una rica y hermosa literatura emergiacutea de los esfuerzos de la hushymanidad para hacer frente a lo que pareciacutean acontecimientos caoacuteticos y al azar La mitologiacutea se convirshytioacute en el manual del usuario para desenvolverse en un mundo que mezclaba reconfortante regularishydad - diacutea y noche invierno y verashyno las fases de la luna las mareas el movimiento de los planetas y los modelos de estrellas - con desasshytres inexplicables y catastroacuteficos
Entonces allaacute por los antildeos 600 iJC algo nuevo sucedioacute una deshyterminacioacuten por tratar de entender el mundo en toda su complejidad por medio de la loacutegica (lagos) Esto iba a reemplazar la mitologiacutea (mythos) que va con la poesiacutea la cancioacuten y el relato de cuentos El lagos entrantildeaba un firme razonashymiento Como ejemplo de la nueva filosofiacutea la causa de la noche y el diacutea es la rotacioacuten de la tierra sobre su eje una explicacioacuten mucho maacutes econoacutemica que aquella en la que el sol orbita la tierra en 24 horas
Obseacutervese que ambas explicashyciones para el diacutea y la noche hacen
DI Leon M Lederman A Antoliacuten Franco para traducir
para la Revista Ciencia Riacuteas Baixas
uso de la racionalidad - en resshypuesta a porqueacute diacutea y noche Los griegos nuevos a este asunto de la ciencia teniacutean una conviccioacuten filoshysoacutefica de que la razoacuten maacutes sencilla era la preferible Uno puede ver esto en la arquitectura y la escultushyra griegas en donde siempre que era posible se seleccionaba la geoshymetriacutea y la elegancia
Un tema capital de la ciencia griega era la presuncioacuten de que las complejidades del mundo - de los soacutelidos liacutequidos y gases de la roca y del metal del sol y los planetas de lo duro y lo blando - todo era la consecuencia de liJ combinacioacuten de cuatro elementos baacutesicos que ellos llamaron aire tierra fuego y agua Hoy en diacutea los ciacutenicos proclashyman que de aquiacute solo se obtiene un lodo caliente y burbuJeante Pero la buacutesqueda de la simplicidad subyacente a la complejidad era una estrategia fundamental
Una idea mucho maacutes cercana a nuestro actual concepto del munshydo fue inventada por Demoacutecrito (450 aL) Eacutel introdujo la idea de que existe una variedad de partiacutecushylas diminutas e invisibles que viajan raacutepidamente por todo el espacio colisionando y combinaacutendose en distintas formas y acumulaacutendose para hacer la variedad de cosas una gota de agua un grano de coshybre una mota de sal Estas ideas de
El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trabajo en fiacutesica de partiacuteculas en 1988 Actualmente vive en Batavia Illinols (USA)
FUENTES AEinstein El mundo como yo lo veo R Feynman et al Las conferencias de Feynman sobre Fiacutesica GGalileo Diaacutelogos relacionados con dos nuevas ciencias DGriffiths Introduccioacuten a la Mecaacutenica Cuaacutentica J Keats Las Poesiacuteas completas de John Keats EOWilson ConsillienceLa utilidad del Conocimiento
aacutetomos eran una forma de buscar
la simplicidad dentro de las comshyplejidades de la materia pero en los primeros tiempos de Grecia la verificacioacuten de tales ideas no era posible ni siquiera se pensaba que fuera importante En lo que caprishychosamente pod riacutea considerase presciencia los filoacutesofos griegos no a diferencia de algunos fiacutesicos teoacutericos modernos pensaban que la verificacioacuten experimental era abshysolutamente indigna
Demoacutecrito de Abdera
Los griegos no estaban enamoshy
rados de las investigaciones expeshyrimentales disentildeadas para confirshymar lo que ellos consideraban la belleza espiritual y esteacutetica de su visioacuten del mundo Se cuenta una historia acerca de un joven filoacutesoshyfo recieacuten elegido a la distinguida
Academia de Platoacuten Escuchoacute un debate sobre el nuacutemero correcto de dientes que se asignaban a un asno El argumento sentildeala la nushymerologiacutea pitagoacuterica en contra de la jerarquiacutea de la estructura animal ordenada por los dioses El novicio interrumpioacute para sugerir que jusshyto en el exterior de la Academia habiacutea un grupo de carromatos cada uno de los cuales estaba enshyganchado a un asno y que los acashydeacutemicos podiacutean salir a contar los dientes Inmediatamente el desshyafortunado individuo fue asaltado recibioacute una buena paliza por parte
de los enfurecidos veteranos y fue arrojado de la Academia Este incishydente dejoacute claro el modelo de las corteses discusiones acadeacutemicas entre nuestras maacutes prestig iosas facultades de Harvard Stanford Yale y Princeton
LAS PRAacuteCTICAS DE LA FiacuteSICA
Para acercarnos a la fiacutesica es uacutetil describir las disciplinas esenciashyles que definen la actividad geneshyral de la ciencia Hay cuatro de tashyles disciplinas y pueden disponershy
se en la forma jeraacuterquica de una piraacutemide procediendo a partir de una base principal matemaacuteticas hasta fiacutesica quiacutemica y triunfante en complejidad con la moderna biologiacutea con base molecular por encima
Uno puede casi al azar escoger una de las muchas subdivisiones
que se extienden desde la astronoshymiacutea y antropologiacutea hasta la zooloshygiacutea y tropezar con tales subdisciplishynas como geoquiacutemica astrofiacutesica geneacutetica o quiacutemica atmosfeacuterica pero todas ella mezclan trozos de las disciplinas esenciales para consshy
truir el gran monumento a coacutemo funciona el mundo
La fiacutesica tiene el fino enfoque de da rificar la estructu ra de la materia y la energiacutea sobre un escenario que
consiste en espacio y tiempo que empieza con el origen del universo entendiendo la evolucioacuten desde el informe caos de la explosioacuten origishynal hasta la formacioacuten de galaxias cuaacutesares agujeros negros estrellas y sistemas solares La estructura de la materia hasta las moleacuteculas aacutetomos y partiacuteculas subnucleares es tambieacuten una parte esencial del enfoque Desarrollo histoacuterico
La disciplina de la fiacutesica surgioacute en el siglo XVI como una partida cuantitativa de leyes con base mashy
temaacutetica por medio de las cuales los humanos podiacutean comprender el mundo inanimado Los profundos
misterios con que se enfrentaban los antiguos fueron reemplazados por una grupo de principios cada vez maacutes concisos de modo que el movimiento de los objetos - el vueshylo de los proyectiles la caiacuteda de las manzanas la oacuterbita de la luna la trayectoria de los planetas - podiacutea explicarse de forma cuantitativa Las defi n iciones de espacio tiempo materia y energiacutea eran precisas Los fenoacutemenos excesivamente compleshyjos - eclipses cometas mareas las propiedades de la materia (ej soacuteshylidos liacutequidos y gases) la estabilishydad de las estructuras (ej puentes torres barcos ) el comportamiento
de la Iuz los procesos queinduyen las oscilaciones del calor temperashyturas los colores del arco iris y los colores maacutes sutiles que emiten las sustancias calientes las cargas eleacutecshytricas y el magnetismo gravedad y radioactividad - todo esto fue con el paso del tiempo organizado en un nuacutemero relativamente pequentildeo de leyes de la fiacutesica
Las claves de la evolucioacuten de la fiacutesishy
ca moderna surgieron de una nueshyva actitud tipificada por una obsershyvacioacuten cuantitativamente precisa y experimentos controlados acopiashydos con ra zonamiento matemaacutetico Estas nuevas ideas empezaron con
la fiacutesica asociada principalmente con Galileo alrededor de 1600 Con los eacutexitos la estructura conshyceptual se extendioacute lentamente a otras disciplinas cientiacuteficas Los insshytrumentos necesarios para llevar a cabo la experimentacioacuten controlashyda evolucionaron lentamente desshyde remiendos hasta disentildeo basado en el entendimiento cientiacutefico La apl icacioacuten de la ciencia a la socieshydad (tecnologiacutea) animoacute la inversioacuten de la sociedad en la ciencia pero tambieacuten capacitoacute a la ciencia para llevar a cabo una experimentacioacuten auacuten maacutes sofisticada Este proceso
da cuenta del asombroso raacutepido avance de la ciencia y la tecnologiacutea que es caracteriacutestico de nuestros tiempos
El avance moderno
El siglo XX vio una profunda ampliacioacuten de las propiedades del mundo fiacutesico considerado ahora entendido por la fiacutesica El proceshyso de la fiacutesica empieza con el exashymen de un conjunto de fenoacutemenos que parecen estar relacionados (ej el movimiento y la estabilidad de los objetos) y sobre la ba se de cuishydadosas observaciones y medidas conduce a una propuesta de una ley concisa o un conjunto de leshyyes que pueden dar cuenta de las observaciones y la medida Estas nuevas leyes estaacuten sujetas a prueshybas siempre maacutes incisivas Si estas leyes fallan son reemplazadas por leyes maacutes profundas y maacutes vaacutelidas
Puede hacerse una lista de las subdisciplinas de la fiacutesica como (1) estado soacutelido (fiacutesica de materia conshydensada) que trata de estructuras complejas de la materia (ej supershyconductores semiconductores la ciencia de los materiales estructushyras moleculares complejas) (2) fiacutesica atoacutemica que trata de las propiedashydes de los aacutetomos (3) fiacutesica nuclear que trata de los fenoacutemenos de los nuacutecleos de los aacutetomos que ocupan solamente 10-15 del volumen del aacutetomo y (4) partiacuteculas elementales que trata de la buacutesqueda de los lashydrillos maacutes baacutesicos de la materia y de las fuerzas relevantes
Este sencillo resumen no toma en cuenta importantes temas relashycionados como la astrofiacutesica (que trata de la fiacutesica de las estrellas gashylaxias y la historia de la evolucioacuten del universo) la biofiacutesica (que trata de la fiacutesica de moleacutecu las muy granshydes cuyas estructuras definen proshyteiacutenas ceacutelulas y genes) y geofiacutesica y fiacutesica de la quiacutemica ( que trata de
la aplicacioacuten de las leyes de la fiacutesica a las disciplinas cientiacuteficas adyacenshytes)
Albert Einstein
La forma en que fu nciona la fiacuteshysica puede ilustrarse por medio de una de las subdivisiones la fiacutesica de pal-tiacuteculas Esta disciplina identishyfica los objetos maacutes primord iales a partir de los cuales estaacute compuesshyta la materia y busca entencJer las fuerzas que actuacutean entre estas parshytiacuteculas para construilmiddot los nuacutecleos aacutetomos y moleacuteculas Estas entidashydes maacutes complejas son entonces entregadas a la quiacutemica y a la biologiacutea moderna de base moleshycular generalmente acompantildeadas de un manual del usuario que prescribe las leyes relevantes de la fiacutesica El entablado conceptual soshybre el cual danzan estas leyes estaacute hecho de materia energiacutea espacio y tiempo
La fiacutesica de partiacuteculas surgioacute en la deacutecada de 1950 a partir de estudios de los nuacutecleos de los aacutetoshymos y la fiacutesica de rayos coacutesmicos Esta uacuteltima estudiaba partiacuteculas energeacuteticas que bombardeaban la tierra desde el espacio profundo exterior Para penetrar en profunshydidad dentro del nuacutecleo se invenshytaron los aceleradores de partiacutelcushylas para controlar y observar las colisiones entre las partiacuteculas aceshy
leradas (ge neralmente electrones y protones) y los objetivos selecshycionados A medida que aumenshytaba el conocimiento se disentildear-on las leyes generales de la naturaleza y generalmente se manifestaron matemaacuteticamente Estas leyes (ej la teoriacutea cuaacutentica de campos la relatividad general tambieacuten conoshycida como la ley de la gravedad de Einstein la teoriacutea de supercuerdas) fueron entonces sometidas a tests experimentales Nunca se halla que las teoriacuteas sean correctas A menudo se halla que son erroacuteneas o a lo mejor posiblemente correcshytas N uestra experiencia ha de ser respetuosa con nuestra herencia pero esceacuteptica de su l1nivNsalidad Por consiguiente las leyes de Isaac Newton promulgadas alrededor de 1680 fueron verificadas en un elevado nuacutemero de pruebas en un gran nuacutemero de laboratorios Pero solamente alrededor de 1920 se halloacute que no eran vaacute lidas cuando los fiacutesicos aprendieron coacutemo proshybarlas en el microscoacutepico mundo de los aacutetomos nuacutecleos y quarks
Las conexiones de distintas partes de la ciencia son algunos de los tesoros de la actividad Por consiguiente se tornoacute claro en el siglo XX que para entender como funciona el so l necesitamos saber acerca de las reacciones nucleares la existencia de neutrinos y la teoriacutea de la Fuerza Deacutebil El entender la evolucioacuten del universo necesitaba de todo el resumen teoacuterico de las partiacuteculas elementales porque el universo infante era una caliente y densa sopa de pa rtiacuteculas y fuershyzas Los aceleradores de partiacuteculas construidos para ensamblar este conocimiento estaacuten ahora a la esshypera de ver moleacuteculas bioloacutegicas y las briznas de carboacuten que son parte del estudio de la ciencia de los materiales
Como soportes de las disciplinas estaacuten los dos pilares revolucionarios
de la fiacutesica del siglo XX mecaacutenica cuaacutentica y relatividad La primera disciplina se aplica a las leyes que
gobiernan el comportamiento de la materia y energiacutea en los domishynios atoacutemico y subatoacutemico la otra se aplica al dominio cosmoloacutegico de las galaxias cuacutemulos galaacutecticos agujeros negros y las partes exoacutetishy
cas de nuestro universo
La teoriacutea cuaacutentica surgioacute de la creciente habilidad de los fiacutesicos por adquirir datos del micromundo del aacutetomo Invisible aloJo humano incluso con los maacutes avanzados mishy
croscopios a finales del siglo XIX el aacutetomo habiacutea sido un sospechoso componente de la materia duranshyte milenios Unos 10 millones de
aacutetomos caben en el punto al final de esta oracioacuten La materia familiar a Newton y sus seguidores hasta 1900 estaba compuesta incluso en la forma de una diminuta bola
de trillones de aacutetomos actuando de forma coherente Pequentildea mashyravilla entonces que el comportashymiento de objetos individuales del tamantildeo de aacutetomos es totalmente diferente de la experiencia humashyna Tan extrantildeas eran las nuevas reglas finalmente inventadas para explicar el comportamiento de los aacutetomos que muchos de los que habiacutean estado en el origen de la teoriacutea cuaacutentica se revelaron conshy
tra ella Esto incluyoacute a Einstein Sin embargo la teoriacutea tuvo eacutexito y hoy es la teoriacutea con maacutes eacutexito que subshyyace a la fiacutesica explicando toda la quiacutemica y una gran parte de la bioshylogiacutea con base molecular - la bioloshy
giacutea del DNA proteiacutenas y estructura de la ceacutelula
La fiacutesica del siglo XX ha dado lugar a una enorme tecnologiacutea que podemos describir enumeranshydo utensilios tales como laacuteseres teleacutefonos celulares maacutequinas de fax ordenadores (desde el Palm VII a enormes superordenadores) y farms de procesadores que
dirrgen nuestras faacutebricas predicen nuestm tiempo atmosfeacuterico orshyganizan nuestros negocios y jueshy
gan nuevos papeles en las nuevas ciencias de transferencia de inforshymacioacuten roboacutetica automocioacuten microelectroacutenica y nanoestructushyras Probablemente una importanshyte fraccioacuten del producto nacional
bruto de las naciones industriales surge de la fiacutesica del siglo XX Adeshymaacutes las disciplinas maacutes complejas de quiacutemica biologiacutea y ciencias de la tierra y el espacio se basan en la descripcioacuten de los fiacutesicos de la forshyma y funcioacuten de los aacutetomos y moshy
leacuteculas
Nanoestructuras
Efuturo
Asiacute que iquest queacute queda por hacer iquest Cuales son los problemas candenshy
tes a los que han de hacer frente los fiacutesicos del siglo XXI iquestCuales son las constricciones si hay alguna en los avances que posiblemente pudieshyra llevar este tema a una graciosa terminacioacuten iquestQueacute validez tiene la
asercioacuten Todos los temas fundashymentales se entienden iquestsolamente algunos detalles interesantes neceshysitan estudiarse Esta pregunta se ha alzado varias veces en la historia de la fiacute~ica En 1895 alentauds por deacutecadas y siglos de aplicaciones cada vez de mayor eacutexito de la meshycaacutenica newtoniana y del electroshymagnetismo de Faraday y Maxwell se alzaron voces eminentes proclashy
mando que las futuras verdades de la fiacutesica han de hallarse en el lugar del sexto decimal
La deacutecada de 1895 - 1905 sin embargo produjo nuevos datos que dieron un vuelco en esta exushyberancia y convirtioacute a los optimistas en voces de desesperacioacuten rayosshy
X radioactividad el electroacuten los oriacutegenes de la teoriacutea cuaacutentica y la teoriacutea especial de la relatividad esshytuvieron entre los descubrimientos de esa deacutecada Los creadores de la teoriacutea cuaacutentica nunca pudieron imaginarse las vastas consecuenshycias econoacutemicas culturales y de comportamiento de su descubrishymiento
De nuevo en 1990 varios autoshyres proclamaron el final de la fiacutesica En efecto ellos adujeron nosotros ahora entendemos esencialmente todo lo que es razonablemente uacutetil de entender lo que queda son o bien detalles o abstracciones que en esencia son irrelevantes para las aspiraciones humanas El balance de este artiacuteculo es un esfuerzo por disponer algunos de los problemas irresueltos con alguacuten esfuerzo por estimar los recursos que se neceshysitan para dirigir estos problemas Despueacutes de todo el objetivo de la investigacioacuten baacutesica abstracta es simplemente entender como funshy
ciona el mundo La fiacutesica puede
que sea la uacutenica disciplina que se esfuerza por colocarse al margen del negocio
Concentreacutemonos en los domishy
nios donde los fiacutesicos esperan que tengan lugar los mayores avances en las proacuteximas deacutecadas Segurashymente que habraacute un firme progreso en nuestra comprensioacuten y control de fenoacutemenos tan complejos corno la fiacutesica de la materia condensada superconductores de alta temperashytura y propiedades de los cristales materiales polimeacutericos compuesshytos ceraacutemicas y nuevas formas de
moleacuteculas basadas en el carbono (ej ( 60 con nanotubos) Parece seshyguro predecir que estos temas se desarrollaraacuten vigorosamente dushyrante la mayor parte del siglo XXI El control de la complejidad el poshysible surgimiento de nuevos fenoacuteshymenos - incluso nuevos principios fundamentales - ciertamente revishyviraacuten las cosas
Las aplicaciones de la fiacutesica a la quiacutemica y especialmente a la bioloshygiacutea son aquiacute importantes A medishyda que la biologiacutea se convierte en una ciencia cuantitativa y difiacutecil la fiacutesica en su teacutecnica sus invencioshynes de instrumentos de precisioacuten potencia computacional y leyes baacutesicas continuaraacute influyendo en la biologiacutea en su sentido maacutes geneshyral Recientes esfuerzos para entenshy
der la consciencia humana como un elemento de la ciencia cuaacutentica ilustran el poder de la aplicacioacuten de profundos principios ayudados por la tecnologiacutea de los ordenadoshyres simulacioacuten e imagen
Esto nos lleva al futuro de la fiacuteshysica de partiacuteculas y la cosmologiacutea Estas estaacuten ahora iacutentimamente acopladas ya que las leyes de la fiacutesishyca -las partiacuteculas y fuerzas - deben jugar un papel crucial en las maacutes tempranas eacutepocas de la creacioacuten y evolucioacuten
La fiacutesica de partiacuteculas estaacute al borde de alguacuten tipo de estertor emergiendo de un poderoso pero imperfec to sumario de partiacuteculas fundamentales seis quarks (vieshynen en pares arribaabajo encanshytoextrantildeo y encimafondo) y seis leptones (electroacuten muoacuten y tau cada uno de los cuales con su proshypio compantildeero neutrino) cuyo comportamiento social estaacute deshyterminado por tres fuerzas (fuerte deacutebil y eleacutectrica) Mientras que la ciencia cuaacutentica da una espleacutendida relacioacuten de todos los experimentos llevados a cabo en todos los aceshyleradores desde Galileo en Pisa la gravedad (relatividad general) aparece como un dominio que toshydaviacutea debe revelarse Necesitamos una coexistencia paciacutefica entre la relatividad y la teoriacutea cuaacutentica para entender el principio Neceshysitamos un resumen maacutes sencillo y maacutes compacto perspectivas para las cuales nos acogemos en la exshypresioacuten Fenoacutemenos Higgs Esta es una proyeccioacuten para un nuevo campo que hace que la simplicishydad cristalina del universo parezshyca tan complicada Apareceraacute en el nuevo y enorme acelerador en funcionamiento ya en Europa o el que vendraacute despueacutes Higgs simplishyficaraacute y recompensaraacute a sus desshycubridores tal vez en la deacutecada actual (2000-2010)
Despueacutes los cosmoacutelogos y asshytrofiacutesicos tambieacuten tendraacuten que enshytender la expansioacuten acelerada del universo la materia oscura y las constantes cosmoloacutegicas HJy mushycho por hacer Incluso los optimisshytas no son ridiculizados por decir que en buena medida el origen y evolucioacuten del universo basado en las leyes de la fiacutesica quedaraacute moshyderadJmente claro en los proacuteximos 20 a 50 antildeos
Esto podriacutea posiblemente tershyminar con la buacutesqueda de una ley baacutesica - tal vez una versioacuten de la teoriacutea de cuerdas Entonces de nuevo podemos ser como el emshybrioacuten del polluelo picando del alishymento almacenado en el huevo shytodo el universo de este embrioacuten dentro del huevo consumieacutendose eventualmente para dejar el huevo universo totalmente comprendido hasta que la caacutescara se rompe exshyponiendo otro universo
El uacuteltimo papel de la fiacutesica puede representar la agencia unificadora de todo el conocimiento humano EOWilson el sociobioacutelogo escrishybe en su libro Consillience sobre la unidad de todo conocimiento de la eventual unificacioacuten de las cienshycias las ciencias sociales y de las humanidades Por revolucionario que esto pueda parecer uno pueshyde tal vez otear las posibilidades a
traveacutes del puente de la conscienshycia humana Los neurocientiacuteficos estaacuten aprendiendo poco a poco elementos del funcionamiento del cerebro En un sentido real el ceshyrebro funciona seguacuten las leyes de la fiacutesica y eacutestas suavizadas por las bases probabiliacutesticas de la ciencia cuaacutentica y por la complejidad de la teoriacutea del caos puede auacuten con el tiempo ser reconducida a un anaacuteli shysis loacutegico
iquestSeraacute esto un rapto de la emoshycioacuten amor muacutesica poesiacutea arte O por el contrario enriqueceraacute
realmente la unioacuten cientiacutefica las grandes glorias del espiacuteritu humashyniacutestico suministrando una ciencia loacutegica subyacente iquestTememos noshysotros como Keats destejer el arco iris Richard Feynman el gran fiacutesico teoacuterico preguntoacute una vez iquest El entendimiento de los mecanismos de la actividad estelar hacen disminuir de alguacuten modo
nuestra apreciacioacuten de la belleza y esplendor del cielo nocturno
LO S PAPELES DE LA FiacuteSICA
Empleo
Los fiacutesicos encuentran emshypleo en academias en laboratoshyrios nacionales y en laboratorios de investigacioacuten industriales Hay tambieacuten un aacutegil movimiento de fiacutesicos en otros campos en donde son valorados su exclusivo dominio de instrumentos y de anaacutelisis mashytemaacuteticos Se mueven faacutecilmente por la moderna biologiacutea y han conshytribuido grandemente a definir la estructura y funcioacuten tridimensional de complejas moleacuteculas de DNA
Hoy en diacutea las fronteras de la astrofiacutesica y fiacutesica de partiacuteculas nos han dado un cuadro bastante claro y bien verificado del origen del unishyverso en un Big Bang el origen tan caliente y denso que la materia existiacutea en su forma maacutes primordial Los fiacutesicos de partiacuteculas simulando esto en grandes aceleradores sushyministran leyes que siguen la evolushycioacuten del universo hasta el presente Tanto la astrofiacutesica como la fiacutesica de partiacuteculas utilizan grandes y cashyros instrumentos y generalmente entrantildean colaboraciones internashycionales de decenas y centenares de cientiacuteficos y estudiantes graduashydos La mayor parte de la illvegtLishygacioacuten baacutesica en fiacutesica se hace con fondos del gobierno Otra investishy
gacioacuten baacutesica estaacute maacutes proacutexima a su aplicacioacuten y uno puede defenshyder el gasto puacuteblico como esencial
para producir ciencia en apoyo a la tecnologiacutea y contribuir a una ecoshynomiacutea robusta
Temas de Eacutetica y M oral
Los temas de eacutetica y moral surshygen cuando los fiacutesicos trabajan en laboratorios de defensa en armashymentos tales como explosivos nushy
cleares misiles y otras contribucioshynes a la guerra Como estaacuten cienshytiacuteficamente educados los fiacutesicos pueden ser consultados sobre proshyyectos tales como bombas guiadas con precisioacuten misiles defensivos con base en sateacutelites y cualquier fuente especialmente relacionada con impactos medioambientales Como la ciencia supone 150 mil millones de doacutelares anuales de gasshyto el respaldo de la fiacutesica y de los diversos campos es un tema poliacutetishyco y ciertamente aquiacute hay tensioshynes y competencias
Organizaciones profesionales
La fiacutesica estaacute organizada a esshycala nacional en la Sociedad Fiacutesica Americana (APS siglas in ingleacutes) asiacute como tambieacuten en sociedades subdisciplinares para impulsar la investigacioacuten atraer a estudiantes y obtener becas y contratos Orshyganizaciones paraguas tales como la Academia Nacional de Ciencias (NAS) y la Asociacioacuten Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS) son para la cultura para aconsejar al gobierno para hacer avanzar la ciencia generalmente y para orshy
ganizar poderosos Iobbies para defender u oponerse a poliacuteticas medioambientales temas regulatoshyrios seguridad educacioacuten prograshy
mas militares y similares La Unioacuten
Internacional para la Fiacutesica Pura y Aplicada (IUPAP) abarca a todas las naciones con un nuacutemero de fiacutesicos suficientemente grande para dirigir
temas relevantes para la profesioacuten
pero tambieacuten para aplicaciones de
la fiacutesica El compartir la construcshy
cioacuten de grandes telescopios aceshyleradores e instrumentos de fusioacuten es cada vez maacutes crucial La educashycioacuten para el continuo avance de la
ciencia es un problema comuacuten en
donde la experiencia internacional es uacutetil Elevar la captacioacuten popular de la fiacutesica es igualmente importanshyte a medida que la fiacutesica del siglo
XXI continuacutea engendrando nuevas
tecnologiacuteas
CONCLUSiOacuteN
La necesidad de un entendishy
miento puacuteblico de la fiacutesica - no de
la ciencia - nunca ha sido mayor El
conocimiento baacutesico que estamos acumulando sobre coacutemo funciona el mundo no es ni bueno ni malo Las aplicaciones de este conocishy
miento pueden medirse por armashy
mento nuclear o por un incremenshyto en la longevidad mejor salud y los medios econoacutemicos para repashyrar el medioambiente y reducir la pobreza a escala mundiciexcll Aquiacute la
humanidad tiene una eleccioacuten que puede juzgarse
I
EN LA BUSQUEDA
DE NUESTROS ORIGENES 1 los homiacutenidos maacutes antiguos
Desentrantildear la historia de nuesshy
tra especie es una tarea ardua y
compleja en la que la respuesta
a cada pregunta a merludo suele
venir acompantildeada de todo un conshy
junto de nuevas interrogantes que complican nuestro aacuterbol genealoacuteshy
gico Y en la que no siempre geneacuteshy
tica y paleontologiacutea parecen ir de
acuerdo
Seguacuten los datos geneacuteticos pushy
blicados por David Reich (Nature
mayo 2006) la separacioacuten entre
los homiacutenidos y los antepasados
de nuestros parientes maacutes proacutexishy
mos los chimpanceacutes se produjo
muy probablemente hace menos
de 5 millones y medio de antildeos Sin
embargo el descubrimiento por
Michel Brunet (Universidad de Poishy
tiers) en el desierto del ehad de los r-estos foacutesiles de Toulllaf (Sashyhelanthropus tchadensis) datashy
dos en casi 7 millones de antildeos y
que puede representar a nuestro
antepasado homiacutenido maacutes antishy
guo pone un nuevo dilema sobre los oriacutegenes de nuestra especie
y entre los foacutesiles de especies
maacutes antiguas consideradas tamshy
bieacuten como homiacutenidos se encuenshy
tran los de Orrorin tugeniensis (de unos 6 millones de antildeos) desshy
cubiertos en Kenia (Tugen Hills) y
Ardipithecus ram idus (de entre 41 Y55 millones de antildeos) en Etioshy
piacutea todos con rasgos que sugieren
el bipedismo y que son anteriores a
los Australopithecus
Precisamente el teacutermino hoshy
miacutenido se corresponde con prishy
mates cuyo desplazamiento es
biacutepedo en esto parece haber un
acuerdo generalizado entre anshy
tropoacutelogos o paleoantropoacutelogos
El bipedismo acarrea una serie de
caracteriacutesticas en la anatomiacutea que
sirven de referencia a la hora de
distinguir los foacutesiles en los craacuteneos
la posicioacuten del hueco de insercioacuten
de la columna vertebral foramen
magnum es central en la base
para proporcionar el equilibrio neshy
cesario de la cabeza en un indivishy
duo erguido La longitud del cuello
femoral y el surco de insercioacuten del
muacutesculo en dicho cuello del feacutemur
la estructura de la pelvis o la disshy
posicioacuten paralela y maacutes adelantashy
da de los pulgares en los pies son
otras de esas caracteriacutesticas que
van ligadas al desplazamiento biacuteshy
pedo
Francisco Novoa Cid Bioacutelogo y profesor de lE S
2 los Australopithecus
Pruebas indudables de bipedisshy
mo las encontramos entre los Ausshy
tralopithecus (simios del Sur) que vivieron en Aacutefrica hace entre 4 y 2
millones de antildeos y de los que hay bastantes representantes corresshy
pondientes a varias especies A africanus A robustus A anashymensis
Pero sin duda los maacutes famosos son los restos de Lucy una Ausshytralopithecus afarensis descushy
biertos en 1974 por Donald Johanshy
son en la regioacuten de Afar (Etiopiacutea)
correspondientes a una adolescente que data de 32 millones de antildeos Un esqueleto casi completo que
proporcionoacute una enorme informashy
cioacuten y que se vioacute luego aumentada por los restos de trece individuos (4
nintildeos y 9 adultos de ambos sexos) en el mismo yacimiento
Huellas de Laetali
y otro de los descubrimienshy
tos maacutes emblemaacuteticos fueron las
Huellas de Laetoli en Tanzania
en 1976 por Mary Leakey del rasshy
tro de 36 millones de antildeos dejado
por las pisadas de probablemente
una familia de tres homiacutenidos soshy
bre arcilla y ceniza volcaacutenica huacutemeshy
da y que constituye la prueba maacutes
irrefutable del cam inar biacutepedo de
estos homiacutenidos
El craacuteneo y el aspecto sin emshy
bargo de los Australopithecus era
maacutes proacuteximo a los chimpanceacutes que
Comparacioacuten entre los esqueletos de un H erectus (izda) un Australapithecus
(centro) y un H sapiens
a los humanos actuales Su estatushy
ra era inferior (135 en machos y
105 en hembras) su volumen crashy
neal en general entre 400 y 500 cc era aproximadamente un tercio
del nuestro sin frente y sus brazos
eran proporcionalmente largos
con relacioacuten a sus piernas Su denshy
tadura revela una dieta vegetariana
de hojas y frutos
Una de las implicaciones que
suelen deducirse de la posicioacuten ershy
guida es que permitioacute liberar las
manos que pudieron adquirir una
mayor destreza y dar lugar con el
tiempo al desarrollo de una tecnoshy
logiacutea
3 El geacutenero Horno
Fue el uso de tecnologiacutea y la
aparicioacuten de una industria liacutetica
Junto a un cambio significativo en
la dieta en la que el uso de herrashy
mientas permite descarnar animashy
les muertos lo que marca la aparishy
cioacuten del geacutenero Homo hace unos
25 millones de antildeos Una dieta carshy
niacutevora maacutes rica en proteiacutenas favoreshy
cioacute ademaacutes el desarrollo cerebral
El volumen craneal iraacute aumenshy
tando desde los 650 cc en Homo
ha bilis hasta los 1500 en los neanshy
dertales (algo mayor que nuestros
1400 cc)
Hasta hace poco se consideshy
raba como representantes maacutes
antiguos del geacutenero a los Horno habilis que ya fabricaban lascas
pero el descubrimiento en la deacuteshy
cada de los 90 en el lago Malawi
(Rift africano) de una mandiacutebula inferior datJdJ en unos 25 milloshy
nes de antildeos correspondiente a una nueva especie Horno rudolfenshysis y de la que parece partir seguacuten
el equipo descubridor (FSchrenk y
T Bromage) la liacutenea evolutiva que
conduce hacia nuestra especie ha
generado la controversia
Fue un periacuteodo del Plioceno en
el que se produjo un notable camshy
bio climaacutetico con descenso de tem shy
peratura media y humedad yen el
que coexistieron diversas especies
de homiacutenidos
Sin embargo uno de los hallazshy
gos maacutes significados ocurrioacute en
1984 cuando el equipo de Richard
Leakey desenterroacute el esqueleto
casi completo del nintildeo de Turkashyna (lago Turkana Kenia) de 16
millones de antildeos Para eacutel y otros
foacutesiles de sus caracteriacutesticas se
creoacute la especie Horno ergaster homiacutenidos de 850 cc de capacidad
craneal con proporciones corpora shy
les un patroacuten de crecimiento muy
parecidos a los nuestros y con una
industria liacutetica maacutes elaborada (cul shy
tura achelense) Se le supone preshy
cursor del Homo erectus y tal vez
del H antecesor de Atapuerca
Craacuteneo de Hamo ergaster
De por medio una importante
interrogante la de los foacutesiles de
Horno georgicus en el Caacuteucaso
(Georg ia) con una antiguumledad feshy
chada en 185 millones de antildeos
y unos rasgos anatoacutemicos y una industr ia liacutetica maacutes primitiva de lo
esperado pero que ponen de mashynifiesto que los homiacutenidos salieron
de Aacutefrica mucho antes de lo que se
habiacutea supuesto
Homo erectus
Con una antiguumledad de 18 mishy
llones de antildeos el Horno erectus teniacutea unas caracteriacutesticas anatoacutemishy
cas muy parecidas a las nuestras su
capacidad craneal era de 1000 cc
y con una cultura bastante desashy
rrollada se desconoce si utilizaron
lenguaje hablado complejo pero
siacute alguacuten sistema de comunicacioacuten
capaz de transmitir aprendizaje Ha
sido el homiacutenido que migroacute a Asia
Hace un milloacuten de antildeos estaba
perfectamente asentado en China
y Java y su presencia se extendioacute
hasta hace tan soacutelo 30000 antildeos en
que se extinguioacute Por tanto llegoacute
a coexistir tanto con neandertales
como con nuestra especie
En el sur de Europa en cambio
el homiacutenido maacutes antiguo con la
excepcioacuten del Caacuteucaso corresponshy
de a Horno antecesor (Atapuerca
Burgos) en la Peniacutensula ibeacuterica los
primeros hallazgos fueron fechashydos en 800000 antildeos de antiguumleshy
dad pero maacutes recientemente la
aparicioacuten de nuevos foacutesiles en los
yacimientos de Atapuerca ya han
retrasado la aparicioacuten de los homiacuteshynidos en el Viejo Continente a 12
millones de antildeos en el Pleistoceno
inferior
Con el mismo volumen craneal
que H erectus presentan en camshy
bio unos arcos supraorbitales meshy
nos pronunciados Los huesos de
Gran Dolina de ind ividuos joacutevenes
presentan marcas de descarnashy
miento claros signos de canibashylismo
Para los paleoanshy
tropoacutelogos J L Arsuashy
ga E Carbonell y J
Bermuacutedez de Castro directores de las excashy
vaciones de Atapuershy
ca pueden constituir
probablemente un anshy
tepasado comuacuten que
conduce por un lado a
la liacutenea evolutiva hasta
los neandertales con sus
precursores los Homo
heidelbergensis y por otra liacutenea diferente hasshy
ta nuestra especie
De los Horno heidelbergensis (preshy
neandertales) la mayor acumulacioacuten de foacutesiles
se ha encontrado tamshy
bieacuten en Atapuerca en el
Yeacutelcimiento Sima de los huesos
y corresponde a los restos de 33 inshy
dividuos de ambos sexos de entre 13 y 30 antildeos datados en 300000
antildeos producto probablemente de
un enterramiento lo que revelariacutea
la existencia de un fuerte sentido
social y mente simboacutelica Indivishy
duos de complexioacuten fuerte hueshy
sos de notable grosor capacidad
craneal algo menor a la nuestra y
mandiacutebula sin mentoacuten
El Horno neanderthalensis debe su nombre al valle de Neanshy
der (Alemania) donde en el siglo
XIX se halloacute el primer esqueleto
parcial de estos homiacutenidos Apashy
recieron hace unos 230000 antildeos
y poblaron Europa y Asia occidenshy
tal adaptaacutendose al clima extremo
de las glaciaciones hasta que se
extinguieron hace unos 30000
antildeos o tal vez menos en su proshy
bablemente uacuteltimo reducto que
parece pudo ser la Peniacutensula Ibeacuteshy
rica Sus caracteriacutesticas fiacutesicas son
una evolucioacuten de los heidelbergenshy
sis con la diferencia de una mayor
capacidad craneal que llega a los
1500 cc (mayor que la nuestra)
por lo demaacutes huesos maacutes gruesos
y pesados que los nuestros fuertes
pero no muy altos (160-170) Y
en su rostro notable prognatismo
sin mentoacuten frente huidiza yarshy
cos supraorbitales resaltados
--
Coexistieron con el Hamo sashy
piens durante miles de antildeos y las
causas de su desaparicioacuten no aclashy
radas son objeto de discusioacuten al
igual que la posibilidad de cruces
(hibr idaciones) entre ambas espeshy
cies hipoacutetesis de la que hay parshy
tidarios como M Wolpoff o Fred
H Smith o detractores como Ch
B Stringer Lo que es indudable
es que los neandertales poseiacutean
una avanzada industria liacutetica usashy
ban el fuego el cuero y la madera
para producir herramientas armas
y adornos cuidaban a sus enfershy
mos y ancianos enterraban a sus
muertos y probablemente desarroshy
lla ron alguacuten tipo de lenguaje para
comunicarse Muy leJOS de la idea
que inicialmente se teniacutea de besshy
tias primitivas sin inteligencia algushy
na Hay pruebas de que algunos
grupos practicaron el canibalismo
pero eso tambieacuten ocurrioacute en nuesshy
tra especie
4 El Horno Sapiens
El Hamo saplens aparece en
Aacutefrica hace 200000 antildeos el arcaishy
co seguacuten algunos investigadores
y hace 120000 el moderno y con
relativa rapidez se va extendiendo
y sustituye a las otras poblaciones
de homiacutenidos en todo el mundo
Desde hace al menos unos 25000
antildeos ninguna otra especie de hoshy
miacutenidos le disputa su espacio en los
ecosistemas que coloniza del plashy
neta Tierra
Dotado de un esqueleto maacutes lishy
gero que el de los neandertales lo
que aumenta la agilidad y proba-
Bibliografiacutea
blemente la habilidad sobre todo
en las manos el craacuteneo evoluciona
adquiriendo una frente maacutes vertica l
desaparece el prognatismo y apareshy
ce el mentoacuten las mandibulas menos
robustas el desarrollo de dietas maacutes
vari adas con la utilizacioacuten del fuego
que le permite un mayor aprovechashy
miento de nutrientes con menor
gasto energeacutetico en su digestioacuten
el desarrollo de un cerebro y de un
leng uaje maacutes complejos que pershy
IIliten el anaacutelisis la planificacioacuten de
estrategias y la transmisioacuten de coshy
nocimientos y aprendizajes el mashy
yor desarrollo tecnoloacutegico gracias a
una mente maacutes creativa emprendeshy
dora dominada por la curiosidad y
en ocasiones el deseo de aventura
y probablemente un mayor sentido
social y de pertenencia a un grupo
lo que lleva a inevitables disputas y
conflictos entre grupos Todo ello
ha llevado a nuestra especie a coshy
lonizar en la praacutectica todos los meshy
dios del planeta fundamentalmenshy
te a base de modificar esos medios
para adaptarlos a nosotros En una
palabra para independizarnos del
medio
Pero sin duda el motor de la evolucioacuten son las mutaciones y reshy
combinaciones geneacuteticas que orishy
ginan la variabilidad y que permishy
ten la aparicioacuten y diversificacioacuten de
rasgos nuevos que no existiacutean en
los ancestros En nuestro caso que
compartimos aproximadamente un
99 del genoma con los chimpanshy
ceacutes son determinadas secuencias
en ese 1 restante del ADN claves
en el proceso de hominizacioacuten y de
nuestras diferencias con ellos
yvwwportalciencianet Art iacuteculos de antropologiacutea y paleontologiacutea Registros foacutesiles sobre la evolucioacuten humana en el Plioceno Emiliano Agu irre Enriacutequez Homiacutenidos contemporaacuteneos Investigacioacuten y Ciencia lan Tatersa ll iquestQuieacutenes fueron los neandertales InvestigaCioacuten y Ciencia Kate Wong Mutaciones pioneras Investigacioacuten y Ciencia Dennos Drayna iquestQueacute nos hace humanos Investigacioacuten y Ciencia Katherine S Pollard
El trabajO de genetistas como
Dennis Drayna o de bioestad iacutestishy
cosas como Katherine Pollard ha
revelado unas cuantas secuencias
de ADN importantes en la evolushy
cioacuten humana Mencionareacute soacutelo alshy
gunas de ellas
La secuencia HAR 1 (118 bases
de ADN del genoma humano que
codifican ARN) que se activa en
el cerebro y parece resultar esenshy
cial en el desarrollo de la corteza
cerebral La secuencia FOXP2 un
gen de evolucioacuten raacutepida y que tieshy
ne una importante implicacioacuten en
el habla Secuencias que tienen
relacioacuten con la dieta como el gen
LCT que permite la toleranCia a la
lactosa en adultos lo que permite
utilizar la leche de animales domeacutesshy
ticos En la lista de secuencias geshy
neacuteticas significativas estaacuten las que
tienen que ver con nuestro sistema
inmunitario Nuestros genes llevan
cicatrices de la lucha contra enshy
fermedades infecciosas especialshy
mente en el caso de retrovirus Tal
es el caso del gen TRIMS que nos
pelmite defendernos mejor que
otros primates frente al ret rovirus
PtEVR1 pero que a cambio nos
hace maacutes vulnerables al VIH (virus
del SIDA)
Somos una joven especie a ve shy
ces un tanto inconsciente que debe
aprender a usar correctamente su
tecnologiacutea y controlar su capacidad
de modificar el medio para evitar
la destruccioacuten de su propia casa el
planeta antes de tiempo y de si
misma
SUPERNOVA 1987 En este antildeo de 1987 alcanshy
zoacute la tierra despueacutes de 168 mil antildeos de viaje por el espacio la luz procedente de una explosioacuten de supernova que tuvo lugar en la vecina galaxia conocida como Gran Nube de ~lagallanes visible desde el hemisferio sur Esto puesshyto en kiloacutemetros supone la friolera de 1589414400 000000 000 Como se observa son distancias inimaginables para nuestros estaacutenshydares de aquiacute en la tierra A decir verdad esta estrella que explotoacute convirtieacutendose asiacute en supernova ya estaba alliacute mucho antes y hashybiacutea fotografiacuteas tomadas con anshyterioridad a la explosioacuten lo cual la convertiacutea asiacute en un magniacutefico e inigualable laboratorio de investishygacioacuten Esto no se podiacutea hacer en tiempos antiguos anteriores a la invencioacuten de la caacutemara fotograacutefishyca la cual ha sido uno maacutes entre los muchos avances de los uacuteltimos cien o doscientos antildeos y de gran importancia en su aplicacioacuten a la astronomiacutea Aunque los estallidos de supernovas en nuestra galaxia son muy poco frec uentes tal vez
Supernova 1987 tomada por el Hubble en 1994
uno cada 100 antildeos o maacutes en el universo entero dada la cantidad de galaxias que existen son muy abundantes De la que estamos hablando aunque no fue en la Viacutea Lactea siacute fue en nuestra vecindad a unos 168 mil antildeos luz como deshyciacuteamos que no es tanto si consi middot deramos su procedencia de otra galaxia la maacutes proacutexima a nosotros_ Esto ha dado margen por primera vez a un estudio concienzudo de lo que estas portentosas explosioshynes dan de siacute y a comprobar si las teoriacuteas elaboradas por los cientiacutefishycos coincidiacutean con la observacioacuten y el estudio de los hechos
Puesto que habiacutea fotografiacuteas anshyteriores que determinaban cual era la estrella que se habiacutea convertido en supernova puacutedose contrastar con los posteriores acontecimientos y fue el momento de comprobar si las teoriacuteas existentes se corresponshydiacutean con las observaciones y con los modelos computacionales que se habiacutean hecho sobre los casos de supernovas Los detalles observashydos encajaban sorprendentemente con las previsiones El resultado de ambas cosas teoriacutea y observacioacuten indicaba que la estrella conteniacutea unas 18 masas solares y tan solo 11 millones de afios de vida en el momento de la explosioacuten Como es habitual en estos casos su composhysicioacuten era principalmente hidroacutegeshyno y helio y su brillo el equivalente a 40 mil veces el de nuestro sol de ahiacute que su consumo de energiacutea fuera mucho mayOl y por tanto su duracioacuten mucho maacutes corta
Cuando la estrella colapsoacute al descender el calor interno que la manteniacutea estable se produjo casi instantaacuteneamente un espectacushylar encogimiento hasta alcanzar un
Antolin Franco Ex-presidente de la Agrupacioacuten
diaacutemetro de tan solo unas pocas decenas de kiloacutemetros
El telescopio espacial Hubble no fue lanzado al espacio hasta abril de 1990 y una vez que hubo estashydo operativo se volcoacute en obtener el maacuteximo de informacioacuten fotograacutefica y espectrograacutefica de lo que quedashyba de la supernova No obstante como se sabe este telescopio en principio resultoacute estar defectuoso por lo tanto las fotografiacuteas obtenishydas no eran las mejores posibles y hubo que esperar a que se corrishygieran los defectos para que estas alcanza ran inigualables cotas de nitidez En 1994 se tomoacute una fotoshygrafiacutea muy detallada de los restos de la explosioacuten y aparecieron unos inesperados anillos que todaviacutea hoy siguen siendo objeto de estushydio pa ra determinar su procedencia (veacutease fotografiacutea adjunta)
Esta explosioacuten de supernova ha sido la maacutes brillante nunca vista desde 1604 antildeo en que Johannes Kepler pudo observar la ya fashymosiacutesima SN 1604 a la que se ha denominado estrella de Kepler La que dio origen a la de 1987 como dijimos antes ya se habiacutea observashydo y se la conociacutea como SK-69202 Era una supergigante azul de unas 18 o 20 masas solares y unas 40 veces el diaacutemetro del sol y su luz llegoacute a nosotros el 23 de febrero de 1987 despueacutes de un viaje de 168 mil antildeos aproximadamente En el hemisferio sur se pudo ver con gran nitidez y se la considera una supemova de tipo 11 de las que crean elementos maacutes pesados que el hieno Su proximidad (en teacutermishynos relativos) y su pronta deteccioacuten la han convertido en la supernova maacutes y mejor estudiada de la histoshyria
Estrella que explota al terminar su vida
Como deciacuteamos todo esto tuvo lugar hace 168 mil antildeos cuando el hombre actual el Homo sapiens todaviacutea no habiacutea entrado en esta fase de desarrollo y su antecesor de aquella eacutepoca seguramente ni siquiera estaba en posesioacuten del lenshyguaje Si la deteccioacuten hubiera sido instantaacutenea si la ve locidad de la luz no tuviera liacutemites no estariacuteamos ahora hablando de esta supernoshyva pues no existiriacutea ninguacuten registro histoacuterico de la misma Tal vez aquel hombre primitivo la habriacutea visto y la habriacutea interpretado seguramenshyte como un augurio de los dioses si para aquel entonces el cerebro humano en sus albores estuviera ya lo suficientemente desarrollado para llegar a estas conclusiones No lo sabemos o al menos el que esto escribe no lo sabe
Pasados esos 168 mil antildeos que la luz necesitoacute para hacer la traveshysiacutea hasta nosotros fue descubierta desde el Observatorio de Las Camshypanas en Chile el 24 de febrero de 1987 por lan Shelton e indepenshydientemente desde Nueva Zelanshyda Fue la uacutenica supernova visible a
simple vista desde la invencioacuten del telescopio
Pero antes de detectarla suceshydioacute algo curioso algo que entraba dentro de lo que es una prediccioacuten cientiacutefica y que veniacutea ni maacutes ni meshynos a confirmar el buen hacer de los investigadores Tres horas antes y precediendo a la llegada de la luz se detectoacute en varios lugares la lleshygada de un paquete de neutrinos iquestCoacutemo era posible que estos neushytrinos se adelantaran a la luz emishytida por la supernova teniendo en cuenta que nada puede ir maacutes deshyprisa que la luz7 Otra vez la teoriacutea daba una explicacioacuten a este extrashyntildeo proceder la emisioacuten de neutrishynos precede a la emisioacuten de la luz
por eso los neutrinos llegan como una avanzada que anuncia alguacuten acontecimiento Se detectaron en total 24 de ellos 11 en Japoacuten en una mina bajo tierra destinada a la caza de neutrinos 8 los captoacute IBM Irvine-Michigan-Brookhaven en Estados Unidos y 5 maacutes en el Laboratorio de neutrinos Baksan en el Caacuteucaso Rusia Por primera vez neutrinos procedentes de una
Obseacutervese la supernova 7987 en el centro con sus anillos
alguacuten tiempo despueacutes de la explosioacuten
supernova habiacutean sido observados directamente y las observaciones coincidiacutean en gran medida con los modelos teoacutericos Se estimaba que despueacutes de la explosioacuten de la supernova el resultado habriacutea de ser la formacioacuten de una estrella de neutrones pero a pesar de la insistencia del telescopio espacial Hubble por dar con ella a pesar de las numerosas fotografiacuteas tomashydas desde su puesta en oacuterbita en 1990 relacionadas con este aconshytecimiento la estrella de neutrones no se ha dejado ver Tal vez esteacute oculta por alguna nube de gas y polvo o tal vez se haya convertido en un agujero negro e incluso hay quienes estiman que podriacutea habershyse formado una estrella de quarks que en teoriacutea pueden formarse dentro de estrellas de neutrones particularmente masivas Todo esto se estaacute investigando y alguacuten diacutea muy posiblemente tengamos la respuesta
Aunque el nuacutemero de neutrinos detectado fue muy pequentildeo se coshyrresponde con lo que se esperaba si bien en ese momento no fuera ese el cometido de los dispositivos cazaneutrinos existentes aquiacute en la Tierra pues nada se sabiacutea entonshyces de la explosioacuten que habiacutea tenido lugar en la vecina galaxia La verdad es que debemos estar muy agradeshycidos de que coincidiendo con la explosioacuten o poco antes se hubieshyran establecido sobre la tierra esos detectores de neutrinos Fue una afortunada coincidencia De haber sucedido la explosioacuten de la supershynova unos antildeos antes no se hubieshyran detectado y ciertas predicciones de la ciencia no se habriacutean podido confinnar por el momento
De todos modos la investigashycion sigue adelante a pesar de los antildeos transcurridos y tal vez se produzca alguna sorpresa que nos abra un poco maacutes el camino hacia el conocimiento de este tipo de exshyplosiones celestes
La nanociencia y la nanotecshynologiacutea son dos aacutereas del conocishymiento emergentes con un elevado caraacute cter multidisciplinar Hablar de ellas es sinoacutenimo de innovacioacuten desarrollo y de relevanc ia cientiacutefica y social Tal es asiacute que ambas discishyplinas han sido incorporadas como una de las Acciones Estrateacutegicas del Plan Nacional de I+D+ i 2008-2011 o lo que es lo mismo el Gobierno espantildeol reconoce el papel de estas disciplinas para mejoror nuestra competitividad industrial Dicho reshyconocimiento estaacute fundamentado en avances innovadores obtenidos que van desde la s aplicaciones en medicina (fabricacioacuten de ligamenshytos o tendones artificiales) o en aplicaciones energeacuteticas dedicadas
BlIClen
ANOCIENCIA y NANOTECNOLOGIA
UN VIAJE FASCINANTE AL NANOCOSMOS
Jorge Lobo Checa Centre dlnvestigacioacute en Nanocieacutencia i Nanotecnologia CIN2 (CSIC -leN) Esfera UAB 08193-Bel laterra Espantildea
a la construccioacuten (edificios que se puedan autoabastecer energeacuteticashymente) hasta su implementacioacuten en dispositivos electroacutenicos cada vez maacutes diminutos y potentes
En nuestra sociedad es cada vez maacutes probable toparse con las palashybras nanociencia y nanotecnoloshygiacutea y consecuentemente es loacutegico preguntarse cuaacutel es el significado y la diferencia entre ambos vocashyblos Las dos palabras comparten el prefijo nano que proviene del voshycablo griego del mismo nombre y que significa diminuto enano peshyquentildeo yes usado en el sistema inshyternacional (SI) de unidades para indicar un factor de 10-9 (es decir la mil milloneacutesima parte de algo) Un
NClIIon Un iexclMIniO BlllIgtn
Figura 1 Tamantildeos caracteriacutesticos y escala de los diferentes objetos nanomeacutetricos comshyprendidos entre O 1y 100 nm con los que se trabaja habitualmente en la nanotecnoshylogiacutea (Imagen tomada de la referencia [1])
nanoacutemetro (n m) es una longitud diez veces superior al tamantildeo tiacutepishyco de un aacutetomo (O 1 nm) o lo que es lo mismo unas 80000 veces maacutes pequentildeo que el diaacutemetro de un cabello humano De este modo la diferencia entre estas dos palabras surge de la propia diversidad en la definicioacuten de ciencia y tecnologiacutea Ciencia es la necesidad de saber un reflejo de la curiosidad del ser humano planteada de forma obJeshytiva y utilizando el meacutetodo cientiacutefishyco (es decir el trabajo realizado en un laboratorio de investigacioacuten en el que se busca o prueba una proshypiedad o una ley de la naturaleza) mientras que tecnologiacutea parte de los conocimientos baacutesicos estableshycidos por la ciencia para construir un dispositivo o aparato que tenga una utilidad o aplicacioacuten determishynada De esta forma la nanociencia y la nanotecnologiacutea estaacuten ligadas y son las dos caras de una misma moneda la tecnologiacutea se desarroshylla a partir de los conocimientos cientiacuteficos existentes y a su vez eacutesta proporciona nuevas herramientas a los cientiacuteficos con las que estudiar nuevos conceptos y avanzar en la ciencia que una vez maacutes generashyraacute tecnologiacutea nueva creando un sistema retroalimentado conocido como ciacutercu lo virtuoso
Ni la nanociencia ni la nanot ecshynologiacutea nacieron como disciplinas cerradas sino que ambas son camshypos del conocimiento que se han
ido construyendo paralelamente con la generacioacuten de nuevos conoshycimientos e innovaciones De maneshyra general se podriacutea definir nanoshytecnologiacutea como la fabricacioacuten de materiales estructu ras dispositivos y sistemas funcionales a traveacutes del control y ensamblado de la materia a la escala del nanoacutemetro (de O 1 a 100 nanoacutemetros del aacutetomo hasta por debajo de la ceacutelula tal y como se muestra en la figura 1) asiacute como la aplicacioacuten de nuevos conceptos y propiedades (fiacutesicas quiacutemicas bioloacutegicas mecaacutenicas eleacutectricas) que surgen como consecuencia de esa escala tan reducida Esta escala de tamantildeos es un tanto arbitraria el liacutemite inferior (una deacutecima de nanoacutemetro) parece claro ya que por debajo del aacutetomo no hay obshyjetos manipulables Sin embargo el liacutemite superior (una centena de nanoacutemetro) es una referencia para indicar que los objetos deben de estar por debajo de la micra Hoy en diacutea tenemos el conocimiento necesario para mover manipular y construir objetos de estos tamantildeos (nanociencia) que seraacuten utilizados en un futuro cercano para realizar una funcioacuten especiacutefica dentro de un determinado dispositivo (nanoshytecnologiacutea)
El origen de la Nanotecnologiacutea es un tanto difusa pero concepshytualmente se atribuye al Premio Nobel Richa l-d Feynman durante su famoso discurso There is plenty of Room at the Bottom (Hay mucho espacio al fondo) En esta miacutetica conferencia pronunciada en 1959 en el Instituto de Tecnologiacutea de California en Pasadena Feynman tratoacute sobre el problema de manishypular controlar y fabricar objetos de muy pequentildeas dimensiones abordaacutendolo desde una perspectishyva absolutamente distinta a como se habiacutea hecho hasta el momento y abriendo todo un nuevo mundo de posibilidades cientiacuteficas y tecnoloacuteshygicas En aquel momento su discurshyso no tuvo una gran repercusioacuten tal vez por la carencia de teacutecnicas experimentales que permitiesen
visualizar las unidades atoacutemicas y moleculares a manipular Es maacutes la palabra nanotecnologiacutea no apashyrece en su discurso y fue acuntildeashyda posteriormente en 1974 por el profesor N Taniguchi de la Univershysidad de Ciencia de Tokio cuando la mencionoacute en un artiacuteculo titulado On the Basic Concept of Nanoteshychnology (sobre el concepto baacutesishyco de la nanotecnologiacutea) En dicho artiacuteculo se hablaba de como esta tecnologiacutea nos permitiriacutea separar consolidar y deformar materiales aacutetomo a aacutetomo o moleacutecula a moshyleacutecula Posteriormente en el antildeo 1986 E Drexler publicoacute su libro Engines of Creation (maacutequinas de creacioacuten) en el que se descrishybe coacutemo las nanomaacutequinas seraacuten capaces de construir desde ordeshynadores hasta maquinaria pesada mediante procesos de ensamblaje de moleacuteculas y aacutetomos Los encarshygados de realizar tan tedioso proshyceso seriacutean nanorobots ensamblashydores capaces de auto- repararse y constituirse a siacute mismos
La idea de usar nanorobots creados a nuestro antojo para reashylizar funciones determinadas nos recuerdan al funcionamiento de los ribosomas y otros agregados moshyleculares en las ceacutelulas de nuestro cuerpo De hecho la biologiacutea viene usando la manipulacioacuten molecular desde hace casi 4000 millones de
antildeos sobre la Tierra Concretamenshyte las maacutequinas auto-repllcantes a nivel atoacutemico son guiadas por el ADN replicadas por el ARN moshyleacuteculas especiacuteficas son ensamblashydas mediante encimas y las ceacutelulas estaacuten llenas de motores a escala molecular Cadenas de iones que permiten o bloquean el paso de otros iones al interior de la ceacutelula a traveacutes de la pared de liacutepidos estaacuten exquisitamente disentildeadas a escala atoacutemica_ Hay por tanto una coshynexioacuten importante de los concepshytos finales de la nanotecnologiacutea con la biologiacutea Las formas de vida maacutes pequentildeas bacterias virus y los componentes activos de las ceacutelulas tienen tamantildeos tiacutepicos en el rango del nanoacutemetro
De este modo otro de los obshyjetivos de la nanociencia y la nashynotecnologiacutea es aprender de los mecanismos fundamentales que la vida ha desarrollado durante su evolucioacuten para intentar reproducirshylos e incluso adaptarlos buscando la resolucioacuten de otros problemas que poco tienen que ver en prinshycipio con la biologiacutea Se podriacutea decir que la evolucioacuten darwiniana ha alcanzado la maestriacutea de las leshyyes de mecaacutenica cuaacutentica que son probabiliacutesticas en su naturaleza como meacutetodo para la supervivenshycia La comprensioacuten de fenoacutemeshynos cuaacutenticos presentes a escala
Figura 2 Basados en la mecaacutenica cuaacutentica han surgido nuevos tipos de microscopios llamados eJe campo cercano (SPM) que nos permiten ver y manipular la materia a escala atoacutemica Estos microscopios basados en la interaccioacuten eJe una punta metaacutelica afilada con el substrato a estudiar (imagen izquierda) han sido una verdadera revolushycioacuten cientiacutefica ya que nos permiten visualizar directamente los aacutetomos de la materia tal y como se observa en la imagen de la derecha (caeJa una de las bolas es un aacutetomo de siliCio) (Imaacutegenes tomadas de la referencia [1])
nanomeacutetrica necesitan por tanto de investigacioacuten fun damental para que puedan ser aplicables en disshypositivos tilles como nanosensores nanomotores y en muchas otras aplicaciones como en medicina y farmacologiacutea
A pesar de que el concepto de aacutetomos ya se habiacutea postulado en la ant igua Grecia eacutestos no se llegaron a visua lizar hasta finales del sig lo XX El ser humano siempre ha senshytido la necesidad de ver maacutes allaacute de lo que le permiten sus limitaciones naturales El mundo invisible es tan infinito y fascinante como el univershyso y aunque nos cueste imaginar y comprender el pequentildeo tamantildeo el enorme nuacutemero o la naturaleza de los objetos diminutos es un reto acercarnos a la grandeza de lo peshyquentildeo El desarrollo de nuevos meacuteshytodos microscoacutepicos para la visuashylizacioacuten del nanomundo marcoacute un hito en el conocimiento cientiacutefico El microscopio oacuteptico tuvo que ser reemplazado por nuevas teacutecnicas como el microscopio electroacutenico o el microscopio de efecto tuacutenel puesto que los liacutemites en resolushycioacuten vienen determinados por la longitud de onda de la luz usada que para el espectro visib le se situacutea entre 400 y 700 nm De este modo soacutelo so podiacutean resolver estructuras en el rango del sub-microacutemetro lo que corresponde a tamantildeos 1000 veces mayor quo la longitud caracshyteriacutestica de un aacutetomo y por tanto no permitiacutean su manipulacioacuten
El trabajo con objetos tan peshyquentildeos inherente a la nanotecnoshylogiacutea entrantildea una gran dificultad y de hecho fue algo praacutecticamente imposible hasta que se desarrollashyron los microscopios de campo cershycano (SPMs) mostrado en la Figura 2 Estas novedosas herramientas permiten no soacutelo la visualizacioacuten sino tambieacuten la manipulacioacuten de objetos de dimensiones nanomeacuteshytricas de muy distinta naturaleza Estos microscopios son tan potenshytes que con ellos es posible llegar a ver aacutetomos sob re una superficie
y moverlos a nuestro antojo La necesidad de esta compleja insshytrumentacioacuten implica otra de las carltJctoriacutesticas fundamentales que acompantildean a la nanociencia y nashynotecnologiacutea su interdisciplinarieshydad Asiacute pues el desarrollo de esta nueva ciencia requiere no soacutelo la utilizacioacuten de teacutecnicas de fabricashycioacuten visualizacioacuten y caracterizacioacuten muy precisas sino tambieacuten una aproximacioacuten multidisciplinar que reuacutena a fiacutesicos quiacutemicos bioacutelogos tecnoacutelogos y teoacutericos trabajando juntos y utilizando el mismo lenshyguaje
Una vez que los meacutetodos de vishysualizacioacuten fueron accesib les para los cientiacuteficos dos enfoques baacutesishycos surgieron para la creacioacuten de estructuras nanomeacutetricas de mashynera reproducible (veacutease la figura 3) El primer meacutetodo llamado topshydown (de arriba hacia abajo) imshypone esencialmente una estructura o patroacuten sobre el substrato que se
mm
Jlm
nm
Top clown
Bottom up
procesa Esta teacutecn ica estaacute basada en una adecuacioacuten y extensioacuten de las teacutecnicas ya existentes como por ejemplo la litografiacutea para crear dichas nanoestructuras Con estas teacutecnicas se obtienen muy alta reshysolucioacuten espacial (cercana a los 50 nm) a costes razonables pero que aumentan alarmantemente cuanto menor es el tamantildeo de la estrucshytura final debido a la dificultad en su produccioacuten Por el contrario el segundo meacutetodo denominado bottom-up(de abajo hacia arriba) estaacute basado en teacutecnicas que utilizan una filosofiacutea totalmente contraria esto es van desde las estructuras fundamentales (aacutetomos moleacuteculas especiacuteficas o nanopartiacuteculas) para crear los dispositivos por auto-enshysamblado El auto-ensamblado es un proceso en el que unos composhynentes inicialmente desordenados dan lugar a estructuras organizashydas como consecuencia de interacshyciones especiacuteficas o locales entre sus componentes Las estructu ras
Figura 3 Los dos meacutetodos usados para el control de la materia a escala nanomeacutetrica La imagen muestra (en sentido horario desde arriba) una imagen de microscoacutepio elecshytroacutenico de un electroacutemetro nanomecaacutenico una estructura de nano tubos de carbono un nanotubo (azul) conectando dos electrodos una red auto-ensamblada compuesta por moleacuteculas y aacutetomos de hierro y finalmente siete moleacuteculas de monoacutexido de carshybono formando la letra C obtenida por manipulacioacuten con una punta de un microsshycopio de campo cercano (Imagen tomada de la referencia [2)
crecidas son el resultado de la comshypeticioacuten ente procesos cineacuteticos y termodinaacutemicos
En la actualidad la microelecshytroacutenica uno de nuestros pilares tecnoloacutegicos estaacute basada en el meacutetodo top down La microelecshytroacutenica ha revolucionado y cambiashydo nuestra forma de vida en forma de ordenadores teleacutefonos moacuteviles televisores y un sinfiacuten de aparatos electroacutenicos Esta revolucioacuten estaacute basada en el transistor inventado en 1947 que hizo posible la apashyricioacuten del circuito integrado y el microprocesador El reto tecnoloacuteshygico es conseguir almacenar maacutes informacioacuten en un menor espacio de forma maacutes raacutepida y todo ello por menos dinero Hasta la fecha esto ha sido posible y ha seguido la llamada ley de Moore que estableshyce que la densidad de transistores en un dispositivo de estado soacutelido se doblariacutea cada 18 meses Asiacute un procesador Penti um IV obtenido mediante teacutecnicas litografiacutecas tieshyne en su interior aproximadamente 6 millones de transistorescm2 vashylor que cuadruplica a los del Penshytium 1 creado soacutelo 4 antildeos antes La separacioacuten miacutenima entre liacuteneas en el antildeo 2000 era de 180 nm y en el antildeo 2008 es de 45 nm como anuncioacute 18M Extrapolando estos nuacutemeros en el antildeo 20161a separashycioacuten entre liacuteneas deberiacutea ser de 10 nm es decir inferior a 100 aacutetomos De seguir cumplieacutendose esta ley y al mismo ritmo podriacuteamos aventurar que a mediados del siglo XXI Ilegashyriacuteamos a un limite absoluto un bit = un aacutetomo Sin embargo antes de alcanzar este liacutemite nos encontrashyriacuteamos con varios problemas
- El primero de ellos tiene que
Referencias
ver con el hecho de que a medishyda que se reduce el tamantildeo de un objeto su superficie crece respecto a su volumen Una consecuencia importante de este aumento es que las propiedades del material cambiaraacuten al reducir el tamantildeo del objeto puesto que las propiedades fiacutesicas de una superficie son muy distintas a las del volumen Estas modificaciones en las propiedades se conocen como efectos de tamashyntildeo finito
- El segundo problema reside en que para tamantildeos del orden o inferiores al nm aparecen efectos cuaacutenticos En nuestro mundo (mashycroscoacutepico) las leyes conocidas por ejemplo las que definen el movishymiento de los cuerpos (ecuaciones de Newton) o la conductividad eleacutectrica (ley de Ohm) dejan simshyplemente de ser vaacutelidas cuando tratamos con objetos cercanos al tamantildeo nanomeacutetrico La existencia de estos efectos lejos de tomarse como inconvenientes o inoportushynos se plantean hoy diacutea como imshyportantes alternativas para la creashycioacuten de futuros dispositivos fundashymentado en propiedades ni siquieshyra existentes en la naturaleza
- El uacuteltimo problema fundashymental que aparece al intentar seguir disminuyendo el tamantildeo de un objeto es que cada vez resulta maacutes difiacutecil mejorar las herramientas que permiten su manipulacioacuten Por tanto aunque la ley de Moore se ha cumplido inexorablemente dushyrante maacutes de 30 antildeos vemos que llegado un momento aparecen una serie de limitaciones intriacutensecas que son irresolubles con el tipo de planteamiento en el que se basa la tecnologiacutea actual Asiacute se imposhyne la necesidad de desarrollar una
nueva tecnologiacutea que nos permita asumir los desafiacuteos planteados en nuestra carrera hacia la miniaturishyzacioacuten Ese es el papel de la nanoshytecnologiacutea
A pesar de que en la actualidad existen pocos productos basados en la nanotecnologiacutea ya existe una gran repercusioacuten mediaacutetica en la sociedad a traveacutes de reportajes y programas en prensa radio teleshyvisioacuten cine ciencia-ficcioacuten e intershynet La nanotecnologiacutea produce el mismo tipo de fascinacioacuten preocushypacioacuten y miedo que los estudios sobre el cosmos aunque ambos son extremos opuestos lo diminushyto frente a lo gigantesco Sin emshybargo siacute hay una gran diferencia entre ambos mundos El universo es gigantesco inalcanzable soacutelo observable mediante telescopios o radiotelescopios y en el que estashymos realizando intreacutepidas explorashyciones limitadas por ahora a los planetas de nuestro entorno Por el contrario podemos movernos en la nanoescala con gran familiashyridad y podemos jugar con los aacutetomos y moleacuteculas para producir nuevas estructuras y nuevos mateshyriales El dominio de la materia en la nanoescala nos permite disentildear y fabricar nuevos materiales hasta ahora inexistentes descubrir proshypiedades nunca observadas inven shytar dispositivos que nos permitan construir otros maacutes y maacutes compleshyjos con comportamientos similares a entidades bioloacutegicas etceacutetera Todo ello nos lleva a hacernos una pregunta casi existencial iquestHasta doacutende podremos llegar con la nashynotecnologiacutea 7 No se conoce la resshypuesta el limite final podriacutea residir en nuestra propia imag inacioacuten
[1) e Briones Lloren te ECasero Junquera J A Martiacuten Gago PA Ame lio Serena Domingo J M Goacutemez Olleta P Moltoacute Moltoacute Nanociencia y ilanotecnologiacutea Entre la ciencia ficcioacuten del presente y la tecnologiacutea del futuro Fundacioacuten Espantildeola para la Ciencia y la Tecnologiacutea httpowwwfecvtes [2J J V Barth G Constantini K Kern Engineering atomic and molecular nanostructures at surfaces Nature 437 671 (2005) [3J E L Wolf Nanophysics and Nanotechnology An Introduction to Modern Concepts in Nanoscience (Segunda Edicioacuten) W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2006) [4J B Brushhan Springer Handbook of Nanotechnology Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2004) [5J M Koacuteh ler W Fritzsche Nanotechnology An Introduction to Nanostructuring techniques W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2004)
Hace casi veintitreacutes siglos exacshytamente el antildeo 287 aC naciacutea en Siracusa entonces una colonia de la Magna Grecia el gran Arquiacutemeshydes uno de los mayores genios de la antiguumledad de cuyos inventos y descubrimientos seguimos benefishyciaacutendonos ahora
De su vida es poco lo que sabeshymos porque la biografiacutea que escrishybioacute un coetaacuteneo suyo llamado Heshyraacuteclides no llegoacute hasta nosotros La mayor pa rte de la informacioacuten que poseemos se la debemos a Plutarco (46-120 de nuestra era) en su fashymosa obra Vidas Paralelas quien a su vez extrajo los datos del hisshytoriador romano Pollbio autor de una Historia universal
Se considera probable aunque no probado que viajoacute a Egipto y mantuvo estrecha relacioacuten con Erashytoacutestenes de Cirene director de la ceacutelebre biblioteca alejandrina y se da por cierto que contactoacute con la escuela cientiacutefica de dicha ciudad cuyos matemaacuteticos leyeron y citashyron sus obras No obstante hubo que esperar hasta el antildeo 530 de para que se hiciera la primera comshypilacioacuten de sus escritos por Isidoro de Mileto Pocas copias de los trashybajos del sabio siracusano sobrevishyvieron y no fue hasta 1906 cuando Johann Ludw ig Heiberg descubrioacute en Constantinopla un palimpsesto (papiro sobre el que se ha escrito un texto sobre otro anterior borrashydo) que permitioacute conocer los razoshynamientos matemaacuteticos de que se habiacutea va lido Arquiacutemedes para sus descubrimientos
Fue un genio de las matemaacuteshyticas con especial dedicacioacuten a la geometriacutea Sus hallazgos le garanshytizan un puesto de honor en 105
anales de la ciencia Ideoacute un meacutetoshydo para medir la circunferencia coshynociendo el diaacutemetro y determinoacute con aproximacioacuten de menos de dos mileacutesimas el valor del pi griego Elaboroacute tambieacuten las foacutermulas que
ARQUIMEDES permiten calcular el aacuterea del ciacutercushylo partiendo del radio y calculo el aacuterea de un segmento de paraacutebola entre otros hallazgos geomeacutetricos
Si bien no descubrioacute la palanca estudioacute las leyes que explican el principio que entra en juego al accionarla y al darse cuenta de la importancia que teniacutea dijo Si me dan un punto de apoyo movereacute el mundo
Arquiacutemedes no solo cultivoacute con eacutexito las matemaacuteticas sino que hizo incursiones fructiacuteferas en la fiacutesishyca Inventoacute el tornillo que lleva su nombre consistente en un mecashynismo con una hoja en forma de tornillo dentro de un cilindro para transferir agua desde un nivel bajo a canales de irrigacioacuten Este tornishyllo sigue usaacutendose para bombear liacutequidos
Se dice que mientras tomaba un bantildeo observoacute que el agua de la tina subiacutea cuando eacutel entraba y este efecto le llevoacute a descubrir el prinshycipio hrdrostaacutetico conocido como principio de Arquiacutemedes que en su versioacuten actualizada se enuncia diciendo que un soacutelido sumergido en un liquido recibe un empuje ha-
Piacuteo Moa Ban ga Escritor
cia arriba igual al peso del vo lumen del liacutequido que desaloja Al descushybrir este principio exclamoacute Eureshyka (Lo he encontrado) que ha pasado al cataacute logo de expresiones populares
Su mente prodigiosa no solo elucubraba teoriacuteas innovadoras tambieacuten dedicoacute su talento a inshyventa r armas nuevas que pudieran servir para la defensa de su ciudad Una de ellas fue un artefacto esshypecie de garra capaz de hund ir un naviacuteo enemigo
Pero el arma maacutes sorprendente seriacutean los espejos ustorios conocishyda por un relato de Luciano de Sashymosata (12 1-161 de) con la cual consiguioacute incendiar una escuadra enemiga Este invento nunca ha sido reproducido por lo que se pone en duda su existencia
La muerte de Arquiacutemedes se produjo el antildeo 212 aC a los 75 antildeos una edad considerada lonshygeva para la eacutepoca asesinado por un soldado romano de los que conquistaron Siracusa seguacuten la leshyyenda al negarse a acompantildearle pretextando que teniacutea que resolver antes un problema
Estatua de bronce de Arquiacutemedes en el observatorio Archenhold en Berl iacuten esculpida por Gerhard Thieme e inaugurada en 1972
Jack W Szostack
PREMIOS NOBEL Piacuteo Moa Banga DE CIENCIA 2009
Escritor
Charles K Kao George E Smith Wi llard S Boyle
2009 fue un antildeo en el que la concesioacuten de los premios Nobel de ciencia revistioacute ciertas peculiashyridades que conviene resaltar En primer lugar la adjudicacioacuten a tres investigadores en cada uno excepshyto en el de Economiacutea que fue comshypartido por dos ganadores Todos ellos destacaron en investigacioacuten baacutesica cuyos resultados propiciaron muacuteltiples aplicaciones praacutecticas lo que muestra claramente la imshyportancia que la ciencia pura tiene para el progreso
Otra caracteriacutestica es la alta parshyticipacioacuten de la mujer que acaparoacute cinco nominaciones el 44 de los agraciados proporcioacuten nunca alshycanzada antes Una de ellas la de Economiacutea es la primera mujer en ser distinguida con el galardoacuten en dicha disciplina en los 60 antildeos en que se adjudicoacute
MEDICINA
Recayoacute en tres cientiacuteficos (dos mUjeres y un varoacuten) que seguacuten destacoacute el jurado del Instituto Kashyrolinska han antildeadido una nueva dimensioacuten para la comprensioacuten de la ceacutelula han arrojado luz sobre los mecan ismos de enfermedades y han estimulado el desarrollo de nuevas terapias potenciales Se trata de Elisabeth H Blackburn Carol W Greider y Jack W Szostak
Los tres destacaron en la investishygacioacuten baacutesica sobre los teloacutemeshyros una estructura que se une a los extremos de los cromosomas humanos y los protege del enveshyjecimiento A la piexclimera se debe el descubrimiento de la enzima telomerasa que es un mecanismo baacutesico para la vida Cuando la teloshymerasa aumenta anormalmente se produce caacutencer O sea que en su justa medida rejuvenece la ceacutelula pero en exceso provoca un tumor Los conocimientos adquiridos proshymeten aplicaciones futuras en la lucha contra el caacutencer y el enveJeshycimiento celular
Blackburn nacioacute en Tasmania (Australia) en 1948 y junto con su disciacutepula Greider descubrieron la telomerasa en 1984
Grelder natural de California nacioacute en 1961 y fue quien demosshytroacute que los teloacutemeros previenen
el dantildeo en los cromosomas y por uacuteltimo Szostak de 57 antildeos Ion dishynense identificoacute ceacutelulas que por estar mutadas provocan un enveJeshycimiento celular prematuro
FiacuteSICA
La Academia sueca concedioacute el preciado galardoacuten a tres investigashydores que han ayudado a sentar las bases de las actuales redes de comunicaciones al decir del JUshyrado Son Charles Kao Kuen WishylIiaard S Boyle y George E Smith El tema comuacuten de investigacioacuten fue el descubrimiento del siacutelice un mashyterial abundante en la naturaleza como transmisor de la luz y a traveacutes de ella de las comunicaciones por fibra oacuteptica
El proceso lo inicioacute Kao en 1966 con la publicacioacuten de un artiacuteculo firmado conjuntamente con G O Gackam en el que anunciaba la capacidad de la luz para transmitir informacioacuten De ahiacute arranca la utishylizacioacuten industrial de la fibra oacuteptica desde 1970 transformada hoy en una red de maacutes de 1000 millones de kiloacutemetros por la que circulan textos muacutesica e imaacutegenes utilizashydas en Internet medicina etc
Kao que nacioacute en 1933 en Shanghai fue el precursor y visionashyrio del horizonte que se abriacutea con el empleo de la fibra oacuteptica Vive
Venkatraman Ramakrishnan Ada E Yonath Thomas A Stei tz
en Hong Kong donde sigue ded ishycado a la docencia
Boyle nacido en Canadaacute en 1924 junto con Smith que nacioacute en Nueva York en 1930 siguiendo la teoriacutea sobre el efecto fotoeleacutectrishyco de Einstein que le valioacute el Nobel crearon un sensor digital llamado CCD (Charged Coupled Device) cashypaz de reunir y leer las sentildeales de un gran nuacutemero de elementos de las imaacutegenes el ojo electroacutenico de las caacutemaras digitales que se utiliza tambieacuten en numerosas aplicaciones teacutecnicas como en la observacioacuten del interior del cuerpo humano y ha proporcionado fotos de lejanos lugares (como por ejemplo de Marshyte) o de los oceacuteanos profundos en palabras de la Academia
QUiacuteMICA
Tambieacuten este antildeo fueron tres investigadores de esta ciencia los laureados con el preciado galarshydoacuten cuyos nombres son Benkatrashyman Ramakrishnan Ada Yonath y Thomas Steitz que coincidieron en sus estudios sobre la estructura y funciones de los ribosomas unas partiacuteculas del citoplasma que desshycodifican la informacioacuten del ADN transmitida por el ARN mensajero para fabricar las proteiacutenas selecshycionando los amin oaacutecidos uno a uno
Los equipos liderados por los tres ganadores consiguieron por medio de la cristalografiacutea de rayos X el coshynocimiento en tres dimensiones de la estructura atoacutemica de los ribososhymas en el antildeo 2000 Este logro de bioquiacutemica baacutesica permitioacute saber como actuacutean los antibioacuteticos en las ceacutelulas de las bacterias lo que haraacute
posible disentildear nueshyvos antibioacuteticos que mejoren Ia actividad de 10$ actualmente en uso evitando asiacute la aparicioacuten de resistenshycia que se da en algushynos casos
La israeliacute Yonath de 70 antildeos trabaja en el Instituto Weismann de Jerusaleacuten y fue la pionera en obtener los primeros cristales Ellnor Ostrom OIIver E Willlamson de ribosomeacutels el norteamericano Steitz nacido en 1940 es profesor de la Universidad de Yale y publicoacute en 1998 el primer mapa incomshypleto del ribosoma y por uacuteltimo Ramakrishnan el maacutes Joven de los tres nacioacute en la India en 1952 y trabaja en la Universidad de Camshybridge (R~lIlo Unido) Tuvo una partlclpaClon relevante en la resoshylucioacuten de la estructura ribosoacutemica En dicha Universidad fue donde James Watson y Francis Crick desshycubrieron en 1953 la estructura en doble heacutelice del ADN
ECONuumlMiacuteA
La Academia de Ciencias de Suecia otorgoacute el premio de Ecoshynomiacutea a dos profesores estadounishydenses (como manda la tradici oacuten) por sus investigaciones en torno a las organizaciones sociales y la imshyportancia que en ellas tiene la orshyganizacioacuten econoacutemica (economic gobernance) que ha sido tladucishyda al espantildeol por un raro palabro gobernanza que bien podriacutea haber sido sustituido por gobierno o gobernabilidad Los plemiados son Elinor Ostrom y Oliver WiJliamshy
son Aunque ambos partieron de oacutepticas distintas coinciden en sus conclusiones
Ostrom nacida en 1933 es proshyfesora de la Universidad de Indiana y centroacute su trabajo en el estudio de la gestioacuten de la propiedad comuacuterl y en su libro El gobierno de los meshydios comunes describe numeroshy
sos casos eXitosos de comunidades locales entre las que incluyoacute el Trishybunal de las Aguas de Valencia un jurado centenario de regantes que dirime los conflictos derivados del uso del agua como ejemplos que muestran mayor eficiencia que la de otras forma puacuteblicas o privadas de gestioacuten Llega a la conclusioacuten de que ni la plivatizacioacuten ni la gesshytioacuten puacuteblica son siempre la mejor
opcioacuten Por su parte Williamson de 77
antildeos (uno maacutes que su pareja ganashydora) es docente de la Universidad de Berkeley California y autor de la obra Las instituciones econoacuteshymicas del capitalismo en la que estudia la teoriacutea y desarrollo de los costes de transaccioacuten que son los derivados de la operacioacuten aunque no formen parte del precio y su aplicacioacuten al funcionamiento intershyno de las empresas Analizoacute como influyen las relaciones jeraacuterquicas de las grandes sociedades en la reshysolucioacuten de los conflictos internos Tambieacuten estudioacute las situaciones en las que la organizacioacuten empresashyrial se vuelven tan complejas que aconseja externalizar determi nadas actividades operacioacuten que recibe el nombre de outsourci ng
ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
bull Los diacuteas 18 19 Y20 de septiemshybre tuvo luga r en el municipio ourenshysano de Maceda la celebracioacuten de Asshyt roga licia 09 evento del que nuestra agrupacioacuten form a parte como colaboshyradora organizadora del mismo y que en los uacuteltimos dos antildeos se estaacute convirshytiendo en la referencia del panorama astronoacutemico gallego gracias a la gran calidad de las conferencias y talleres que durante estos diacuteas se desarrollan wwwastroga liciaorg
- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
bull El diacutea 16 de octubre t uvo lugar una observacioacuten con el colectivo ponteshyvedreacutes Va ipolorio en el nacimiento del Riacuteo Gafos muy cerquita de Pontevedra A esta observacioacuten acudieron muchos miembros de dicho colectivo y un buen nuacutemero de miembros de la AARB
bull Los diacuteas 13 y 24 de noviembre Julio Pereira impartioacute sendas charlas de Iniciacioacuten a la Astronomiacutea y sesiones de Planetario para los alumnos del Coleshygio Mariano de Vigo Tambieacuten t uvieron lugar estas charlas de iniciacioacuten a la Asshytronomiacutea en el Colegio Las Acacias
voa nos acercoacute todas las novedades acerca de la investigacioacuten sobre exoshyplanetas con una charla-coloquio titushylada Planetas Extrasol ares que tuvo lugar en la Libreriacutea Casa eJel Libro cuya gerencia una vez mas nos cedioacute su sashyloacuten de actos para nuestras actividades
bull El 17 de noviembre Pablo Martiacuteshynez Javier Navidad Sebastiaacuten Hernaacutenshydez y Ricardo Lago se desplazaron al Alto de Fontefriacutea con intencioacuten de obshyservar el maacuteximo de las Leoacutenidas (lluvia de estrellas)
bull El 23 de noviembre Ricardo Lago impartioacute una charla-coloquio titu lada Exploracioacuten Espac ia l en el sa loacuten de actos de la libreriacutea Casa del Libro
bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
bull Durante este antildeo 2009 se han enviado reportes sobre contaminacioacuten lumiacutenica al Proyecto IACO en el ma rco del AIA-IYA2009
bull Se ha puesto en marcha el Proshyyecto CMON (Collaborative Meteor Observatory Network) entre varios afishycionados gallegos para montar una red gallega de registro y estudio de boacutelidos y meteoros que pueda colaborar con otras redes profesionales que ya estaacuten en pleno funcionamiento
Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
-
Eridanu~--
[) 225 0
Columba -lt
E w
Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
Diacutea 20shy
Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
Diacutea 4shy
Diacutea 22shy
Diacutea 17shy
MAYO
Diacutea 6shy
Diacutea 16shy
Diacutea 26shy
JUNIO
Diacutea 8shy
Diacutea 21shy
Diacutea 28shy
Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
Toda a informacioacuten de
Vi O
Alcaldiacutea Concello de Vigo
ALCALDiacuteA
Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
Cal eacute o seu horario Luns a venres de 8 da mantildeaacute aacutes 8 da tarde e saacutebados de 10 da mantildeaacute aacutes 2 da tarde
Outros servizos de Atencioacuten Cidadaacute Se vostede quere obter informacioacuten a traveacutes do seu moacutebil ou do seu enderezo electroacutenico sobre ofertas de emprego munlClpals subvencioacutens e prazos de pagamento dos impostos municipais noacutes informaacutemoloa sen custo alguacuten Poacutedese dar de alta a traveacutes do 010 ou no enderezo 010vigoorg
Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
bullWWW vigO org
CLUB DE ISICA
ENRICO FERMI El Club de Fiacutesica Enrico Fermi
se inauguroacute el pasado diacutea 6 de ocshytubre en el Laboratorio de Fiacutesica del lES Santo Tomeacute de Freixeiro Lo dirige el profesor Joseacute MalIacutea Cordobeacutes miembro fundador de la Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas Baixas profesor de Fiacutesica de lES y actualmente trabajando en el Deshypartamento de Fiacutesica Aplicada de la Universidad de Vigo
Preguntamos en primer lugar al profesor Cordobeacutes por el moshytivo que le movioacute a buscar ese nombre para el Club
Con el nombre de Enrico Fershymi se quiere honrar la memoria del ilUStre fiacutesico italiano premio Nobel en 11938 por sus estudios de la radiactividad inducida usanshydo neutrones y el uacuteltimo quizaacutes de los grandes fiacutesicos que fueron teoacutericos y experimentales al misshymo tiempo En el club de Fiacutesica recibimos apoyo en materiales didaacutecticos muy variados de Fermishylab un laboratorio nacional ameshyricano que se encuentra cerca de Chicago y en donde se hace inshyvestigacioacuten en Fiacutesica de altas enershygiacuteas Esta es otra de las razones que me movieron a dedicarle las actividades del Club a este conoshycido fiacutesico
iquestQueacute actividades se realizan en el Fermi
El Club Fermi tiene por objeto promover los estudios de Fiacutesica elTtre los alumnos de Bachillerato Cada antildeo se inscriben en el Club alumnos de muy diversos centros docentes que estaacuten muy interesashydos en el estudio de la Fiacutesica Teshynemos una reunioacuten semanal y las actividades se centran en el estushydio de las estructuras de la materia
(aacutetomo nuacutecleo y partiacutecula) tanto a nivel teoacuterico como expel-imental Para ello hay disentildeadas una serie de charlas-coloquio sobre estos teshymas y otra serie de actividades para simulal-Ios meacutetodos de trabajo que se emplean en esta investigacioacuten Colaboran en las actividades del Club Fermi algunos laboratorios de Fiacutesica de Altas energiacuteas como CERN en Suiza y Fermilab y Jeffershyson lab en USA
Entre los contenidos de las seshysiones figuran El Modelo Estaacutendar de la Partiacuteculas e Interacciones con el que se trabaja en Fiacutesica de Parshytiacuteculas los trabajos sobre Fusioacuten nuclear en el laboratorio y en los sistemas estelares y los desarrollos sobre Cosmologiacutea
iquestEstaacuten previstas otras actividashydes ademaacutes del curso propiashymente dicho
Efectivamente otras actividashydes en las que pueden pal-ticipar aquellos alumnos que lo deseen son la preparacioacuten para la Olimshypiacuteada de la Fiacutesica la participaoi oacuten en concursos sobre Ciencia como Ciencia en accioacuten organizado por la Real Sociedad Espantildeola de Fiacutesica y Sciencia per tutti organizado por el Instituto Nacionale de Fisica Nushycleare en Frascatti asiacute como las sashylidas a observar el cielo nocturno en colaboracioacuten con Ila Asociacioacuten Astronoacutemica Rias Baixas
Usted estuvo en CERN el antildeo pasado en un curso para profeshysores de lES coincidiendo con la puesta en marcha del LHC iquestEstaacute previsto dedicar tiempo al proyecto LHC en las sesiones del Clubiquestqueacute visioacuten tiene de este proyecto en el momento actual
D Joseacute Mariacutea Cordobeacutes Fiacutesico
En este antildeo uno de los temas a los que se dedicaraacute especial atenshycioacuten seraacute al nuevo acelerador de CERN el LHC (Large Hadron Colllshyder) que tiene previsto comenzar a funcionar en el mes de noviembre Su estructura su funcionamiento y los objetivos que tiene planteashydos se trataraacuten a lo largo de las sesiones en las que se conjugaraacuten las clases teoacutericas con el uso de los maacutes variados recursos didaacutecticos
Sobre el LHC lo primero que diriacutea es que es una maacutequina extreshymadamente compleja Se dice que es una maacutequina de maacuteximos es la mayor instalacioacuten superconductoshyra del mundo es la que trabaja a menor temperatura la que permishyte alcanzar la mayor energiacutea la de mayores dimensiones etc
El antildeo pasado coincidiendo con el curso para profesores de lES al que se ha referido en CERN se puso en funcionamiento Fue todo un eacutexito Sin embargo cuando se estaba calibrando a la energiacutea de 5 TeV en uno de los sectores en que estaacute dividido el acelerador hubo una averiacutea debido a defectos en la soldadura de unos imanes y e1 acelerador pasoacute del reacutegimen superconductor al normal produshycieacutendose un escape de helio al tuacuteshynel Esta averiacutea que produjo dantildeos en los imanes adyacentes fue basshytante seria y ha obligado a retrasar un antildeo su funcionamiento con el perjuicio que ello supone para los trabajos de investigacioacuten que esshytaba previsto iniciar Por otra parshyte ha sido necesario revisar miles de soldaduras reparar los imanes dantildeados o sustituirlos por otros nuevos y esto ha encarecido el proshyyecto Evidentemente ha sido un momento difiacutecil para CERN pero tambieacuten hay que tener en cuenta
que la complejidad de la maacutequina el trabajo pionero que alliacute se esta realizando y el nuacutemero elevado de grupos de investigacioacuten que intershyvienen en el proyecto y que hay que coordinar es un desafiacuteo en toda la regla
Sin embargo como dice el Director General de CERN Rolf Heuer ahora se comprende mucho mejor coacutemo funciona la maacutequina y este contratiempo ha suministrado mucha experiencia para el futuro Se han mejorado algunos sistemas de proteccioacuten y se controlaraacuten los haces con nuevos sistemas de seshyguimiento Iniciaraacute su funcionashymiento a una energiacutea menor de la que se ha previsto en el mes de noviembre para ir calibrando el guiado de los haces los detecshytores los sistemas de recogida de datos etc Posteriormente se aushymentaraacute su energiacutea hasta unos 5 TeV en el 2010 para despueacutes des-
conectarla en el invierno del nuevo antildeo y pl-epararla para su funcionashymiento a 7 TeV (energiacutea maacutexima) en el 2011 No obstante a estas energiacuteas por debajo de la energiacutea maacutexima los fiacutesicos esperan enconshytrar resultados que sean relevantes e indicadores quizaacutes de una nueva Fiacutesica
El club de Fiacutesica Enrico Fermi tiene ya una rica tradicioacuten de premios entre sus antiguos miembros iquestNos puede hablar de este tema
En el club venimos preparando a los alumnos para la Olimpiada de Fiacutesica desde sus comienzos Ha hashybido miembros del Fermi que han sido ganadores tanto en la fase local de la Universidad de Vigo como en la fase nacional y han podido asistir a la Olimpiacuteada Intershynacional En el antildeo 2001 fuimos ganadores del concurso Ciencia en
accioacuten y representamos a Espantildea en el eERN junto con otro grupo de un colegio de Madrid Conseshyguimos un diploma en el Concurso Scienza per tutti en el antildeo 2003 por un trabajo sobre el micromunshydo y el macromundo etc
iquest Coacutemo estaacute estructurado el curshyso en el Club Fermi
Las sesiones en el Club Fermi tienen una frecuencia semanal y se extienden a lo largo de un trimestre En la segunda fase las actividades se centran en la preparacioacuten de la Olimpiacuteada de Fiacutesica y en la particishypacioacuten en algunos de los concursos cientiacuteficos que hayan elegido los participantes La clausura del curso en el mes de abril se hace coincishydir con la participacioacuten en el Masshyterclass experimento en Fiacutesica de partiacuteculas a traveacutes de internet que organiza la Universidad de Santiago en colaboracioacuten con CERN
Joseacute Mariacutea Cordobeacutes director del Club de Fiacutesica Enrico Fermi y colaborador de esta revista durante una estancia en el CERN
FISICA
INTRODUCCiOacuteN
La fiacutesica es una rama de la cienshycia La ciencia es la buacutesqueda de un entendimiento racional del mundo en el que vivimos Como tal la ciencia parece haber sido inventada hace unos 3000 antildeos en la antigua Grecia y sus coloshynias por los mares Egeo y Meshyditerraacuteneo Mucho antes de la ciencia la humanidad demostroacute tener grandes capacidades inshyventivas manejando el fuego la agricultura la medida de tierras calendarios los tejidos la metashylurgia y el uso de metales (coshybre bronce y plomo) para la deshycoracioacuten herramientas y armas
CIENCIAS FiacuteSICAS
En tiempos antiguos con el fin de procurar bienestar a la hu shymanidad aquellos fenoacutemenos provocadores de miedo como las tormentas truenos y relaacutempagos
terremotos erupciones volcaacutenicas otros desastres naturales trageshydias personales tales como la enshyfermedad accidentes y similares se atribuiacutean todos a espiacuteritus que veniacutean en una gran variedad de colores y sabores El aplacarlos era una importante industria La mitoshylogiacutea una rica y hermosa literatura emergiacutea de los esfuerzos de la hushymanidad para hacer frente a lo que pareciacutean acontecimientos caoacuteticos y al azar La mitologiacutea se convirshytioacute en el manual del usuario para desenvolverse en un mundo que mezclaba reconfortante regularishydad - diacutea y noche invierno y verashyno las fases de la luna las mareas el movimiento de los planetas y los modelos de estrellas - con desasshytres inexplicables y catastroacuteficos
Entonces allaacute por los antildeos 600 iJC algo nuevo sucedioacute una deshyterminacioacuten por tratar de entender el mundo en toda su complejidad por medio de la loacutegica (lagos) Esto iba a reemplazar la mitologiacutea (mythos) que va con la poesiacutea la cancioacuten y el relato de cuentos El lagos entrantildeaba un firme razonashymiento Como ejemplo de la nueva filosofiacutea la causa de la noche y el diacutea es la rotacioacuten de la tierra sobre su eje una explicacioacuten mucho maacutes econoacutemica que aquella en la que el sol orbita la tierra en 24 horas
Obseacutervese que ambas explicashyciones para el diacutea y la noche hacen
DI Leon M Lederman A Antoliacuten Franco para traducir
para la Revista Ciencia Riacuteas Baixas
uso de la racionalidad - en resshypuesta a porqueacute diacutea y noche Los griegos nuevos a este asunto de la ciencia teniacutean una conviccioacuten filoshysoacutefica de que la razoacuten maacutes sencilla era la preferible Uno puede ver esto en la arquitectura y la escultushyra griegas en donde siempre que era posible se seleccionaba la geoshymetriacutea y la elegancia
Un tema capital de la ciencia griega era la presuncioacuten de que las complejidades del mundo - de los soacutelidos liacutequidos y gases de la roca y del metal del sol y los planetas de lo duro y lo blando - todo era la consecuencia de liJ combinacioacuten de cuatro elementos baacutesicos que ellos llamaron aire tierra fuego y agua Hoy en diacutea los ciacutenicos proclashyman que de aquiacute solo se obtiene un lodo caliente y burbuJeante Pero la buacutesqueda de la simplicidad subyacente a la complejidad era una estrategia fundamental
Una idea mucho maacutes cercana a nuestro actual concepto del munshydo fue inventada por Demoacutecrito (450 aL) Eacutel introdujo la idea de que existe una variedad de partiacutecushylas diminutas e invisibles que viajan raacutepidamente por todo el espacio colisionando y combinaacutendose en distintas formas y acumulaacutendose para hacer la variedad de cosas una gota de agua un grano de coshybre una mota de sal Estas ideas de
El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trabajo en fiacutesica de partiacuteculas en 1988 Actualmente vive en Batavia Illinols (USA)
FUENTES AEinstein El mundo como yo lo veo R Feynman et al Las conferencias de Feynman sobre Fiacutesica GGalileo Diaacutelogos relacionados con dos nuevas ciencias DGriffiths Introduccioacuten a la Mecaacutenica Cuaacutentica J Keats Las Poesiacuteas completas de John Keats EOWilson ConsillienceLa utilidad del Conocimiento
aacutetomos eran una forma de buscar
la simplicidad dentro de las comshyplejidades de la materia pero en los primeros tiempos de Grecia la verificacioacuten de tales ideas no era posible ni siquiera se pensaba que fuera importante En lo que caprishychosamente pod riacutea considerase presciencia los filoacutesofos griegos no a diferencia de algunos fiacutesicos teoacutericos modernos pensaban que la verificacioacuten experimental era abshysolutamente indigna
Demoacutecrito de Abdera
Los griegos no estaban enamoshy
rados de las investigaciones expeshyrimentales disentildeadas para confirshymar lo que ellos consideraban la belleza espiritual y esteacutetica de su visioacuten del mundo Se cuenta una historia acerca de un joven filoacutesoshyfo recieacuten elegido a la distinguida
Academia de Platoacuten Escuchoacute un debate sobre el nuacutemero correcto de dientes que se asignaban a un asno El argumento sentildeala la nushymerologiacutea pitagoacuterica en contra de la jerarquiacutea de la estructura animal ordenada por los dioses El novicio interrumpioacute para sugerir que jusshyto en el exterior de la Academia habiacutea un grupo de carromatos cada uno de los cuales estaba enshyganchado a un asno y que los acashydeacutemicos podiacutean salir a contar los dientes Inmediatamente el desshyafortunado individuo fue asaltado recibioacute una buena paliza por parte
de los enfurecidos veteranos y fue arrojado de la Academia Este incishydente dejoacute claro el modelo de las corteses discusiones acadeacutemicas entre nuestras maacutes prestig iosas facultades de Harvard Stanford Yale y Princeton
LAS PRAacuteCTICAS DE LA FiacuteSICA
Para acercarnos a la fiacutesica es uacutetil describir las disciplinas esenciashyles que definen la actividad geneshyral de la ciencia Hay cuatro de tashyles disciplinas y pueden disponershy
se en la forma jeraacuterquica de una piraacutemide procediendo a partir de una base principal matemaacuteticas hasta fiacutesica quiacutemica y triunfante en complejidad con la moderna biologiacutea con base molecular por encima
Uno puede casi al azar escoger una de las muchas subdivisiones
que se extienden desde la astronoshymiacutea y antropologiacutea hasta la zooloshygiacutea y tropezar con tales subdisciplishynas como geoquiacutemica astrofiacutesica geneacutetica o quiacutemica atmosfeacuterica pero todas ella mezclan trozos de las disciplinas esenciales para consshy
truir el gran monumento a coacutemo funciona el mundo
La fiacutesica tiene el fino enfoque de da rificar la estructu ra de la materia y la energiacutea sobre un escenario que
consiste en espacio y tiempo que empieza con el origen del universo entendiendo la evolucioacuten desde el informe caos de la explosioacuten origishynal hasta la formacioacuten de galaxias cuaacutesares agujeros negros estrellas y sistemas solares La estructura de la materia hasta las moleacuteculas aacutetomos y partiacuteculas subnucleares es tambieacuten una parte esencial del enfoque Desarrollo histoacuterico
La disciplina de la fiacutesica surgioacute en el siglo XVI como una partida cuantitativa de leyes con base mashy
temaacutetica por medio de las cuales los humanos podiacutean comprender el mundo inanimado Los profundos
misterios con que se enfrentaban los antiguos fueron reemplazados por una grupo de principios cada vez maacutes concisos de modo que el movimiento de los objetos - el vueshylo de los proyectiles la caiacuteda de las manzanas la oacuterbita de la luna la trayectoria de los planetas - podiacutea explicarse de forma cuantitativa Las defi n iciones de espacio tiempo materia y energiacutea eran precisas Los fenoacutemenos excesivamente compleshyjos - eclipses cometas mareas las propiedades de la materia (ej soacuteshylidos liacutequidos y gases) la estabilishydad de las estructuras (ej puentes torres barcos ) el comportamiento
de la Iuz los procesos queinduyen las oscilaciones del calor temperashyturas los colores del arco iris y los colores maacutes sutiles que emiten las sustancias calientes las cargas eleacutecshytricas y el magnetismo gravedad y radioactividad - todo esto fue con el paso del tiempo organizado en un nuacutemero relativamente pequentildeo de leyes de la fiacutesica
Las claves de la evolucioacuten de la fiacutesishy
ca moderna surgieron de una nueshyva actitud tipificada por una obsershyvacioacuten cuantitativamente precisa y experimentos controlados acopiashydos con ra zonamiento matemaacutetico Estas nuevas ideas empezaron con
la fiacutesica asociada principalmente con Galileo alrededor de 1600 Con los eacutexitos la estructura conshyceptual se extendioacute lentamente a otras disciplinas cientiacuteficas Los insshytrumentos necesarios para llevar a cabo la experimentacioacuten controlashyda evolucionaron lentamente desshyde remiendos hasta disentildeo basado en el entendimiento cientiacutefico La apl icacioacuten de la ciencia a la socieshydad (tecnologiacutea) animoacute la inversioacuten de la sociedad en la ciencia pero tambieacuten capacitoacute a la ciencia para llevar a cabo una experimentacioacuten auacuten maacutes sofisticada Este proceso
da cuenta del asombroso raacutepido avance de la ciencia y la tecnologiacutea que es caracteriacutestico de nuestros tiempos
El avance moderno
El siglo XX vio una profunda ampliacioacuten de las propiedades del mundo fiacutesico considerado ahora entendido por la fiacutesica El proceshyso de la fiacutesica empieza con el exashymen de un conjunto de fenoacutemenos que parecen estar relacionados (ej el movimiento y la estabilidad de los objetos) y sobre la ba se de cuishydadosas observaciones y medidas conduce a una propuesta de una ley concisa o un conjunto de leshyyes que pueden dar cuenta de las observaciones y la medida Estas nuevas leyes estaacuten sujetas a prueshybas siempre maacutes incisivas Si estas leyes fallan son reemplazadas por leyes maacutes profundas y maacutes vaacutelidas
Puede hacerse una lista de las subdisciplinas de la fiacutesica como (1) estado soacutelido (fiacutesica de materia conshydensada) que trata de estructuras complejas de la materia (ej supershyconductores semiconductores la ciencia de los materiales estructushyras moleculares complejas) (2) fiacutesica atoacutemica que trata de las propiedashydes de los aacutetomos (3) fiacutesica nuclear que trata de los fenoacutemenos de los nuacutecleos de los aacutetomos que ocupan solamente 10-15 del volumen del aacutetomo y (4) partiacuteculas elementales que trata de la buacutesqueda de los lashydrillos maacutes baacutesicos de la materia y de las fuerzas relevantes
Este sencillo resumen no toma en cuenta importantes temas relashycionados como la astrofiacutesica (que trata de la fiacutesica de las estrellas gashylaxias y la historia de la evolucioacuten del universo) la biofiacutesica (que trata de la fiacutesica de moleacutecu las muy granshydes cuyas estructuras definen proshyteiacutenas ceacutelulas y genes) y geofiacutesica y fiacutesica de la quiacutemica ( que trata de
la aplicacioacuten de las leyes de la fiacutesica a las disciplinas cientiacuteficas adyacenshytes)
Albert Einstein
La forma en que fu nciona la fiacuteshysica puede ilustrarse por medio de una de las subdivisiones la fiacutesica de pal-tiacuteculas Esta disciplina identishyfica los objetos maacutes primord iales a partir de los cuales estaacute compuesshyta la materia y busca entencJer las fuerzas que actuacutean entre estas parshytiacuteculas para construilmiddot los nuacutecleos aacutetomos y moleacuteculas Estas entidashydes maacutes complejas son entonces entregadas a la quiacutemica y a la biologiacutea moderna de base moleshycular generalmente acompantildeadas de un manual del usuario que prescribe las leyes relevantes de la fiacutesica El entablado conceptual soshybre el cual danzan estas leyes estaacute hecho de materia energiacutea espacio y tiempo
La fiacutesica de partiacuteculas surgioacute en la deacutecada de 1950 a partir de estudios de los nuacutecleos de los aacutetoshymos y la fiacutesica de rayos coacutesmicos Esta uacuteltima estudiaba partiacuteculas energeacuteticas que bombardeaban la tierra desde el espacio profundo exterior Para penetrar en profunshydidad dentro del nuacutecleo se invenshytaron los aceleradores de partiacutelcushylas para controlar y observar las colisiones entre las partiacuteculas aceshy
leradas (ge neralmente electrones y protones) y los objetivos selecshycionados A medida que aumenshytaba el conocimiento se disentildear-on las leyes generales de la naturaleza y generalmente se manifestaron matemaacuteticamente Estas leyes (ej la teoriacutea cuaacutentica de campos la relatividad general tambieacuten conoshycida como la ley de la gravedad de Einstein la teoriacutea de supercuerdas) fueron entonces sometidas a tests experimentales Nunca se halla que las teoriacuteas sean correctas A menudo se halla que son erroacuteneas o a lo mejor posiblemente correcshytas N uestra experiencia ha de ser respetuosa con nuestra herencia pero esceacuteptica de su l1nivNsalidad Por consiguiente las leyes de Isaac Newton promulgadas alrededor de 1680 fueron verificadas en un elevado nuacutemero de pruebas en un gran nuacutemero de laboratorios Pero solamente alrededor de 1920 se halloacute que no eran vaacute lidas cuando los fiacutesicos aprendieron coacutemo proshybarlas en el microscoacutepico mundo de los aacutetomos nuacutecleos y quarks
Las conexiones de distintas partes de la ciencia son algunos de los tesoros de la actividad Por consiguiente se tornoacute claro en el siglo XX que para entender como funciona el so l necesitamos saber acerca de las reacciones nucleares la existencia de neutrinos y la teoriacutea de la Fuerza Deacutebil El entender la evolucioacuten del universo necesitaba de todo el resumen teoacuterico de las partiacuteculas elementales porque el universo infante era una caliente y densa sopa de pa rtiacuteculas y fuershyzas Los aceleradores de partiacuteculas construidos para ensamblar este conocimiento estaacuten ahora a la esshypera de ver moleacuteculas bioloacutegicas y las briznas de carboacuten que son parte del estudio de la ciencia de los materiales
Como soportes de las disciplinas estaacuten los dos pilares revolucionarios
de la fiacutesica del siglo XX mecaacutenica cuaacutentica y relatividad La primera disciplina se aplica a las leyes que
gobiernan el comportamiento de la materia y energiacutea en los domishynios atoacutemico y subatoacutemico la otra se aplica al dominio cosmoloacutegico de las galaxias cuacutemulos galaacutecticos agujeros negros y las partes exoacutetishy
cas de nuestro universo
La teoriacutea cuaacutentica surgioacute de la creciente habilidad de los fiacutesicos por adquirir datos del micromundo del aacutetomo Invisible aloJo humano incluso con los maacutes avanzados mishy
croscopios a finales del siglo XIX el aacutetomo habiacutea sido un sospechoso componente de la materia duranshyte milenios Unos 10 millones de
aacutetomos caben en el punto al final de esta oracioacuten La materia familiar a Newton y sus seguidores hasta 1900 estaba compuesta incluso en la forma de una diminuta bola
de trillones de aacutetomos actuando de forma coherente Pequentildea mashyravilla entonces que el comportashymiento de objetos individuales del tamantildeo de aacutetomos es totalmente diferente de la experiencia humashyna Tan extrantildeas eran las nuevas reglas finalmente inventadas para explicar el comportamiento de los aacutetomos que muchos de los que habiacutean estado en el origen de la teoriacutea cuaacutentica se revelaron conshy
tra ella Esto incluyoacute a Einstein Sin embargo la teoriacutea tuvo eacutexito y hoy es la teoriacutea con maacutes eacutexito que subshyyace a la fiacutesica explicando toda la quiacutemica y una gran parte de la bioshylogiacutea con base molecular - la bioloshy
giacutea del DNA proteiacutenas y estructura de la ceacutelula
La fiacutesica del siglo XX ha dado lugar a una enorme tecnologiacutea que podemos describir enumeranshydo utensilios tales como laacuteseres teleacutefonos celulares maacutequinas de fax ordenadores (desde el Palm VII a enormes superordenadores) y farms de procesadores que
dirrgen nuestras faacutebricas predicen nuestm tiempo atmosfeacuterico orshyganizan nuestros negocios y jueshy
gan nuevos papeles en las nuevas ciencias de transferencia de inforshymacioacuten roboacutetica automocioacuten microelectroacutenica y nanoestructushyras Probablemente una importanshyte fraccioacuten del producto nacional
bruto de las naciones industriales surge de la fiacutesica del siglo XX Adeshymaacutes las disciplinas maacutes complejas de quiacutemica biologiacutea y ciencias de la tierra y el espacio se basan en la descripcioacuten de los fiacutesicos de la forshyma y funcioacuten de los aacutetomos y moshy
leacuteculas
Nanoestructuras
Efuturo
Asiacute que iquest queacute queda por hacer iquest Cuales son los problemas candenshy
tes a los que han de hacer frente los fiacutesicos del siglo XXI iquestCuales son las constricciones si hay alguna en los avances que posiblemente pudieshyra llevar este tema a una graciosa terminacioacuten iquestQueacute validez tiene la
asercioacuten Todos los temas fundashymentales se entienden iquestsolamente algunos detalles interesantes neceshysitan estudiarse Esta pregunta se ha alzado varias veces en la historia de la fiacute~ica En 1895 alentauds por deacutecadas y siglos de aplicaciones cada vez de mayor eacutexito de la meshycaacutenica newtoniana y del electroshymagnetismo de Faraday y Maxwell se alzaron voces eminentes proclashy
mando que las futuras verdades de la fiacutesica han de hallarse en el lugar del sexto decimal
La deacutecada de 1895 - 1905 sin embargo produjo nuevos datos que dieron un vuelco en esta exushyberancia y convirtioacute a los optimistas en voces de desesperacioacuten rayosshy
X radioactividad el electroacuten los oriacutegenes de la teoriacutea cuaacutentica y la teoriacutea especial de la relatividad esshytuvieron entre los descubrimientos de esa deacutecada Los creadores de la teoriacutea cuaacutentica nunca pudieron imaginarse las vastas consecuenshycias econoacutemicas culturales y de comportamiento de su descubrishymiento
De nuevo en 1990 varios autoshyres proclamaron el final de la fiacutesica En efecto ellos adujeron nosotros ahora entendemos esencialmente todo lo que es razonablemente uacutetil de entender lo que queda son o bien detalles o abstracciones que en esencia son irrelevantes para las aspiraciones humanas El balance de este artiacuteculo es un esfuerzo por disponer algunos de los problemas irresueltos con alguacuten esfuerzo por estimar los recursos que se neceshysitan para dirigir estos problemas Despueacutes de todo el objetivo de la investigacioacuten baacutesica abstracta es simplemente entender como funshy
ciona el mundo La fiacutesica puede
que sea la uacutenica disciplina que se esfuerza por colocarse al margen del negocio
Concentreacutemonos en los domishy
nios donde los fiacutesicos esperan que tengan lugar los mayores avances en las proacuteximas deacutecadas Segurashymente que habraacute un firme progreso en nuestra comprensioacuten y control de fenoacutemenos tan complejos corno la fiacutesica de la materia condensada superconductores de alta temperashytura y propiedades de los cristales materiales polimeacutericos compuesshytos ceraacutemicas y nuevas formas de
moleacuteculas basadas en el carbono (ej ( 60 con nanotubos) Parece seshyguro predecir que estos temas se desarrollaraacuten vigorosamente dushyrante la mayor parte del siglo XXI El control de la complejidad el poshysible surgimiento de nuevos fenoacuteshymenos - incluso nuevos principios fundamentales - ciertamente revishyviraacuten las cosas
Las aplicaciones de la fiacutesica a la quiacutemica y especialmente a la bioloshygiacutea son aquiacute importantes A medishyda que la biologiacutea se convierte en una ciencia cuantitativa y difiacutecil la fiacutesica en su teacutecnica sus invencioshynes de instrumentos de precisioacuten potencia computacional y leyes baacutesicas continuaraacute influyendo en la biologiacutea en su sentido maacutes geneshyral Recientes esfuerzos para entenshy
der la consciencia humana como un elemento de la ciencia cuaacutentica ilustran el poder de la aplicacioacuten de profundos principios ayudados por la tecnologiacutea de los ordenadoshyres simulacioacuten e imagen
Esto nos lleva al futuro de la fiacuteshysica de partiacuteculas y la cosmologiacutea Estas estaacuten ahora iacutentimamente acopladas ya que las leyes de la fiacutesishyca -las partiacuteculas y fuerzas - deben jugar un papel crucial en las maacutes tempranas eacutepocas de la creacioacuten y evolucioacuten
La fiacutesica de partiacuteculas estaacute al borde de alguacuten tipo de estertor emergiendo de un poderoso pero imperfec to sumario de partiacuteculas fundamentales seis quarks (vieshynen en pares arribaabajo encanshytoextrantildeo y encimafondo) y seis leptones (electroacuten muoacuten y tau cada uno de los cuales con su proshypio compantildeero neutrino) cuyo comportamiento social estaacute deshyterminado por tres fuerzas (fuerte deacutebil y eleacutectrica) Mientras que la ciencia cuaacutentica da una espleacutendida relacioacuten de todos los experimentos llevados a cabo en todos los aceshyleradores desde Galileo en Pisa la gravedad (relatividad general) aparece como un dominio que toshydaviacutea debe revelarse Necesitamos una coexistencia paciacutefica entre la relatividad y la teoriacutea cuaacutentica para entender el principio Neceshysitamos un resumen maacutes sencillo y maacutes compacto perspectivas para las cuales nos acogemos en la exshypresioacuten Fenoacutemenos Higgs Esta es una proyeccioacuten para un nuevo campo que hace que la simplicishydad cristalina del universo parezshyca tan complicada Apareceraacute en el nuevo y enorme acelerador en funcionamiento ya en Europa o el que vendraacute despueacutes Higgs simplishyficaraacute y recompensaraacute a sus desshycubridores tal vez en la deacutecada actual (2000-2010)
Despueacutes los cosmoacutelogos y asshytrofiacutesicos tambieacuten tendraacuten que enshytender la expansioacuten acelerada del universo la materia oscura y las constantes cosmoloacutegicas HJy mushycho por hacer Incluso los optimisshytas no son ridiculizados por decir que en buena medida el origen y evolucioacuten del universo basado en las leyes de la fiacutesica quedaraacute moshyderadJmente claro en los proacuteximos 20 a 50 antildeos
Esto podriacutea posiblemente tershyminar con la buacutesqueda de una ley baacutesica - tal vez una versioacuten de la teoriacutea de cuerdas Entonces de nuevo podemos ser como el emshybrioacuten del polluelo picando del alishymento almacenado en el huevo shytodo el universo de este embrioacuten dentro del huevo consumieacutendose eventualmente para dejar el huevo universo totalmente comprendido hasta que la caacutescara se rompe exshyponiendo otro universo
El uacuteltimo papel de la fiacutesica puede representar la agencia unificadora de todo el conocimiento humano EOWilson el sociobioacutelogo escrishybe en su libro Consillience sobre la unidad de todo conocimiento de la eventual unificacioacuten de las cienshycias las ciencias sociales y de las humanidades Por revolucionario que esto pueda parecer uno pueshyde tal vez otear las posibilidades a
traveacutes del puente de la conscienshycia humana Los neurocientiacuteficos estaacuten aprendiendo poco a poco elementos del funcionamiento del cerebro En un sentido real el ceshyrebro funciona seguacuten las leyes de la fiacutesica y eacutestas suavizadas por las bases probabiliacutesticas de la ciencia cuaacutentica y por la complejidad de la teoriacutea del caos puede auacuten con el tiempo ser reconducida a un anaacuteli shysis loacutegico
iquestSeraacute esto un rapto de la emoshycioacuten amor muacutesica poesiacutea arte O por el contrario enriqueceraacute
realmente la unioacuten cientiacutefica las grandes glorias del espiacuteritu humashyniacutestico suministrando una ciencia loacutegica subyacente iquestTememos noshysotros como Keats destejer el arco iris Richard Feynman el gran fiacutesico teoacuterico preguntoacute una vez iquest El entendimiento de los mecanismos de la actividad estelar hacen disminuir de alguacuten modo
nuestra apreciacioacuten de la belleza y esplendor del cielo nocturno
LO S PAPELES DE LA FiacuteSICA
Empleo
Los fiacutesicos encuentran emshypleo en academias en laboratoshyrios nacionales y en laboratorios de investigacioacuten industriales Hay tambieacuten un aacutegil movimiento de fiacutesicos en otros campos en donde son valorados su exclusivo dominio de instrumentos y de anaacutelisis mashytemaacuteticos Se mueven faacutecilmente por la moderna biologiacutea y han conshytribuido grandemente a definir la estructura y funcioacuten tridimensional de complejas moleacuteculas de DNA
Hoy en diacutea las fronteras de la astrofiacutesica y fiacutesica de partiacuteculas nos han dado un cuadro bastante claro y bien verificado del origen del unishyverso en un Big Bang el origen tan caliente y denso que la materia existiacutea en su forma maacutes primordial Los fiacutesicos de partiacuteculas simulando esto en grandes aceleradores sushyministran leyes que siguen la evolushycioacuten del universo hasta el presente Tanto la astrofiacutesica como la fiacutesica de partiacuteculas utilizan grandes y cashyros instrumentos y generalmente entrantildean colaboraciones internashycionales de decenas y centenares de cientiacuteficos y estudiantes graduashydos La mayor parte de la illvegtLishygacioacuten baacutesica en fiacutesica se hace con fondos del gobierno Otra investishy
gacioacuten baacutesica estaacute maacutes proacutexima a su aplicacioacuten y uno puede defenshyder el gasto puacuteblico como esencial
para producir ciencia en apoyo a la tecnologiacutea y contribuir a una ecoshynomiacutea robusta
Temas de Eacutetica y M oral
Los temas de eacutetica y moral surshygen cuando los fiacutesicos trabajan en laboratorios de defensa en armashymentos tales como explosivos nushy
cleares misiles y otras contribucioshynes a la guerra Como estaacuten cienshytiacuteficamente educados los fiacutesicos pueden ser consultados sobre proshyyectos tales como bombas guiadas con precisioacuten misiles defensivos con base en sateacutelites y cualquier fuente especialmente relacionada con impactos medioambientales Como la ciencia supone 150 mil millones de doacutelares anuales de gasshyto el respaldo de la fiacutesica y de los diversos campos es un tema poliacutetishyco y ciertamente aquiacute hay tensioshynes y competencias
Organizaciones profesionales
La fiacutesica estaacute organizada a esshycala nacional en la Sociedad Fiacutesica Americana (APS siglas in ingleacutes) asiacute como tambieacuten en sociedades subdisciplinares para impulsar la investigacioacuten atraer a estudiantes y obtener becas y contratos Orshyganizaciones paraguas tales como la Academia Nacional de Ciencias (NAS) y la Asociacioacuten Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS) son para la cultura para aconsejar al gobierno para hacer avanzar la ciencia generalmente y para orshy
ganizar poderosos Iobbies para defender u oponerse a poliacuteticas medioambientales temas regulatoshyrios seguridad educacioacuten prograshy
mas militares y similares La Unioacuten
Internacional para la Fiacutesica Pura y Aplicada (IUPAP) abarca a todas las naciones con un nuacutemero de fiacutesicos suficientemente grande para dirigir
temas relevantes para la profesioacuten
pero tambieacuten para aplicaciones de
la fiacutesica El compartir la construcshy
cioacuten de grandes telescopios aceshyleradores e instrumentos de fusioacuten es cada vez maacutes crucial La educashycioacuten para el continuo avance de la
ciencia es un problema comuacuten en
donde la experiencia internacional es uacutetil Elevar la captacioacuten popular de la fiacutesica es igualmente importanshyte a medida que la fiacutesica del siglo
XXI continuacutea engendrando nuevas
tecnologiacuteas
CONCLUSiOacuteN
La necesidad de un entendishy
miento puacuteblico de la fiacutesica - no de
la ciencia - nunca ha sido mayor El
conocimiento baacutesico que estamos acumulando sobre coacutemo funciona el mundo no es ni bueno ni malo Las aplicaciones de este conocishy
miento pueden medirse por armashy
mento nuclear o por un incremenshyto en la longevidad mejor salud y los medios econoacutemicos para repashyrar el medioambiente y reducir la pobreza a escala mundiciexcll Aquiacute la
humanidad tiene una eleccioacuten que puede juzgarse
I
EN LA BUSQUEDA
DE NUESTROS ORIGENES 1 los homiacutenidos maacutes antiguos
Desentrantildear la historia de nuesshy
tra especie es una tarea ardua y
compleja en la que la respuesta
a cada pregunta a merludo suele
venir acompantildeada de todo un conshy
junto de nuevas interrogantes que complican nuestro aacuterbol genealoacuteshy
gico Y en la que no siempre geneacuteshy
tica y paleontologiacutea parecen ir de
acuerdo
Seguacuten los datos geneacuteticos pushy
blicados por David Reich (Nature
mayo 2006) la separacioacuten entre
los homiacutenidos y los antepasados
de nuestros parientes maacutes proacutexishy
mos los chimpanceacutes se produjo
muy probablemente hace menos
de 5 millones y medio de antildeos Sin
embargo el descubrimiento por
Michel Brunet (Universidad de Poishy
tiers) en el desierto del ehad de los r-estos foacutesiles de Toulllaf (Sashyhelanthropus tchadensis) datashy
dos en casi 7 millones de antildeos y
que puede representar a nuestro
antepasado homiacutenido maacutes antishy
guo pone un nuevo dilema sobre los oriacutegenes de nuestra especie
y entre los foacutesiles de especies
maacutes antiguas consideradas tamshy
bieacuten como homiacutenidos se encuenshy
tran los de Orrorin tugeniensis (de unos 6 millones de antildeos) desshy
cubiertos en Kenia (Tugen Hills) y
Ardipithecus ram idus (de entre 41 Y55 millones de antildeos) en Etioshy
piacutea todos con rasgos que sugieren
el bipedismo y que son anteriores a
los Australopithecus
Precisamente el teacutermino hoshy
miacutenido se corresponde con prishy
mates cuyo desplazamiento es
biacutepedo en esto parece haber un
acuerdo generalizado entre anshy
tropoacutelogos o paleoantropoacutelogos
El bipedismo acarrea una serie de
caracteriacutesticas en la anatomiacutea que
sirven de referencia a la hora de
distinguir los foacutesiles en los craacuteneos
la posicioacuten del hueco de insercioacuten
de la columna vertebral foramen
magnum es central en la base
para proporcionar el equilibrio neshy
cesario de la cabeza en un indivishy
duo erguido La longitud del cuello
femoral y el surco de insercioacuten del
muacutesculo en dicho cuello del feacutemur
la estructura de la pelvis o la disshy
posicioacuten paralela y maacutes adelantashy
da de los pulgares en los pies son
otras de esas caracteriacutesticas que
van ligadas al desplazamiento biacuteshy
pedo
Francisco Novoa Cid Bioacutelogo y profesor de lE S
2 los Australopithecus
Pruebas indudables de bipedisshy
mo las encontramos entre los Ausshy
tralopithecus (simios del Sur) que vivieron en Aacutefrica hace entre 4 y 2
millones de antildeos y de los que hay bastantes representantes corresshy
pondientes a varias especies A africanus A robustus A anashymensis
Pero sin duda los maacutes famosos son los restos de Lucy una Ausshytralopithecus afarensis descushy
biertos en 1974 por Donald Johanshy
son en la regioacuten de Afar (Etiopiacutea)
correspondientes a una adolescente que data de 32 millones de antildeos Un esqueleto casi completo que
proporcionoacute una enorme informashy
cioacuten y que se vioacute luego aumentada por los restos de trece individuos (4
nintildeos y 9 adultos de ambos sexos) en el mismo yacimiento
Huellas de Laetali
y otro de los descubrimienshy
tos maacutes emblemaacuteticos fueron las
Huellas de Laetoli en Tanzania
en 1976 por Mary Leakey del rasshy
tro de 36 millones de antildeos dejado
por las pisadas de probablemente
una familia de tres homiacutenidos soshy
bre arcilla y ceniza volcaacutenica huacutemeshy
da y que constituye la prueba maacutes
irrefutable del cam inar biacutepedo de
estos homiacutenidos
El craacuteneo y el aspecto sin emshy
bargo de los Australopithecus era
maacutes proacuteximo a los chimpanceacutes que
Comparacioacuten entre los esqueletos de un H erectus (izda) un Australapithecus
(centro) y un H sapiens
a los humanos actuales Su estatushy
ra era inferior (135 en machos y
105 en hembras) su volumen crashy
neal en general entre 400 y 500 cc era aproximadamente un tercio
del nuestro sin frente y sus brazos
eran proporcionalmente largos
con relacioacuten a sus piernas Su denshy
tadura revela una dieta vegetariana
de hojas y frutos
Una de las implicaciones que
suelen deducirse de la posicioacuten ershy
guida es que permitioacute liberar las
manos que pudieron adquirir una
mayor destreza y dar lugar con el
tiempo al desarrollo de una tecnoshy
logiacutea
3 El geacutenero Horno
Fue el uso de tecnologiacutea y la
aparicioacuten de una industria liacutetica
Junto a un cambio significativo en
la dieta en la que el uso de herrashy
mientas permite descarnar animashy
les muertos lo que marca la aparishy
cioacuten del geacutenero Homo hace unos
25 millones de antildeos Una dieta carshy
niacutevora maacutes rica en proteiacutenas favoreshy
cioacute ademaacutes el desarrollo cerebral
El volumen craneal iraacute aumenshy
tando desde los 650 cc en Homo
ha bilis hasta los 1500 en los neanshy
dertales (algo mayor que nuestros
1400 cc)
Hasta hace poco se consideshy
raba como representantes maacutes
antiguos del geacutenero a los Horno habilis que ya fabricaban lascas
pero el descubrimiento en la deacuteshy
cada de los 90 en el lago Malawi
(Rift africano) de una mandiacutebula inferior datJdJ en unos 25 milloshy
nes de antildeos correspondiente a una nueva especie Horno rudolfenshysis y de la que parece partir seguacuten
el equipo descubridor (FSchrenk y
T Bromage) la liacutenea evolutiva que
conduce hacia nuestra especie ha
generado la controversia
Fue un periacuteodo del Plioceno en
el que se produjo un notable camshy
bio climaacutetico con descenso de tem shy
peratura media y humedad yen el
que coexistieron diversas especies
de homiacutenidos
Sin embargo uno de los hallazshy
gos maacutes significados ocurrioacute en
1984 cuando el equipo de Richard
Leakey desenterroacute el esqueleto
casi completo del nintildeo de Turkashyna (lago Turkana Kenia) de 16
millones de antildeos Para eacutel y otros
foacutesiles de sus caracteriacutesticas se
creoacute la especie Horno ergaster homiacutenidos de 850 cc de capacidad
craneal con proporciones corpora shy
les un patroacuten de crecimiento muy
parecidos a los nuestros y con una
industria liacutetica maacutes elaborada (cul shy
tura achelense) Se le supone preshy
cursor del Homo erectus y tal vez
del H antecesor de Atapuerca
Craacuteneo de Hamo ergaster
De por medio una importante
interrogante la de los foacutesiles de
Horno georgicus en el Caacuteucaso
(Georg ia) con una antiguumledad feshy
chada en 185 millones de antildeos
y unos rasgos anatoacutemicos y una industr ia liacutetica maacutes primitiva de lo
esperado pero que ponen de mashynifiesto que los homiacutenidos salieron
de Aacutefrica mucho antes de lo que se
habiacutea supuesto
Homo erectus
Con una antiguumledad de 18 mishy
llones de antildeos el Horno erectus teniacutea unas caracteriacutesticas anatoacutemishy
cas muy parecidas a las nuestras su
capacidad craneal era de 1000 cc
y con una cultura bastante desashy
rrollada se desconoce si utilizaron
lenguaje hablado complejo pero
siacute alguacuten sistema de comunicacioacuten
capaz de transmitir aprendizaje Ha
sido el homiacutenido que migroacute a Asia
Hace un milloacuten de antildeos estaba
perfectamente asentado en China
y Java y su presencia se extendioacute
hasta hace tan soacutelo 30000 antildeos en
que se extinguioacute Por tanto llegoacute
a coexistir tanto con neandertales
como con nuestra especie
En el sur de Europa en cambio
el homiacutenido maacutes antiguo con la
excepcioacuten del Caacuteucaso corresponshy
de a Horno antecesor (Atapuerca
Burgos) en la Peniacutensula ibeacuterica los
primeros hallazgos fueron fechashydos en 800000 antildeos de antiguumleshy
dad pero maacutes recientemente la
aparicioacuten de nuevos foacutesiles en los
yacimientos de Atapuerca ya han
retrasado la aparicioacuten de los homiacuteshynidos en el Viejo Continente a 12
millones de antildeos en el Pleistoceno
inferior
Con el mismo volumen craneal
que H erectus presentan en camshy
bio unos arcos supraorbitales meshy
nos pronunciados Los huesos de
Gran Dolina de ind ividuos joacutevenes
presentan marcas de descarnashy
miento claros signos de canibashylismo
Para los paleoanshy
tropoacutelogos J L Arsuashy
ga E Carbonell y J
Bermuacutedez de Castro directores de las excashy
vaciones de Atapuershy
ca pueden constituir
probablemente un anshy
tepasado comuacuten que
conduce por un lado a
la liacutenea evolutiva hasta
los neandertales con sus
precursores los Homo
heidelbergensis y por otra liacutenea diferente hasshy
ta nuestra especie
De los Horno heidelbergensis (preshy
neandertales) la mayor acumulacioacuten de foacutesiles
se ha encontrado tamshy
bieacuten en Atapuerca en el
Yeacutelcimiento Sima de los huesos
y corresponde a los restos de 33 inshy
dividuos de ambos sexos de entre 13 y 30 antildeos datados en 300000
antildeos producto probablemente de
un enterramiento lo que revelariacutea
la existencia de un fuerte sentido
social y mente simboacutelica Indivishy
duos de complexioacuten fuerte hueshy
sos de notable grosor capacidad
craneal algo menor a la nuestra y
mandiacutebula sin mentoacuten
El Horno neanderthalensis debe su nombre al valle de Neanshy
der (Alemania) donde en el siglo
XIX se halloacute el primer esqueleto
parcial de estos homiacutenidos Apashy
recieron hace unos 230000 antildeos
y poblaron Europa y Asia occidenshy
tal adaptaacutendose al clima extremo
de las glaciaciones hasta que se
extinguieron hace unos 30000
antildeos o tal vez menos en su proshy
bablemente uacuteltimo reducto que
parece pudo ser la Peniacutensula Ibeacuteshy
rica Sus caracteriacutesticas fiacutesicas son
una evolucioacuten de los heidelbergenshy
sis con la diferencia de una mayor
capacidad craneal que llega a los
1500 cc (mayor que la nuestra)
por lo demaacutes huesos maacutes gruesos
y pesados que los nuestros fuertes
pero no muy altos (160-170) Y
en su rostro notable prognatismo
sin mentoacuten frente huidiza yarshy
cos supraorbitales resaltados
--
Coexistieron con el Hamo sashy
piens durante miles de antildeos y las
causas de su desaparicioacuten no aclashy
radas son objeto de discusioacuten al
igual que la posibilidad de cruces
(hibr idaciones) entre ambas espeshy
cies hipoacutetesis de la que hay parshy
tidarios como M Wolpoff o Fred
H Smith o detractores como Ch
B Stringer Lo que es indudable
es que los neandertales poseiacutean
una avanzada industria liacutetica usashy
ban el fuego el cuero y la madera
para producir herramientas armas
y adornos cuidaban a sus enfershy
mos y ancianos enterraban a sus
muertos y probablemente desarroshy
lla ron alguacuten tipo de lenguaje para
comunicarse Muy leJOS de la idea
que inicialmente se teniacutea de besshy
tias primitivas sin inteligencia algushy
na Hay pruebas de que algunos
grupos practicaron el canibalismo
pero eso tambieacuten ocurrioacute en nuesshy
tra especie
4 El Horno Sapiens
El Hamo saplens aparece en
Aacutefrica hace 200000 antildeos el arcaishy
co seguacuten algunos investigadores
y hace 120000 el moderno y con
relativa rapidez se va extendiendo
y sustituye a las otras poblaciones
de homiacutenidos en todo el mundo
Desde hace al menos unos 25000
antildeos ninguna otra especie de hoshy
miacutenidos le disputa su espacio en los
ecosistemas que coloniza del plashy
neta Tierra
Dotado de un esqueleto maacutes lishy
gero que el de los neandertales lo
que aumenta la agilidad y proba-
Bibliografiacutea
blemente la habilidad sobre todo
en las manos el craacuteneo evoluciona
adquiriendo una frente maacutes vertica l
desaparece el prognatismo y apareshy
ce el mentoacuten las mandibulas menos
robustas el desarrollo de dietas maacutes
vari adas con la utilizacioacuten del fuego
que le permite un mayor aprovechashy
miento de nutrientes con menor
gasto energeacutetico en su digestioacuten
el desarrollo de un cerebro y de un
leng uaje maacutes complejos que pershy
IIliten el anaacutelisis la planificacioacuten de
estrategias y la transmisioacuten de coshy
nocimientos y aprendizajes el mashy
yor desarrollo tecnoloacutegico gracias a
una mente maacutes creativa emprendeshy
dora dominada por la curiosidad y
en ocasiones el deseo de aventura
y probablemente un mayor sentido
social y de pertenencia a un grupo
lo que lleva a inevitables disputas y
conflictos entre grupos Todo ello
ha llevado a nuestra especie a coshy
lonizar en la praacutectica todos los meshy
dios del planeta fundamentalmenshy
te a base de modificar esos medios
para adaptarlos a nosotros En una
palabra para independizarnos del
medio
Pero sin duda el motor de la evolucioacuten son las mutaciones y reshy
combinaciones geneacuteticas que orishy
ginan la variabilidad y que permishy
ten la aparicioacuten y diversificacioacuten de
rasgos nuevos que no existiacutean en
los ancestros En nuestro caso que
compartimos aproximadamente un
99 del genoma con los chimpanshy
ceacutes son determinadas secuencias
en ese 1 restante del ADN claves
en el proceso de hominizacioacuten y de
nuestras diferencias con ellos
yvwwportalciencianet Art iacuteculos de antropologiacutea y paleontologiacutea Registros foacutesiles sobre la evolucioacuten humana en el Plioceno Emiliano Agu irre Enriacutequez Homiacutenidos contemporaacuteneos Investigacioacuten y Ciencia lan Tatersa ll iquestQuieacutenes fueron los neandertales InvestigaCioacuten y Ciencia Kate Wong Mutaciones pioneras Investigacioacuten y Ciencia Dennos Drayna iquestQueacute nos hace humanos Investigacioacuten y Ciencia Katherine S Pollard
El trabajO de genetistas como
Dennis Drayna o de bioestad iacutestishy
cosas como Katherine Pollard ha
revelado unas cuantas secuencias
de ADN importantes en la evolushy
cioacuten humana Mencionareacute soacutelo alshy
gunas de ellas
La secuencia HAR 1 (118 bases
de ADN del genoma humano que
codifican ARN) que se activa en
el cerebro y parece resultar esenshy
cial en el desarrollo de la corteza
cerebral La secuencia FOXP2 un
gen de evolucioacuten raacutepida y que tieshy
ne una importante implicacioacuten en
el habla Secuencias que tienen
relacioacuten con la dieta como el gen
LCT que permite la toleranCia a la
lactosa en adultos lo que permite
utilizar la leche de animales domeacutesshy
ticos En la lista de secuencias geshy
neacuteticas significativas estaacuten las que
tienen que ver con nuestro sistema
inmunitario Nuestros genes llevan
cicatrices de la lucha contra enshy
fermedades infecciosas especialshy
mente en el caso de retrovirus Tal
es el caso del gen TRIMS que nos
pelmite defendernos mejor que
otros primates frente al ret rovirus
PtEVR1 pero que a cambio nos
hace maacutes vulnerables al VIH (virus
del SIDA)
Somos una joven especie a ve shy
ces un tanto inconsciente que debe
aprender a usar correctamente su
tecnologiacutea y controlar su capacidad
de modificar el medio para evitar
la destruccioacuten de su propia casa el
planeta antes de tiempo y de si
misma
SUPERNOVA 1987 En este antildeo de 1987 alcanshy
zoacute la tierra despueacutes de 168 mil antildeos de viaje por el espacio la luz procedente de una explosioacuten de supernova que tuvo lugar en la vecina galaxia conocida como Gran Nube de ~lagallanes visible desde el hemisferio sur Esto puesshyto en kiloacutemetros supone la friolera de 1589414400 000000 000 Como se observa son distancias inimaginables para nuestros estaacutenshydares de aquiacute en la tierra A decir verdad esta estrella que explotoacute convirtieacutendose asiacute en supernova ya estaba alliacute mucho antes y hashybiacutea fotografiacuteas tomadas con anshyterioridad a la explosioacuten lo cual la convertiacutea asiacute en un magniacutefico e inigualable laboratorio de investishygacioacuten Esto no se podiacutea hacer en tiempos antiguos anteriores a la invencioacuten de la caacutemara fotograacutefishyca la cual ha sido uno maacutes entre los muchos avances de los uacuteltimos cien o doscientos antildeos y de gran importancia en su aplicacioacuten a la astronomiacutea Aunque los estallidos de supernovas en nuestra galaxia son muy poco frec uentes tal vez
Supernova 1987 tomada por el Hubble en 1994
uno cada 100 antildeos o maacutes en el universo entero dada la cantidad de galaxias que existen son muy abundantes De la que estamos hablando aunque no fue en la Viacutea Lactea siacute fue en nuestra vecindad a unos 168 mil antildeos luz como deshyciacuteamos que no es tanto si consi middot deramos su procedencia de otra galaxia la maacutes proacutexima a nosotros_ Esto ha dado margen por primera vez a un estudio concienzudo de lo que estas portentosas explosioshynes dan de siacute y a comprobar si las teoriacuteas elaboradas por los cientiacutefishycos coincidiacutean con la observacioacuten y el estudio de los hechos
Puesto que habiacutea fotografiacuteas anshyteriores que determinaban cual era la estrella que se habiacutea convertido en supernova puacutedose contrastar con los posteriores acontecimientos y fue el momento de comprobar si las teoriacuteas existentes se corresponshydiacutean con las observaciones y con los modelos computacionales que se habiacutean hecho sobre los casos de supernovas Los detalles observashydos encajaban sorprendentemente con las previsiones El resultado de ambas cosas teoriacutea y observacioacuten indicaba que la estrella conteniacutea unas 18 masas solares y tan solo 11 millones de afios de vida en el momento de la explosioacuten Como es habitual en estos casos su composhysicioacuten era principalmente hidroacutegeshyno y helio y su brillo el equivalente a 40 mil veces el de nuestro sol de ahiacute que su consumo de energiacutea fuera mucho mayOl y por tanto su duracioacuten mucho maacutes corta
Cuando la estrella colapsoacute al descender el calor interno que la manteniacutea estable se produjo casi instantaacuteneamente un espectacushylar encogimiento hasta alcanzar un
Antolin Franco Ex-presidente de la Agrupacioacuten
diaacutemetro de tan solo unas pocas decenas de kiloacutemetros
El telescopio espacial Hubble no fue lanzado al espacio hasta abril de 1990 y una vez que hubo estashydo operativo se volcoacute en obtener el maacuteximo de informacioacuten fotograacutefica y espectrograacutefica de lo que quedashyba de la supernova No obstante como se sabe este telescopio en principio resultoacute estar defectuoso por lo tanto las fotografiacuteas obtenishydas no eran las mejores posibles y hubo que esperar a que se corrishygieran los defectos para que estas alcanza ran inigualables cotas de nitidez En 1994 se tomoacute una fotoshygrafiacutea muy detallada de los restos de la explosioacuten y aparecieron unos inesperados anillos que todaviacutea hoy siguen siendo objeto de estushydio pa ra determinar su procedencia (veacutease fotografiacutea adjunta)
Esta explosioacuten de supernova ha sido la maacutes brillante nunca vista desde 1604 antildeo en que Johannes Kepler pudo observar la ya fashymosiacutesima SN 1604 a la que se ha denominado estrella de Kepler La que dio origen a la de 1987 como dijimos antes ya se habiacutea observashydo y se la conociacutea como SK-69202 Era una supergigante azul de unas 18 o 20 masas solares y unas 40 veces el diaacutemetro del sol y su luz llegoacute a nosotros el 23 de febrero de 1987 despueacutes de un viaje de 168 mil antildeos aproximadamente En el hemisferio sur se pudo ver con gran nitidez y se la considera una supemova de tipo 11 de las que crean elementos maacutes pesados que el hieno Su proximidad (en teacutermishynos relativos) y su pronta deteccioacuten la han convertido en la supernova maacutes y mejor estudiada de la histoshyria
Estrella que explota al terminar su vida
Como deciacuteamos todo esto tuvo lugar hace 168 mil antildeos cuando el hombre actual el Homo sapiens todaviacutea no habiacutea entrado en esta fase de desarrollo y su antecesor de aquella eacutepoca seguramente ni siquiera estaba en posesioacuten del lenshyguaje Si la deteccioacuten hubiera sido instantaacutenea si la ve locidad de la luz no tuviera liacutemites no estariacuteamos ahora hablando de esta supernoshyva pues no existiriacutea ninguacuten registro histoacuterico de la misma Tal vez aquel hombre primitivo la habriacutea visto y la habriacutea interpretado seguramenshyte como un augurio de los dioses si para aquel entonces el cerebro humano en sus albores estuviera ya lo suficientemente desarrollado para llegar a estas conclusiones No lo sabemos o al menos el que esto escribe no lo sabe
Pasados esos 168 mil antildeos que la luz necesitoacute para hacer la traveshysiacutea hasta nosotros fue descubierta desde el Observatorio de Las Camshypanas en Chile el 24 de febrero de 1987 por lan Shelton e indepenshydientemente desde Nueva Zelanshyda Fue la uacutenica supernova visible a
simple vista desde la invencioacuten del telescopio
Pero antes de detectarla suceshydioacute algo curioso algo que entraba dentro de lo que es una prediccioacuten cientiacutefica y que veniacutea ni maacutes ni meshynos a confirmar el buen hacer de los investigadores Tres horas antes y precediendo a la llegada de la luz se detectoacute en varios lugares la lleshygada de un paquete de neutrinos iquestCoacutemo era posible que estos neushytrinos se adelantaran a la luz emishytida por la supernova teniendo en cuenta que nada puede ir maacutes deshyprisa que la luz7 Otra vez la teoriacutea daba una explicacioacuten a este extrashyntildeo proceder la emisioacuten de neutrishynos precede a la emisioacuten de la luz
por eso los neutrinos llegan como una avanzada que anuncia alguacuten acontecimiento Se detectaron en total 24 de ellos 11 en Japoacuten en una mina bajo tierra destinada a la caza de neutrinos 8 los captoacute IBM Irvine-Michigan-Brookhaven en Estados Unidos y 5 maacutes en el Laboratorio de neutrinos Baksan en el Caacuteucaso Rusia Por primera vez neutrinos procedentes de una
Obseacutervese la supernova 7987 en el centro con sus anillos
alguacuten tiempo despueacutes de la explosioacuten
supernova habiacutean sido observados directamente y las observaciones coincidiacutean en gran medida con los modelos teoacutericos Se estimaba que despueacutes de la explosioacuten de la supernova el resultado habriacutea de ser la formacioacuten de una estrella de neutrones pero a pesar de la insistencia del telescopio espacial Hubble por dar con ella a pesar de las numerosas fotografiacuteas tomashydas desde su puesta en oacuterbita en 1990 relacionadas con este aconshytecimiento la estrella de neutrones no se ha dejado ver Tal vez esteacute oculta por alguna nube de gas y polvo o tal vez se haya convertido en un agujero negro e incluso hay quienes estiman que podriacutea habershyse formado una estrella de quarks que en teoriacutea pueden formarse dentro de estrellas de neutrones particularmente masivas Todo esto se estaacute investigando y alguacuten diacutea muy posiblemente tengamos la respuesta
Aunque el nuacutemero de neutrinos detectado fue muy pequentildeo se coshyrresponde con lo que se esperaba si bien en ese momento no fuera ese el cometido de los dispositivos cazaneutrinos existentes aquiacute en la Tierra pues nada se sabiacutea entonshyces de la explosioacuten que habiacutea tenido lugar en la vecina galaxia La verdad es que debemos estar muy agradeshycidos de que coincidiendo con la explosioacuten o poco antes se hubieshyran establecido sobre la tierra esos detectores de neutrinos Fue una afortunada coincidencia De haber sucedido la explosioacuten de la supershynova unos antildeos antes no se hubieshyran detectado y ciertas predicciones de la ciencia no se habriacutean podido confinnar por el momento
De todos modos la investigashycion sigue adelante a pesar de los antildeos transcurridos y tal vez se produzca alguna sorpresa que nos abra un poco maacutes el camino hacia el conocimiento de este tipo de exshyplosiones celestes
La nanociencia y la nanotecshynologiacutea son dos aacutereas del conocishymiento emergentes con un elevado caraacute cter multidisciplinar Hablar de ellas es sinoacutenimo de innovacioacuten desarrollo y de relevanc ia cientiacutefica y social Tal es asiacute que ambas discishyplinas han sido incorporadas como una de las Acciones Estrateacutegicas del Plan Nacional de I+D+ i 2008-2011 o lo que es lo mismo el Gobierno espantildeol reconoce el papel de estas disciplinas para mejoror nuestra competitividad industrial Dicho reshyconocimiento estaacute fundamentado en avances innovadores obtenidos que van desde la s aplicaciones en medicina (fabricacioacuten de ligamenshytos o tendones artificiales) o en aplicaciones energeacuteticas dedicadas
BlIClen
ANOCIENCIA y NANOTECNOLOGIA
UN VIAJE FASCINANTE AL NANOCOSMOS
Jorge Lobo Checa Centre dlnvestigacioacute en Nanocieacutencia i Nanotecnologia CIN2 (CSIC -leN) Esfera UAB 08193-Bel laterra Espantildea
a la construccioacuten (edificios que se puedan autoabastecer energeacuteticashymente) hasta su implementacioacuten en dispositivos electroacutenicos cada vez maacutes diminutos y potentes
En nuestra sociedad es cada vez maacutes probable toparse con las palashybras nanociencia y nanotecnoloshygiacutea y consecuentemente es loacutegico preguntarse cuaacutel es el significado y la diferencia entre ambos vocashyblos Las dos palabras comparten el prefijo nano que proviene del voshycablo griego del mismo nombre y que significa diminuto enano peshyquentildeo yes usado en el sistema inshyternacional (SI) de unidades para indicar un factor de 10-9 (es decir la mil milloneacutesima parte de algo) Un
NClIIon Un iexclMIniO BlllIgtn
Figura 1 Tamantildeos caracteriacutesticos y escala de los diferentes objetos nanomeacutetricos comshyprendidos entre O 1y 100 nm con los que se trabaja habitualmente en la nanotecnoshylogiacutea (Imagen tomada de la referencia [1])
nanoacutemetro (n m) es una longitud diez veces superior al tamantildeo tiacutepishyco de un aacutetomo (O 1 nm) o lo que es lo mismo unas 80000 veces maacutes pequentildeo que el diaacutemetro de un cabello humano De este modo la diferencia entre estas dos palabras surge de la propia diversidad en la definicioacuten de ciencia y tecnologiacutea Ciencia es la necesidad de saber un reflejo de la curiosidad del ser humano planteada de forma obJeshytiva y utilizando el meacutetodo cientiacutefishyco (es decir el trabajo realizado en un laboratorio de investigacioacuten en el que se busca o prueba una proshypiedad o una ley de la naturaleza) mientras que tecnologiacutea parte de los conocimientos baacutesicos estableshycidos por la ciencia para construir un dispositivo o aparato que tenga una utilidad o aplicacioacuten determishynada De esta forma la nanociencia y la nanotecnologiacutea estaacuten ligadas y son las dos caras de una misma moneda la tecnologiacutea se desarroshylla a partir de los conocimientos cientiacuteficos existentes y a su vez eacutesta proporciona nuevas herramientas a los cientiacuteficos con las que estudiar nuevos conceptos y avanzar en la ciencia que una vez maacutes generashyraacute tecnologiacutea nueva creando un sistema retroalimentado conocido como ciacutercu lo virtuoso
Ni la nanociencia ni la nanot ecshynologiacutea nacieron como disciplinas cerradas sino que ambas son camshypos del conocimiento que se han
ido construyendo paralelamente con la generacioacuten de nuevos conoshycimientos e innovaciones De maneshyra general se podriacutea definir nanoshytecnologiacutea como la fabricacioacuten de materiales estructu ras dispositivos y sistemas funcionales a traveacutes del control y ensamblado de la materia a la escala del nanoacutemetro (de O 1 a 100 nanoacutemetros del aacutetomo hasta por debajo de la ceacutelula tal y como se muestra en la figura 1) asiacute como la aplicacioacuten de nuevos conceptos y propiedades (fiacutesicas quiacutemicas bioloacutegicas mecaacutenicas eleacutectricas) que surgen como consecuencia de esa escala tan reducida Esta escala de tamantildeos es un tanto arbitraria el liacutemite inferior (una deacutecima de nanoacutemetro) parece claro ya que por debajo del aacutetomo no hay obshyjetos manipulables Sin embargo el liacutemite superior (una centena de nanoacutemetro) es una referencia para indicar que los objetos deben de estar por debajo de la micra Hoy en diacutea tenemos el conocimiento necesario para mover manipular y construir objetos de estos tamantildeos (nanociencia) que seraacuten utilizados en un futuro cercano para realizar una funcioacuten especiacutefica dentro de un determinado dispositivo (nanoshytecnologiacutea)
El origen de la Nanotecnologiacutea es un tanto difusa pero concepshytualmente se atribuye al Premio Nobel Richa l-d Feynman durante su famoso discurso There is plenty of Room at the Bottom (Hay mucho espacio al fondo) En esta miacutetica conferencia pronunciada en 1959 en el Instituto de Tecnologiacutea de California en Pasadena Feynman tratoacute sobre el problema de manishypular controlar y fabricar objetos de muy pequentildeas dimensiones abordaacutendolo desde una perspectishyva absolutamente distinta a como se habiacutea hecho hasta el momento y abriendo todo un nuevo mundo de posibilidades cientiacuteficas y tecnoloacuteshygicas En aquel momento su discurshyso no tuvo una gran repercusioacuten tal vez por la carencia de teacutecnicas experimentales que permitiesen
visualizar las unidades atoacutemicas y moleculares a manipular Es maacutes la palabra nanotecnologiacutea no apashyrece en su discurso y fue acuntildeashyda posteriormente en 1974 por el profesor N Taniguchi de la Univershysidad de Ciencia de Tokio cuando la mencionoacute en un artiacuteculo titulado On the Basic Concept of Nanoteshychnology (sobre el concepto baacutesishyco de la nanotecnologiacutea) En dicho artiacuteculo se hablaba de como esta tecnologiacutea nos permitiriacutea separar consolidar y deformar materiales aacutetomo a aacutetomo o moleacutecula a moshyleacutecula Posteriormente en el antildeo 1986 E Drexler publicoacute su libro Engines of Creation (maacutequinas de creacioacuten) en el que se descrishybe coacutemo las nanomaacutequinas seraacuten capaces de construir desde ordeshynadores hasta maquinaria pesada mediante procesos de ensamblaje de moleacuteculas y aacutetomos Los encarshygados de realizar tan tedioso proshyceso seriacutean nanorobots ensamblashydores capaces de auto- repararse y constituirse a siacute mismos
La idea de usar nanorobots creados a nuestro antojo para reashylizar funciones determinadas nos recuerdan al funcionamiento de los ribosomas y otros agregados moshyleculares en las ceacutelulas de nuestro cuerpo De hecho la biologiacutea viene usando la manipulacioacuten molecular desde hace casi 4000 millones de
antildeos sobre la Tierra Concretamenshyte las maacutequinas auto-repllcantes a nivel atoacutemico son guiadas por el ADN replicadas por el ARN moshyleacuteculas especiacuteficas son ensamblashydas mediante encimas y las ceacutelulas estaacuten llenas de motores a escala molecular Cadenas de iones que permiten o bloquean el paso de otros iones al interior de la ceacutelula a traveacutes de la pared de liacutepidos estaacuten exquisitamente disentildeadas a escala atoacutemica_ Hay por tanto una coshynexioacuten importante de los concepshytos finales de la nanotecnologiacutea con la biologiacutea Las formas de vida maacutes pequentildeas bacterias virus y los componentes activos de las ceacutelulas tienen tamantildeos tiacutepicos en el rango del nanoacutemetro
De este modo otro de los obshyjetivos de la nanociencia y la nashynotecnologiacutea es aprender de los mecanismos fundamentales que la vida ha desarrollado durante su evolucioacuten para intentar reproducirshylos e incluso adaptarlos buscando la resolucioacuten de otros problemas que poco tienen que ver en prinshycipio con la biologiacutea Se podriacutea decir que la evolucioacuten darwiniana ha alcanzado la maestriacutea de las leshyyes de mecaacutenica cuaacutentica que son probabiliacutesticas en su naturaleza como meacutetodo para la supervivenshycia La comprensioacuten de fenoacutemeshynos cuaacutenticos presentes a escala
Figura 2 Basados en la mecaacutenica cuaacutentica han surgido nuevos tipos de microscopios llamados eJe campo cercano (SPM) que nos permiten ver y manipular la materia a escala atoacutemica Estos microscopios basados en la interaccioacuten eJe una punta metaacutelica afilada con el substrato a estudiar (imagen izquierda) han sido una verdadera revolushycioacuten cientiacutefica ya que nos permiten visualizar directamente los aacutetomos de la materia tal y como se observa en la imagen de la derecha (caeJa una de las bolas es un aacutetomo de siliCio) (Imaacutegenes tomadas de la referencia [1])
nanomeacutetrica necesitan por tanto de investigacioacuten fun damental para que puedan ser aplicables en disshypositivos tilles como nanosensores nanomotores y en muchas otras aplicaciones como en medicina y farmacologiacutea
A pesar de que el concepto de aacutetomos ya se habiacutea postulado en la ant igua Grecia eacutestos no se llegaron a visua lizar hasta finales del sig lo XX El ser humano siempre ha senshytido la necesidad de ver maacutes allaacute de lo que le permiten sus limitaciones naturales El mundo invisible es tan infinito y fascinante como el univershyso y aunque nos cueste imaginar y comprender el pequentildeo tamantildeo el enorme nuacutemero o la naturaleza de los objetos diminutos es un reto acercarnos a la grandeza de lo peshyquentildeo El desarrollo de nuevos meacuteshytodos microscoacutepicos para la visuashylizacioacuten del nanomundo marcoacute un hito en el conocimiento cientiacutefico El microscopio oacuteptico tuvo que ser reemplazado por nuevas teacutecnicas como el microscopio electroacutenico o el microscopio de efecto tuacutenel puesto que los liacutemites en resolushycioacuten vienen determinados por la longitud de onda de la luz usada que para el espectro visib le se situacutea entre 400 y 700 nm De este modo soacutelo so podiacutean resolver estructuras en el rango del sub-microacutemetro lo que corresponde a tamantildeos 1000 veces mayor quo la longitud caracshyteriacutestica de un aacutetomo y por tanto no permitiacutean su manipulacioacuten
El trabajo con objetos tan peshyquentildeos inherente a la nanotecnoshylogiacutea entrantildea una gran dificultad y de hecho fue algo praacutecticamente imposible hasta que se desarrollashyron los microscopios de campo cershycano (SPMs) mostrado en la Figura 2 Estas novedosas herramientas permiten no soacutelo la visualizacioacuten sino tambieacuten la manipulacioacuten de objetos de dimensiones nanomeacuteshytricas de muy distinta naturaleza Estos microscopios son tan potenshytes que con ellos es posible llegar a ver aacutetomos sob re una superficie
y moverlos a nuestro antojo La necesidad de esta compleja insshytrumentacioacuten implica otra de las carltJctoriacutesticas fundamentales que acompantildean a la nanociencia y nashynotecnologiacutea su interdisciplinarieshydad Asiacute pues el desarrollo de esta nueva ciencia requiere no soacutelo la utilizacioacuten de teacutecnicas de fabricashycioacuten visualizacioacuten y caracterizacioacuten muy precisas sino tambieacuten una aproximacioacuten multidisciplinar que reuacutena a fiacutesicos quiacutemicos bioacutelogos tecnoacutelogos y teoacutericos trabajando juntos y utilizando el mismo lenshyguaje
Una vez que los meacutetodos de vishysualizacioacuten fueron accesib les para los cientiacuteficos dos enfoques baacutesishycos surgieron para la creacioacuten de estructuras nanomeacutetricas de mashynera reproducible (veacutease la figura 3) El primer meacutetodo llamado topshydown (de arriba hacia abajo) imshypone esencialmente una estructura o patroacuten sobre el substrato que se
mm
Jlm
nm
Top clown
Bottom up
procesa Esta teacutecn ica estaacute basada en una adecuacioacuten y extensioacuten de las teacutecnicas ya existentes como por ejemplo la litografiacutea para crear dichas nanoestructuras Con estas teacutecnicas se obtienen muy alta reshysolucioacuten espacial (cercana a los 50 nm) a costes razonables pero que aumentan alarmantemente cuanto menor es el tamantildeo de la estrucshytura final debido a la dificultad en su produccioacuten Por el contrario el segundo meacutetodo denominado bottom-up(de abajo hacia arriba) estaacute basado en teacutecnicas que utilizan una filosofiacutea totalmente contraria esto es van desde las estructuras fundamentales (aacutetomos moleacuteculas especiacuteficas o nanopartiacuteculas) para crear los dispositivos por auto-enshysamblado El auto-ensamblado es un proceso en el que unos composhynentes inicialmente desordenados dan lugar a estructuras organizashydas como consecuencia de interacshyciones especiacuteficas o locales entre sus componentes Las estructu ras
Figura 3 Los dos meacutetodos usados para el control de la materia a escala nanomeacutetrica La imagen muestra (en sentido horario desde arriba) una imagen de microscoacutepio elecshytroacutenico de un electroacutemetro nanomecaacutenico una estructura de nano tubos de carbono un nanotubo (azul) conectando dos electrodos una red auto-ensamblada compuesta por moleacuteculas y aacutetomos de hierro y finalmente siete moleacuteculas de monoacutexido de carshybono formando la letra C obtenida por manipulacioacuten con una punta de un microsshycopio de campo cercano (Imagen tomada de la referencia [2)
crecidas son el resultado de la comshypeticioacuten ente procesos cineacuteticos y termodinaacutemicos
En la actualidad la microelecshytroacutenica uno de nuestros pilares tecnoloacutegicos estaacute basada en el meacutetodo top down La microelecshytroacutenica ha revolucionado y cambiashydo nuestra forma de vida en forma de ordenadores teleacutefonos moacuteviles televisores y un sinfiacuten de aparatos electroacutenicos Esta revolucioacuten estaacute basada en el transistor inventado en 1947 que hizo posible la apashyricioacuten del circuito integrado y el microprocesador El reto tecnoloacuteshygico es conseguir almacenar maacutes informacioacuten en un menor espacio de forma maacutes raacutepida y todo ello por menos dinero Hasta la fecha esto ha sido posible y ha seguido la llamada ley de Moore que estableshyce que la densidad de transistores en un dispositivo de estado soacutelido se doblariacutea cada 18 meses Asiacute un procesador Penti um IV obtenido mediante teacutecnicas litografiacutecas tieshyne en su interior aproximadamente 6 millones de transistorescm2 vashylor que cuadruplica a los del Penshytium 1 creado soacutelo 4 antildeos antes La separacioacuten miacutenima entre liacuteneas en el antildeo 2000 era de 180 nm y en el antildeo 2008 es de 45 nm como anuncioacute 18M Extrapolando estos nuacutemeros en el antildeo 20161a separashycioacuten entre liacuteneas deberiacutea ser de 10 nm es decir inferior a 100 aacutetomos De seguir cumplieacutendose esta ley y al mismo ritmo podriacuteamos aventurar que a mediados del siglo XXI Ilegashyriacuteamos a un limite absoluto un bit = un aacutetomo Sin embargo antes de alcanzar este liacutemite nos encontrashyriacuteamos con varios problemas
- El primero de ellos tiene que
Referencias
ver con el hecho de que a medishyda que se reduce el tamantildeo de un objeto su superficie crece respecto a su volumen Una consecuencia importante de este aumento es que las propiedades del material cambiaraacuten al reducir el tamantildeo del objeto puesto que las propiedades fiacutesicas de una superficie son muy distintas a las del volumen Estas modificaciones en las propiedades se conocen como efectos de tamashyntildeo finito
- El segundo problema reside en que para tamantildeos del orden o inferiores al nm aparecen efectos cuaacutenticos En nuestro mundo (mashycroscoacutepico) las leyes conocidas por ejemplo las que definen el movishymiento de los cuerpos (ecuaciones de Newton) o la conductividad eleacutectrica (ley de Ohm) dejan simshyplemente de ser vaacutelidas cuando tratamos con objetos cercanos al tamantildeo nanomeacutetrico La existencia de estos efectos lejos de tomarse como inconvenientes o inoportushynos se plantean hoy diacutea como imshyportantes alternativas para la creashycioacuten de futuros dispositivos fundashymentado en propiedades ni siquieshyra existentes en la naturaleza
- El uacuteltimo problema fundashymental que aparece al intentar seguir disminuyendo el tamantildeo de un objeto es que cada vez resulta maacutes difiacutecil mejorar las herramientas que permiten su manipulacioacuten Por tanto aunque la ley de Moore se ha cumplido inexorablemente dushyrante maacutes de 30 antildeos vemos que llegado un momento aparecen una serie de limitaciones intriacutensecas que son irresolubles con el tipo de planteamiento en el que se basa la tecnologiacutea actual Asiacute se imposhyne la necesidad de desarrollar una
nueva tecnologiacutea que nos permita asumir los desafiacuteos planteados en nuestra carrera hacia la miniaturishyzacioacuten Ese es el papel de la nanoshytecnologiacutea
A pesar de que en la actualidad existen pocos productos basados en la nanotecnologiacutea ya existe una gran repercusioacuten mediaacutetica en la sociedad a traveacutes de reportajes y programas en prensa radio teleshyvisioacuten cine ciencia-ficcioacuten e intershynet La nanotecnologiacutea produce el mismo tipo de fascinacioacuten preocushypacioacuten y miedo que los estudios sobre el cosmos aunque ambos son extremos opuestos lo diminushyto frente a lo gigantesco Sin emshybargo siacute hay una gran diferencia entre ambos mundos El universo es gigantesco inalcanzable soacutelo observable mediante telescopios o radiotelescopios y en el que estashymos realizando intreacutepidas explorashyciones limitadas por ahora a los planetas de nuestro entorno Por el contrario podemos movernos en la nanoescala con gran familiashyridad y podemos jugar con los aacutetomos y moleacuteculas para producir nuevas estructuras y nuevos mateshyriales El dominio de la materia en la nanoescala nos permite disentildear y fabricar nuevos materiales hasta ahora inexistentes descubrir proshypiedades nunca observadas inven shytar dispositivos que nos permitan construir otros maacutes y maacutes compleshyjos con comportamientos similares a entidades bioloacutegicas etceacutetera Todo ello nos lleva a hacernos una pregunta casi existencial iquestHasta doacutende podremos llegar con la nashynotecnologiacutea 7 No se conoce la resshypuesta el limite final podriacutea residir en nuestra propia imag inacioacuten
[1) e Briones Lloren te ECasero Junquera J A Martiacuten Gago PA Ame lio Serena Domingo J M Goacutemez Olleta P Moltoacute Moltoacute Nanociencia y ilanotecnologiacutea Entre la ciencia ficcioacuten del presente y la tecnologiacutea del futuro Fundacioacuten Espantildeola para la Ciencia y la Tecnologiacutea httpowwwfecvtes [2J J V Barth G Constantini K Kern Engineering atomic and molecular nanostructures at surfaces Nature 437 671 (2005) [3J E L Wolf Nanophysics and Nanotechnology An Introduction to Modern Concepts in Nanoscience (Segunda Edicioacuten) W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2006) [4J B Brushhan Springer Handbook of Nanotechnology Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2004) [5J M Koacuteh ler W Fritzsche Nanotechnology An Introduction to Nanostructuring techniques W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2004)
Hace casi veintitreacutes siglos exacshytamente el antildeo 287 aC naciacutea en Siracusa entonces una colonia de la Magna Grecia el gran Arquiacutemeshydes uno de los mayores genios de la antiguumledad de cuyos inventos y descubrimientos seguimos benefishyciaacutendonos ahora
De su vida es poco lo que sabeshymos porque la biografiacutea que escrishybioacute un coetaacuteneo suyo llamado Heshyraacuteclides no llegoacute hasta nosotros La mayor pa rte de la informacioacuten que poseemos se la debemos a Plutarco (46-120 de nuestra era) en su fashymosa obra Vidas Paralelas quien a su vez extrajo los datos del hisshytoriador romano Pollbio autor de una Historia universal
Se considera probable aunque no probado que viajoacute a Egipto y mantuvo estrecha relacioacuten con Erashytoacutestenes de Cirene director de la ceacutelebre biblioteca alejandrina y se da por cierto que contactoacute con la escuela cientiacutefica de dicha ciudad cuyos matemaacuteticos leyeron y citashyron sus obras No obstante hubo que esperar hasta el antildeo 530 de para que se hiciera la primera comshypilacioacuten de sus escritos por Isidoro de Mileto Pocas copias de los trashybajos del sabio siracusano sobrevishyvieron y no fue hasta 1906 cuando Johann Ludw ig Heiberg descubrioacute en Constantinopla un palimpsesto (papiro sobre el que se ha escrito un texto sobre otro anterior borrashydo) que permitioacute conocer los razoshynamientos matemaacuteticos de que se habiacutea va lido Arquiacutemedes para sus descubrimientos
Fue un genio de las matemaacuteshyticas con especial dedicacioacuten a la geometriacutea Sus hallazgos le garanshytizan un puesto de honor en 105
anales de la ciencia Ideoacute un meacutetoshydo para medir la circunferencia coshynociendo el diaacutemetro y determinoacute con aproximacioacuten de menos de dos mileacutesimas el valor del pi griego Elaboroacute tambieacuten las foacutermulas que
ARQUIMEDES permiten calcular el aacuterea del ciacutercushylo partiendo del radio y calculo el aacuterea de un segmento de paraacutebola entre otros hallazgos geomeacutetricos
Si bien no descubrioacute la palanca estudioacute las leyes que explican el principio que entra en juego al accionarla y al darse cuenta de la importancia que teniacutea dijo Si me dan un punto de apoyo movereacute el mundo
Arquiacutemedes no solo cultivoacute con eacutexito las matemaacuteticas sino que hizo incursiones fructiacuteferas en la fiacutesishyca Inventoacute el tornillo que lleva su nombre consistente en un mecashynismo con una hoja en forma de tornillo dentro de un cilindro para transferir agua desde un nivel bajo a canales de irrigacioacuten Este tornishyllo sigue usaacutendose para bombear liacutequidos
Se dice que mientras tomaba un bantildeo observoacute que el agua de la tina subiacutea cuando eacutel entraba y este efecto le llevoacute a descubrir el prinshycipio hrdrostaacutetico conocido como principio de Arquiacutemedes que en su versioacuten actualizada se enuncia diciendo que un soacutelido sumergido en un liquido recibe un empuje ha-
Piacuteo Moa Ban ga Escritor
cia arriba igual al peso del vo lumen del liacutequido que desaloja Al descushybrir este principio exclamoacute Eureshyka (Lo he encontrado) que ha pasado al cataacute logo de expresiones populares
Su mente prodigiosa no solo elucubraba teoriacuteas innovadoras tambieacuten dedicoacute su talento a inshyventa r armas nuevas que pudieran servir para la defensa de su ciudad Una de ellas fue un artefacto esshypecie de garra capaz de hund ir un naviacuteo enemigo
Pero el arma maacutes sorprendente seriacutean los espejos ustorios conocishyda por un relato de Luciano de Sashymosata (12 1-161 de) con la cual consiguioacute incendiar una escuadra enemiga Este invento nunca ha sido reproducido por lo que se pone en duda su existencia
La muerte de Arquiacutemedes se produjo el antildeo 212 aC a los 75 antildeos una edad considerada lonshygeva para la eacutepoca asesinado por un soldado romano de los que conquistaron Siracusa seguacuten la leshyyenda al negarse a acompantildearle pretextando que teniacutea que resolver antes un problema
Estatua de bronce de Arquiacutemedes en el observatorio Archenhold en Berl iacuten esculpida por Gerhard Thieme e inaugurada en 1972
Jack W Szostack
PREMIOS NOBEL Piacuteo Moa Banga DE CIENCIA 2009
Escritor
Charles K Kao George E Smith Wi llard S Boyle
2009 fue un antildeo en el que la concesioacuten de los premios Nobel de ciencia revistioacute ciertas peculiashyridades que conviene resaltar En primer lugar la adjudicacioacuten a tres investigadores en cada uno excepshyto en el de Economiacutea que fue comshypartido por dos ganadores Todos ellos destacaron en investigacioacuten baacutesica cuyos resultados propiciaron muacuteltiples aplicaciones praacutecticas lo que muestra claramente la imshyportancia que la ciencia pura tiene para el progreso
Otra caracteriacutestica es la alta parshyticipacioacuten de la mujer que acaparoacute cinco nominaciones el 44 de los agraciados proporcioacuten nunca alshycanzada antes Una de ellas la de Economiacutea es la primera mujer en ser distinguida con el galardoacuten en dicha disciplina en los 60 antildeos en que se adjudicoacute
MEDICINA
Recayoacute en tres cientiacuteficos (dos mUjeres y un varoacuten) que seguacuten destacoacute el jurado del Instituto Kashyrolinska han antildeadido una nueva dimensioacuten para la comprensioacuten de la ceacutelula han arrojado luz sobre los mecan ismos de enfermedades y han estimulado el desarrollo de nuevas terapias potenciales Se trata de Elisabeth H Blackburn Carol W Greider y Jack W Szostak
Los tres destacaron en la investishygacioacuten baacutesica sobre los teloacutemeshyros una estructura que se une a los extremos de los cromosomas humanos y los protege del enveshyjecimiento A la piexclimera se debe el descubrimiento de la enzima telomerasa que es un mecanismo baacutesico para la vida Cuando la teloshymerasa aumenta anormalmente se produce caacutencer O sea que en su justa medida rejuvenece la ceacutelula pero en exceso provoca un tumor Los conocimientos adquiridos proshymeten aplicaciones futuras en la lucha contra el caacutencer y el enveJeshycimiento celular
Blackburn nacioacute en Tasmania (Australia) en 1948 y junto con su disciacutepula Greider descubrieron la telomerasa en 1984
Grelder natural de California nacioacute en 1961 y fue quien demosshytroacute que los teloacutemeros previenen
el dantildeo en los cromosomas y por uacuteltimo Szostak de 57 antildeos Ion dishynense identificoacute ceacutelulas que por estar mutadas provocan un enveJeshycimiento celular prematuro
FiacuteSICA
La Academia sueca concedioacute el preciado galardoacuten a tres investigashydores que han ayudado a sentar las bases de las actuales redes de comunicaciones al decir del JUshyrado Son Charles Kao Kuen WishylIiaard S Boyle y George E Smith El tema comuacuten de investigacioacuten fue el descubrimiento del siacutelice un mashyterial abundante en la naturaleza como transmisor de la luz y a traveacutes de ella de las comunicaciones por fibra oacuteptica
El proceso lo inicioacute Kao en 1966 con la publicacioacuten de un artiacuteculo firmado conjuntamente con G O Gackam en el que anunciaba la capacidad de la luz para transmitir informacioacuten De ahiacute arranca la utishylizacioacuten industrial de la fibra oacuteptica desde 1970 transformada hoy en una red de maacutes de 1000 millones de kiloacutemetros por la que circulan textos muacutesica e imaacutegenes utilizashydas en Internet medicina etc
Kao que nacioacute en 1933 en Shanghai fue el precursor y visionashyrio del horizonte que se abriacutea con el empleo de la fibra oacuteptica Vive
Venkatraman Ramakrishnan Ada E Yonath Thomas A Stei tz
en Hong Kong donde sigue ded ishycado a la docencia
Boyle nacido en Canadaacute en 1924 junto con Smith que nacioacute en Nueva York en 1930 siguiendo la teoriacutea sobre el efecto fotoeleacutectrishyco de Einstein que le valioacute el Nobel crearon un sensor digital llamado CCD (Charged Coupled Device) cashypaz de reunir y leer las sentildeales de un gran nuacutemero de elementos de las imaacutegenes el ojo electroacutenico de las caacutemaras digitales que se utiliza tambieacuten en numerosas aplicaciones teacutecnicas como en la observacioacuten del interior del cuerpo humano y ha proporcionado fotos de lejanos lugares (como por ejemplo de Marshyte) o de los oceacuteanos profundos en palabras de la Academia
QUiacuteMICA
Tambieacuten este antildeo fueron tres investigadores de esta ciencia los laureados con el preciado galarshydoacuten cuyos nombres son Benkatrashyman Ramakrishnan Ada Yonath y Thomas Steitz que coincidieron en sus estudios sobre la estructura y funciones de los ribosomas unas partiacuteculas del citoplasma que desshycodifican la informacioacuten del ADN transmitida por el ARN mensajero para fabricar las proteiacutenas selecshycionando los amin oaacutecidos uno a uno
Los equipos liderados por los tres ganadores consiguieron por medio de la cristalografiacutea de rayos X el coshynocimiento en tres dimensiones de la estructura atoacutemica de los ribososhymas en el antildeo 2000 Este logro de bioquiacutemica baacutesica permitioacute saber como actuacutean los antibioacuteticos en las ceacutelulas de las bacterias lo que haraacute
posible disentildear nueshyvos antibioacuteticos que mejoren Ia actividad de 10$ actualmente en uso evitando asiacute la aparicioacuten de resistenshycia que se da en algushynos casos
La israeliacute Yonath de 70 antildeos trabaja en el Instituto Weismann de Jerusaleacuten y fue la pionera en obtener los primeros cristales Ellnor Ostrom OIIver E Willlamson de ribosomeacutels el norteamericano Steitz nacido en 1940 es profesor de la Universidad de Yale y publicoacute en 1998 el primer mapa incomshypleto del ribosoma y por uacuteltimo Ramakrishnan el maacutes Joven de los tres nacioacute en la India en 1952 y trabaja en la Universidad de Camshybridge (R~lIlo Unido) Tuvo una partlclpaClon relevante en la resoshylucioacuten de la estructura ribosoacutemica En dicha Universidad fue donde James Watson y Francis Crick desshycubrieron en 1953 la estructura en doble heacutelice del ADN
ECONuumlMiacuteA
La Academia de Ciencias de Suecia otorgoacute el premio de Ecoshynomiacutea a dos profesores estadounishydenses (como manda la tradici oacuten) por sus investigaciones en torno a las organizaciones sociales y la imshyportancia que en ellas tiene la orshyganizacioacuten econoacutemica (economic gobernance) que ha sido tladucishyda al espantildeol por un raro palabro gobernanza que bien podriacutea haber sido sustituido por gobierno o gobernabilidad Los plemiados son Elinor Ostrom y Oliver WiJliamshy
son Aunque ambos partieron de oacutepticas distintas coinciden en sus conclusiones
Ostrom nacida en 1933 es proshyfesora de la Universidad de Indiana y centroacute su trabajo en el estudio de la gestioacuten de la propiedad comuacuterl y en su libro El gobierno de los meshydios comunes describe numeroshy
sos casos eXitosos de comunidades locales entre las que incluyoacute el Trishybunal de las Aguas de Valencia un jurado centenario de regantes que dirime los conflictos derivados del uso del agua como ejemplos que muestran mayor eficiencia que la de otras forma puacuteblicas o privadas de gestioacuten Llega a la conclusioacuten de que ni la plivatizacioacuten ni la gesshytioacuten puacuteblica son siempre la mejor
opcioacuten Por su parte Williamson de 77
antildeos (uno maacutes que su pareja ganashydora) es docente de la Universidad de Berkeley California y autor de la obra Las instituciones econoacuteshymicas del capitalismo en la que estudia la teoriacutea y desarrollo de los costes de transaccioacuten que son los derivados de la operacioacuten aunque no formen parte del precio y su aplicacioacuten al funcionamiento intershyno de las empresas Analizoacute como influyen las relaciones jeraacuterquicas de las grandes sociedades en la reshysolucioacuten de los conflictos internos Tambieacuten estudioacute las situaciones en las que la organizacioacuten empresashyrial se vuelven tan complejas que aconseja externalizar determi nadas actividades operacioacuten que recibe el nombre de outsourci ng
ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
bull Los diacuteas 18 19 Y20 de septiemshybre tuvo luga r en el municipio ourenshysano de Maceda la celebracioacuten de Asshyt roga licia 09 evento del que nuestra agrupacioacuten form a parte como colaboshyradora organizadora del mismo y que en los uacuteltimos dos antildeos se estaacute convirshytiendo en la referencia del panorama astronoacutemico gallego gracias a la gran calidad de las conferencias y talleres que durante estos diacuteas se desarrollan wwwastroga liciaorg
- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
bull El diacutea 16 de octubre t uvo lugar una observacioacuten con el colectivo ponteshyvedreacutes Va ipolorio en el nacimiento del Riacuteo Gafos muy cerquita de Pontevedra A esta observacioacuten acudieron muchos miembros de dicho colectivo y un buen nuacutemero de miembros de la AARB
bull Los diacuteas 13 y 24 de noviembre Julio Pereira impartioacute sendas charlas de Iniciacioacuten a la Astronomiacutea y sesiones de Planetario para los alumnos del Coleshygio Mariano de Vigo Tambieacuten t uvieron lugar estas charlas de iniciacioacuten a la Asshytronomiacutea en el Colegio Las Acacias
voa nos acercoacute todas las novedades acerca de la investigacioacuten sobre exoshyplanetas con una charla-coloquio titushylada Planetas Extrasol ares que tuvo lugar en la Libreriacutea Casa eJel Libro cuya gerencia una vez mas nos cedioacute su sashyloacuten de actos para nuestras actividades
bull El 17 de noviembre Pablo Martiacuteshynez Javier Navidad Sebastiaacuten Hernaacutenshydez y Ricardo Lago se desplazaron al Alto de Fontefriacutea con intencioacuten de obshyservar el maacuteximo de las Leoacutenidas (lluvia de estrellas)
bull El 23 de noviembre Ricardo Lago impartioacute una charla-coloquio titu lada Exploracioacuten Espac ia l en el sa loacuten de actos de la libreriacutea Casa del Libro
bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
bull Durante este antildeo 2009 se han enviado reportes sobre contaminacioacuten lumiacutenica al Proyecto IACO en el ma rco del AIA-IYA2009
bull Se ha puesto en marcha el Proshyyecto CMON (Collaborative Meteor Observatory Network) entre varios afishycionados gallegos para montar una red gallega de registro y estudio de boacutelidos y meteoros que pueda colaborar con otras redes profesionales que ya estaacuten en pleno funcionamiento
Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
-
Eridanu~--
[) 225 0
Columba -lt
E w
Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
Diacutea 20shy
Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
Diacutea 4shy
Diacutea 22shy
Diacutea 17shy
MAYO
Diacutea 6shy
Diacutea 16shy
Diacutea 26shy
JUNIO
Diacutea 8shy
Diacutea 21shy
Diacutea 28shy
Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
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Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
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A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
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Outros servizos de Atencioacuten Cidadaacute Se vostede quere obter informacioacuten a traveacutes do seu moacutebil ou do seu enderezo electroacutenico sobre ofertas de emprego munlClpals subvencioacutens e prazos de pagamento dos impostos municipais noacutes informaacutemoloa sen custo alguacuten Poacutedese dar de alta a traveacutes do 010 ou no enderezo 010vigoorg
Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
bullWWW vigO org
que la complejidad de la maacutequina el trabajo pionero que alliacute se esta realizando y el nuacutemero elevado de grupos de investigacioacuten que intershyvienen en el proyecto y que hay que coordinar es un desafiacuteo en toda la regla
Sin embargo como dice el Director General de CERN Rolf Heuer ahora se comprende mucho mejor coacutemo funciona la maacutequina y este contratiempo ha suministrado mucha experiencia para el futuro Se han mejorado algunos sistemas de proteccioacuten y se controlaraacuten los haces con nuevos sistemas de seshyguimiento Iniciaraacute su funcionashymiento a una energiacutea menor de la que se ha previsto en el mes de noviembre para ir calibrando el guiado de los haces los detecshytores los sistemas de recogida de datos etc Posteriormente se aushymentaraacute su energiacutea hasta unos 5 TeV en el 2010 para despueacutes des-
conectarla en el invierno del nuevo antildeo y pl-epararla para su funcionashymiento a 7 TeV (energiacutea maacutexima) en el 2011 No obstante a estas energiacuteas por debajo de la energiacutea maacutexima los fiacutesicos esperan enconshytrar resultados que sean relevantes e indicadores quizaacutes de una nueva Fiacutesica
El club de Fiacutesica Enrico Fermi tiene ya una rica tradicioacuten de premios entre sus antiguos miembros iquestNos puede hablar de este tema
En el club venimos preparando a los alumnos para la Olimpiada de Fiacutesica desde sus comienzos Ha hashybido miembros del Fermi que han sido ganadores tanto en la fase local de la Universidad de Vigo como en la fase nacional y han podido asistir a la Olimpiacuteada Intershynacional En el antildeo 2001 fuimos ganadores del concurso Ciencia en
accioacuten y representamos a Espantildea en el eERN junto con otro grupo de un colegio de Madrid Conseshyguimos un diploma en el Concurso Scienza per tutti en el antildeo 2003 por un trabajo sobre el micromunshydo y el macromundo etc
iquest Coacutemo estaacute estructurado el curshyso en el Club Fermi
Las sesiones en el Club Fermi tienen una frecuencia semanal y se extienden a lo largo de un trimestre En la segunda fase las actividades se centran en la preparacioacuten de la Olimpiacuteada de Fiacutesica y en la particishypacioacuten en algunos de los concursos cientiacuteficos que hayan elegido los participantes La clausura del curso en el mes de abril se hace coincishydir con la participacioacuten en el Masshyterclass experimento en Fiacutesica de partiacuteculas a traveacutes de internet que organiza la Universidad de Santiago en colaboracioacuten con CERN
Joseacute Mariacutea Cordobeacutes director del Club de Fiacutesica Enrico Fermi y colaborador de esta revista durante una estancia en el CERN
FISICA
INTRODUCCiOacuteN
La fiacutesica es una rama de la cienshycia La ciencia es la buacutesqueda de un entendimiento racional del mundo en el que vivimos Como tal la ciencia parece haber sido inventada hace unos 3000 antildeos en la antigua Grecia y sus coloshynias por los mares Egeo y Meshyditerraacuteneo Mucho antes de la ciencia la humanidad demostroacute tener grandes capacidades inshyventivas manejando el fuego la agricultura la medida de tierras calendarios los tejidos la metashylurgia y el uso de metales (coshybre bronce y plomo) para la deshycoracioacuten herramientas y armas
CIENCIAS FiacuteSICAS
En tiempos antiguos con el fin de procurar bienestar a la hu shymanidad aquellos fenoacutemenos provocadores de miedo como las tormentas truenos y relaacutempagos
terremotos erupciones volcaacutenicas otros desastres naturales trageshydias personales tales como la enshyfermedad accidentes y similares se atribuiacutean todos a espiacuteritus que veniacutean en una gran variedad de colores y sabores El aplacarlos era una importante industria La mitoshylogiacutea una rica y hermosa literatura emergiacutea de los esfuerzos de la hushymanidad para hacer frente a lo que pareciacutean acontecimientos caoacuteticos y al azar La mitologiacutea se convirshytioacute en el manual del usuario para desenvolverse en un mundo que mezclaba reconfortante regularishydad - diacutea y noche invierno y verashyno las fases de la luna las mareas el movimiento de los planetas y los modelos de estrellas - con desasshytres inexplicables y catastroacuteficos
Entonces allaacute por los antildeos 600 iJC algo nuevo sucedioacute una deshyterminacioacuten por tratar de entender el mundo en toda su complejidad por medio de la loacutegica (lagos) Esto iba a reemplazar la mitologiacutea (mythos) que va con la poesiacutea la cancioacuten y el relato de cuentos El lagos entrantildeaba un firme razonashymiento Como ejemplo de la nueva filosofiacutea la causa de la noche y el diacutea es la rotacioacuten de la tierra sobre su eje una explicacioacuten mucho maacutes econoacutemica que aquella en la que el sol orbita la tierra en 24 horas
Obseacutervese que ambas explicashyciones para el diacutea y la noche hacen
DI Leon M Lederman A Antoliacuten Franco para traducir
para la Revista Ciencia Riacuteas Baixas
uso de la racionalidad - en resshypuesta a porqueacute diacutea y noche Los griegos nuevos a este asunto de la ciencia teniacutean una conviccioacuten filoshysoacutefica de que la razoacuten maacutes sencilla era la preferible Uno puede ver esto en la arquitectura y la escultushyra griegas en donde siempre que era posible se seleccionaba la geoshymetriacutea y la elegancia
Un tema capital de la ciencia griega era la presuncioacuten de que las complejidades del mundo - de los soacutelidos liacutequidos y gases de la roca y del metal del sol y los planetas de lo duro y lo blando - todo era la consecuencia de liJ combinacioacuten de cuatro elementos baacutesicos que ellos llamaron aire tierra fuego y agua Hoy en diacutea los ciacutenicos proclashyman que de aquiacute solo se obtiene un lodo caliente y burbuJeante Pero la buacutesqueda de la simplicidad subyacente a la complejidad era una estrategia fundamental
Una idea mucho maacutes cercana a nuestro actual concepto del munshydo fue inventada por Demoacutecrito (450 aL) Eacutel introdujo la idea de que existe una variedad de partiacutecushylas diminutas e invisibles que viajan raacutepidamente por todo el espacio colisionando y combinaacutendose en distintas formas y acumulaacutendose para hacer la variedad de cosas una gota de agua un grano de coshybre una mota de sal Estas ideas de
El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trabajo en fiacutesica de partiacuteculas en 1988 Actualmente vive en Batavia Illinols (USA)
FUENTES AEinstein El mundo como yo lo veo R Feynman et al Las conferencias de Feynman sobre Fiacutesica GGalileo Diaacutelogos relacionados con dos nuevas ciencias DGriffiths Introduccioacuten a la Mecaacutenica Cuaacutentica J Keats Las Poesiacuteas completas de John Keats EOWilson ConsillienceLa utilidad del Conocimiento
aacutetomos eran una forma de buscar
la simplicidad dentro de las comshyplejidades de la materia pero en los primeros tiempos de Grecia la verificacioacuten de tales ideas no era posible ni siquiera se pensaba que fuera importante En lo que caprishychosamente pod riacutea considerase presciencia los filoacutesofos griegos no a diferencia de algunos fiacutesicos teoacutericos modernos pensaban que la verificacioacuten experimental era abshysolutamente indigna
Demoacutecrito de Abdera
Los griegos no estaban enamoshy
rados de las investigaciones expeshyrimentales disentildeadas para confirshymar lo que ellos consideraban la belleza espiritual y esteacutetica de su visioacuten del mundo Se cuenta una historia acerca de un joven filoacutesoshyfo recieacuten elegido a la distinguida
Academia de Platoacuten Escuchoacute un debate sobre el nuacutemero correcto de dientes que se asignaban a un asno El argumento sentildeala la nushymerologiacutea pitagoacuterica en contra de la jerarquiacutea de la estructura animal ordenada por los dioses El novicio interrumpioacute para sugerir que jusshyto en el exterior de la Academia habiacutea un grupo de carromatos cada uno de los cuales estaba enshyganchado a un asno y que los acashydeacutemicos podiacutean salir a contar los dientes Inmediatamente el desshyafortunado individuo fue asaltado recibioacute una buena paliza por parte
de los enfurecidos veteranos y fue arrojado de la Academia Este incishydente dejoacute claro el modelo de las corteses discusiones acadeacutemicas entre nuestras maacutes prestig iosas facultades de Harvard Stanford Yale y Princeton
LAS PRAacuteCTICAS DE LA FiacuteSICA
Para acercarnos a la fiacutesica es uacutetil describir las disciplinas esenciashyles que definen la actividad geneshyral de la ciencia Hay cuatro de tashyles disciplinas y pueden disponershy
se en la forma jeraacuterquica de una piraacutemide procediendo a partir de una base principal matemaacuteticas hasta fiacutesica quiacutemica y triunfante en complejidad con la moderna biologiacutea con base molecular por encima
Uno puede casi al azar escoger una de las muchas subdivisiones
que se extienden desde la astronoshymiacutea y antropologiacutea hasta la zooloshygiacutea y tropezar con tales subdisciplishynas como geoquiacutemica astrofiacutesica geneacutetica o quiacutemica atmosfeacuterica pero todas ella mezclan trozos de las disciplinas esenciales para consshy
truir el gran monumento a coacutemo funciona el mundo
La fiacutesica tiene el fino enfoque de da rificar la estructu ra de la materia y la energiacutea sobre un escenario que
consiste en espacio y tiempo que empieza con el origen del universo entendiendo la evolucioacuten desde el informe caos de la explosioacuten origishynal hasta la formacioacuten de galaxias cuaacutesares agujeros negros estrellas y sistemas solares La estructura de la materia hasta las moleacuteculas aacutetomos y partiacuteculas subnucleares es tambieacuten una parte esencial del enfoque Desarrollo histoacuterico
La disciplina de la fiacutesica surgioacute en el siglo XVI como una partida cuantitativa de leyes con base mashy
temaacutetica por medio de las cuales los humanos podiacutean comprender el mundo inanimado Los profundos
misterios con que se enfrentaban los antiguos fueron reemplazados por una grupo de principios cada vez maacutes concisos de modo que el movimiento de los objetos - el vueshylo de los proyectiles la caiacuteda de las manzanas la oacuterbita de la luna la trayectoria de los planetas - podiacutea explicarse de forma cuantitativa Las defi n iciones de espacio tiempo materia y energiacutea eran precisas Los fenoacutemenos excesivamente compleshyjos - eclipses cometas mareas las propiedades de la materia (ej soacuteshylidos liacutequidos y gases) la estabilishydad de las estructuras (ej puentes torres barcos ) el comportamiento
de la Iuz los procesos queinduyen las oscilaciones del calor temperashyturas los colores del arco iris y los colores maacutes sutiles que emiten las sustancias calientes las cargas eleacutecshytricas y el magnetismo gravedad y radioactividad - todo esto fue con el paso del tiempo organizado en un nuacutemero relativamente pequentildeo de leyes de la fiacutesica
Las claves de la evolucioacuten de la fiacutesishy
ca moderna surgieron de una nueshyva actitud tipificada por una obsershyvacioacuten cuantitativamente precisa y experimentos controlados acopiashydos con ra zonamiento matemaacutetico Estas nuevas ideas empezaron con
la fiacutesica asociada principalmente con Galileo alrededor de 1600 Con los eacutexitos la estructura conshyceptual se extendioacute lentamente a otras disciplinas cientiacuteficas Los insshytrumentos necesarios para llevar a cabo la experimentacioacuten controlashyda evolucionaron lentamente desshyde remiendos hasta disentildeo basado en el entendimiento cientiacutefico La apl icacioacuten de la ciencia a la socieshydad (tecnologiacutea) animoacute la inversioacuten de la sociedad en la ciencia pero tambieacuten capacitoacute a la ciencia para llevar a cabo una experimentacioacuten auacuten maacutes sofisticada Este proceso
da cuenta del asombroso raacutepido avance de la ciencia y la tecnologiacutea que es caracteriacutestico de nuestros tiempos
El avance moderno
El siglo XX vio una profunda ampliacioacuten de las propiedades del mundo fiacutesico considerado ahora entendido por la fiacutesica El proceshyso de la fiacutesica empieza con el exashymen de un conjunto de fenoacutemenos que parecen estar relacionados (ej el movimiento y la estabilidad de los objetos) y sobre la ba se de cuishydadosas observaciones y medidas conduce a una propuesta de una ley concisa o un conjunto de leshyyes que pueden dar cuenta de las observaciones y la medida Estas nuevas leyes estaacuten sujetas a prueshybas siempre maacutes incisivas Si estas leyes fallan son reemplazadas por leyes maacutes profundas y maacutes vaacutelidas
Puede hacerse una lista de las subdisciplinas de la fiacutesica como (1) estado soacutelido (fiacutesica de materia conshydensada) que trata de estructuras complejas de la materia (ej supershyconductores semiconductores la ciencia de los materiales estructushyras moleculares complejas) (2) fiacutesica atoacutemica que trata de las propiedashydes de los aacutetomos (3) fiacutesica nuclear que trata de los fenoacutemenos de los nuacutecleos de los aacutetomos que ocupan solamente 10-15 del volumen del aacutetomo y (4) partiacuteculas elementales que trata de la buacutesqueda de los lashydrillos maacutes baacutesicos de la materia y de las fuerzas relevantes
Este sencillo resumen no toma en cuenta importantes temas relashycionados como la astrofiacutesica (que trata de la fiacutesica de las estrellas gashylaxias y la historia de la evolucioacuten del universo) la biofiacutesica (que trata de la fiacutesica de moleacutecu las muy granshydes cuyas estructuras definen proshyteiacutenas ceacutelulas y genes) y geofiacutesica y fiacutesica de la quiacutemica ( que trata de
la aplicacioacuten de las leyes de la fiacutesica a las disciplinas cientiacuteficas adyacenshytes)
Albert Einstein
La forma en que fu nciona la fiacuteshysica puede ilustrarse por medio de una de las subdivisiones la fiacutesica de pal-tiacuteculas Esta disciplina identishyfica los objetos maacutes primord iales a partir de los cuales estaacute compuesshyta la materia y busca entencJer las fuerzas que actuacutean entre estas parshytiacuteculas para construilmiddot los nuacutecleos aacutetomos y moleacuteculas Estas entidashydes maacutes complejas son entonces entregadas a la quiacutemica y a la biologiacutea moderna de base moleshycular generalmente acompantildeadas de un manual del usuario que prescribe las leyes relevantes de la fiacutesica El entablado conceptual soshybre el cual danzan estas leyes estaacute hecho de materia energiacutea espacio y tiempo
La fiacutesica de partiacuteculas surgioacute en la deacutecada de 1950 a partir de estudios de los nuacutecleos de los aacutetoshymos y la fiacutesica de rayos coacutesmicos Esta uacuteltima estudiaba partiacuteculas energeacuteticas que bombardeaban la tierra desde el espacio profundo exterior Para penetrar en profunshydidad dentro del nuacutecleo se invenshytaron los aceleradores de partiacutelcushylas para controlar y observar las colisiones entre las partiacuteculas aceshy
leradas (ge neralmente electrones y protones) y los objetivos selecshycionados A medida que aumenshytaba el conocimiento se disentildear-on las leyes generales de la naturaleza y generalmente se manifestaron matemaacuteticamente Estas leyes (ej la teoriacutea cuaacutentica de campos la relatividad general tambieacuten conoshycida como la ley de la gravedad de Einstein la teoriacutea de supercuerdas) fueron entonces sometidas a tests experimentales Nunca se halla que las teoriacuteas sean correctas A menudo se halla que son erroacuteneas o a lo mejor posiblemente correcshytas N uestra experiencia ha de ser respetuosa con nuestra herencia pero esceacuteptica de su l1nivNsalidad Por consiguiente las leyes de Isaac Newton promulgadas alrededor de 1680 fueron verificadas en un elevado nuacutemero de pruebas en un gran nuacutemero de laboratorios Pero solamente alrededor de 1920 se halloacute que no eran vaacute lidas cuando los fiacutesicos aprendieron coacutemo proshybarlas en el microscoacutepico mundo de los aacutetomos nuacutecleos y quarks
Las conexiones de distintas partes de la ciencia son algunos de los tesoros de la actividad Por consiguiente se tornoacute claro en el siglo XX que para entender como funciona el so l necesitamos saber acerca de las reacciones nucleares la existencia de neutrinos y la teoriacutea de la Fuerza Deacutebil El entender la evolucioacuten del universo necesitaba de todo el resumen teoacuterico de las partiacuteculas elementales porque el universo infante era una caliente y densa sopa de pa rtiacuteculas y fuershyzas Los aceleradores de partiacuteculas construidos para ensamblar este conocimiento estaacuten ahora a la esshypera de ver moleacuteculas bioloacutegicas y las briznas de carboacuten que son parte del estudio de la ciencia de los materiales
Como soportes de las disciplinas estaacuten los dos pilares revolucionarios
de la fiacutesica del siglo XX mecaacutenica cuaacutentica y relatividad La primera disciplina se aplica a las leyes que
gobiernan el comportamiento de la materia y energiacutea en los domishynios atoacutemico y subatoacutemico la otra se aplica al dominio cosmoloacutegico de las galaxias cuacutemulos galaacutecticos agujeros negros y las partes exoacutetishy
cas de nuestro universo
La teoriacutea cuaacutentica surgioacute de la creciente habilidad de los fiacutesicos por adquirir datos del micromundo del aacutetomo Invisible aloJo humano incluso con los maacutes avanzados mishy
croscopios a finales del siglo XIX el aacutetomo habiacutea sido un sospechoso componente de la materia duranshyte milenios Unos 10 millones de
aacutetomos caben en el punto al final de esta oracioacuten La materia familiar a Newton y sus seguidores hasta 1900 estaba compuesta incluso en la forma de una diminuta bola
de trillones de aacutetomos actuando de forma coherente Pequentildea mashyravilla entonces que el comportashymiento de objetos individuales del tamantildeo de aacutetomos es totalmente diferente de la experiencia humashyna Tan extrantildeas eran las nuevas reglas finalmente inventadas para explicar el comportamiento de los aacutetomos que muchos de los que habiacutean estado en el origen de la teoriacutea cuaacutentica se revelaron conshy
tra ella Esto incluyoacute a Einstein Sin embargo la teoriacutea tuvo eacutexito y hoy es la teoriacutea con maacutes eacutexito que subshyyace a la fiacutesica explicando toda la quiacutemica y una gran parte de la bioshylogiacutea con base molecular - la bioloshy
giacutea del DNA proteiacutenas y estructura de la ceacutelula
La fiacutesica del siglo XX ha dado lugar a una enorme tecnologiacutea que podemos describir enumeranshydo utensilios tales como laacuteseres teleacutefonos celulares maacutequinas de fax ordenadores (desde el Palm VII a enormes superordenadores) y farms de procesadores que
dirrgen nuestras faacutebricas predicen nuestm tiempo atmosfeacuterico orshyganizan nuestros negocios y jueshy
gan nuevos papeles en las nuevas ciencias de transferencia de inforshymacioacuten roboacutetica automocioacuten microelectroacutenica y nanoestructushyras Probablemente una importanshyte fraccioacuten del producto nacional
bruto de las naciones industriales surge de la fiacutesica del siglo XX Adeshymaacutes las disciplinas maacutes complejas de quiacutemica biologiacutea y ciencias de la tierra y el espacio se basan en la descripcioacuten de los fiacutesicos de la forshyma y funcioacuten de los aacutetomos y moshy
leacuteculas
Nanoestructuras
Efuturo
Asiacute que iquest queacute queda por hacer iquest Cuales son los problemas candenshy
tes a los que han de hacer frente los fiacutesicos del siglo XXI iquestCuales son las constricciones si hay alguna en los avances que posiblemente pudieshyra llevar este tema a una graciosa terminacioacuten iquestQueacute validez tiene la
asercioacuten Todos los temas fundashymentales se entienden iquestsolamente algunos detalles interesantes neceshysitan estudiarse Esta pregunta se ha alzado varias veces en la historia de la fiacute~ica En 1895 alentauds por deacutecadas y siglos de aplicaciones cada vez de mayor eacutexito de la meshycaacutenica newtoniana y del electroshymagnetismo de Faraday y Maxwell se alzaron voces eminentes proclashy
mando que las futuras verdades de la fiacutesica han de hallarse en el lugar del sexto decimal
La deacutecada de 1895 - 1905 sin embargo produjo nuevos datos que dieron un vuelco en esta exushyberancia y convirtioacute a los optimistas en voces de desesperacioacuten rayosshy
X radioactividad el electroacuten los oriacutegenes de la teoriacutea cuaacutentica y la teoriacutea especial de la relatividad esshytuvieron entre los descubrimientos de esa deacutecada Los creadores de la teoriacutea cuaacutentica nunca pudieron imaginarse las vastas consecuenshycias econoacutemicas culturales y de comportamiento de su descubrishymiento
De nuevo en 1990 varios autoshyres proclamaron el final de la fiacutesica En efecto ellos adujeron nosotros ahora entendemos esencialmente todo lo que es razonablemente uacutetil de entender lo que queda son o bien detalles o abstracciones que en esencia son irrelevantes para las aspiraciones humanas El balance de este artiacuteculo es un esfuerzo por disponer algunos de los problemas irresueltos con alguacuten esfuerzo por estimar los recursos que se neceshysitan para dirigir estos problemas Despueacutes de todo el objetivo de la investigacioacuten baacutesica abstracta es simplemente entender como funshy
ciona el mundo La fiacutesica puede
que sea la uacutenica disciplina que se esfuerza por colocarse al margen del negocio
Concentreacutemonos en los domishy
nios donde los fiacutesicos esperan que tengan lugar los mayores avances en las proacuteximas deacutecadas Segurashymente que habraacute un firme progreso en nuestra comprensioacuten y control de fenoacutemenos tan complejos corno la fiacutesica de la materia condensada superconductores de alta temperashytura y propiedades de los cristales materiales polimeacutericos compuesshytos ceraacutemicas y nuevas formas de
moleacuteculas basadas en el carbono (ej ( 60 con nanotubos) Parece seshyguro predecir que estos temas se desarrollaraacuten vigorosamente dushyrante la mayor parte del siglo XXI El control de la complejidad el poshysible surgimiento de nuevos fenoacuteshymenos - incluso nuevos principios fundamentales - ciertamente revishyviraacuten las cosas
Las aplicaciones de la fiacutesica a la quiacutemica y especialmente a la bioloshygiacutea son aquiacute importantes A medishyda que la biologiacutea se convierte en una ciencia cuantitativa y difiacutecil la fiacutesica en su teacutecnica sus invencioshynes de instrumentos de precisioacuten potencia computacional y leyes baacutesicas continuaraacute influyendo en la biologiacutea en su sentido maacutes geneshyral Recientes esfuerzos para entenshy
der la consciencia humana como un elemento de la ciencia cuaacutentica ilustran el poder de la aplicacioacuten de profundos principios ayudados por la tecnologiacutea de los ordenadoshyres simulacioacuten e imagen
Esto nos lleva al futuro de la fiacuteshysica de partiacuteculas y la cosmologiacutea Estas estaacuten ahora iacutentimamente acopladas ya que las leyes de la fiacutesishyca -las partiacuteculas y fuerzas - deben jugar un papel crucial en las maacutes tempranas eacutepocas de la creacioacuten y evolucioacuten
La fiacutesica de partiacuteculas estaacute al borde de alguacuten tipo de estertor emergiendo de un poderoso pero imperfec to sumario de partiacuteculas fundamentales seis quarks (vieshynen en pares arribaabajo encanshytoextrantildeo y encimafondo) y seis leptones (electroacuten muoacuten y tau cada uno de los cuales con su proshypio compantildeero neutrino) cuyo comportamiento social estaacute deshyterminado por tres fuerzas (fuerte deacutebil y eleacutectrica) Mientras que la ciencia cuaacutentica da una espleacutendida relacioacuten de todos los experimentos llevados a cabo en todos los aceshyleradores desde Galileo en Pisa la gravedad (relatividad general) aparece como un dominio que toshydaviacutea debe revelarse Necesitamos una coexistencia paciacutefica entre la relatividad y la teoriacutea cuaacutentica para entender el principio Neceshysitamos un resumen maacutes sencillo y maacutes compacto perspectivas para las cuales nos acogemos en la exshypresioacuten Fenoacutemenos Higgs Esta es una proyeccioacuten para un nuevo campo que hace que la simplicishydad cristalina del universo parezshyca tan complicada Apareceraacute en el nuevo y enorme acelerador en funcionamiento ya en Europa o el que vendraacute despueacutes Higgs simplishyficaraacute y recompensaraacute a sus desshycubridores tal vez en la deacutecada actual (2000-2010)
Despueacutes los cosmoacutelogos y asshytrofiacutesicos tambieacuten tendraacuten que enshytender la expansioacuten acelerada del universo la materia oscura y las constantes cosmoloacutegicas HJy mushycho por hacer Incluso los optimisshytas no son ridiculizados por decir que en buena medida el origen y evolucioacuten del universo basado en las leyes de la fiacutesica quedaraacute moshyderadJmente claro en los proacuteximos 20 a 50 antildeos
Esto podriacutea posiblemente tershyminar con la buacutesqueda de una ley baacutesica - tal vez una versioacuten de la teoriacutea de cuerdas Entonces de nuevo podemos ser como el emshybrioacuten del polluelo picando del alishymento almacenado en el huevo shytodo el universo de este embrioacuten dentro del huevo consumieacutendose eventualmente para dejar el huevo universo totalmente comprendido hasta que la caacutescara se rompe exshyponiendo otro universo
El uacuteltimo papel de la fiacutesica puede representar la agencia unificadora de todo el conocimiento humano EOWilson el sociobioacutelogo escrishybe en su libro Consillience sobre la unidad de todo conocimiento de la eventual unificacioacuten de las cienshycias las ciencias sociales y de las humanidades Por revolucionario que esto pueda parecer uno pueshyde tal vez otear las posibilidades a
traveacutes del puente de la conscienshycia humana Los neurocientiacuteficos estaacuten aprendiendo poco a poco elementos del funcionamiento del cerebro En un sentido real el ceshyrebro funciona seguacuten las leyes de la fiacutesica y eacutestas suavizadas por las bases probabiliacutesticas de la ciencia cuaacutentica y por la complejidad de la teoriacutea del caos puede auacuten con el tiempo ser reconducida a un anaacuteli shysis loacutegico
iquestSeraacute esto un rapto de la emoshycioacuten amor muacutesica poesiacutea arte O por el contrario enriqueceraacute
realmente la unioacuten cientiacutefica las grandes glorias del espiacuteritu humashyniacutestico suministrando una ciencia loacutegica subyacente iquestTememos noshysotros como Keats destejer el arco iris Richard Feynman el gran fiacutesico teoacuterico preguntoacute una vez iquest El entendimiento de los mecanismos de la actividad estelar hacen disminuir de alguacuten modo
nuestra apreciacioacuten de la belleza y esplendor del cielo nocturno
LO S PAPELES DE LA FiacuteSICA
Empleo
Los fiacutesicos encuentran emshypleo en academias en laboratoshyrios nacionales y en laboratorios de investigacioacuten industriales Hay tambieacuten un aacutegil movimiento de fiacutesicos en otros campos en donde son valorados su exclusivo dominio de instrumentos y de anaacutelisis mashytemaacuteticos Se mueven faacutecilmente por la moderna biologiacutea y han conshytribuido grandemente a definir la estructura y funcioacuten tridimensional de complejas moleacuteculas de DNA
Hoy en diacutea las fronteras de la astrofiacutesica y fiacutesica de partiacuteculas nos han dado un cuadro bastante claro y bien verificado del origen del unishyverso en un Big Bang el origen tan caliente y denso que la materia existiacutea en su forma maacutes primordial Los fiacutesicos de partiacuteculas simulando esto en grandes aceleradores sushyministran leyes que siguen la evolushycioacuten del universo hasta el presente Tanto la astrofiacutesica como la fiacutesica de partiacuteculas utilizan grandes y cashyros instrumentos y generalmente entrantildean colaboraciones internashycionales de decenas y centenares de cientiacuteficos y estudiantes graduashydos La mayor parte de la illvegtLishygacioacuten baacutesica en fiacutesica se hace con fondos del gobierno Otra investishy
gacioacuten baacutesica estaacute maacutes proacutexima a su aplicacioacuten y uno puede defenshyder el gasto puacuteblico como esencial
para producir ciencia en apoyo a la tecnologiacutea y contribuir a una ecoshynomiacutea robusta
Temas de Eacutetica y M oral
Los temas de eacutetica y moral surshygen cuando los fiacutesicos trabajan en laboratorios de defensa en armashymentos tales como explosivos nushy
cleares misiles y otras contribucioshynes a la guerra Como estaacuten cienshytiacuteficamente educados los fiacutesicos pueden ser consultados sobre proshyyectos tales como bombas guiadas con precisioacuten misiles defensivos con base en sateacutelites y cualquier fuente especialmente relacionada con impactos medioambientales Como la ciencia supone 150 mil millones de doacutelares anuales de gasshyto el respaldo de la fiacutesica y de los diversos campos es un tema poliacutetishyco y ciertamente aquiacute hay tensioshynes y competencias
Organizaciones profesionales
La fiacutesica estaacute organizada a esshycala nacional en la Sociedad Fiacutesica Americana (APS siglas in ingleacutes) asiacute como tambieacuten en sociedades subdisciplinares para impulsar la investigacioacuten atraer a estudiantes y obtener becas y contratos Orshyganizaciones paraguas tales como la Academia Nacional de Ciencias (NAS) y la Asociacioacuten Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS) son para la cultura para aconsejar al gobierno para hacer avanzar la ciencia generalmente y para orshy
ganizar poderosos Iobbies para defender u oponerse a poliacuteticas medioambientales temas regulatoshyrios seguridad educacioacuten prograshy
mas militares y similares La Unioacuten
Internacional para la Fiacutesica Pura y Aplicada (IUPAP) abarca a todas las naciones con un nuacutemero de fiacutesicos suficientemente grande para dirigir
temas relevantes para la profesioacuten
pero tambieacuten para aplicaciones de
la fiacutesica El compartir la construcshy
cioacuten de grandes telescopios aceshyleradores e instrumentos de fusioacuten es cada vez maacutes crucial La educashycioacuten para el continuo avance de la
ciencia es un problema comuacuten en
donde la experiencia internacional es uacutetil Elevar la captacioacuten popular de la fiacutesica es igualmente importanshyte a medida que la fiacutesica del siglo
XXI continuacutea engendrando nuevas
tecnologiacuteas
CONCLUSiOacuteN
La necesidad de un entendishy
miento puacuteblico de la fiacutesica - no de
la ciencia - nunca ha sido mayor El
conocimiento baacutesico que estamos acumulando sobre coacutemo funciona el mundo no es ni bueno ni malo Las aplicaciones de este conocishy
miento pueden medirse por armashy
mento nuclear o por un incremenshyto en la longevidad mejor salud y los medios econoacutemicos para repashyrar el medioambiente y reducir la pobreza a escala mundiciexcll Aquiacute la
humanidad tiene una eleccioacuten que puede juzgarse
I
EN LA BUSQUEDA
DE NUESTROS ORIGENES 1 los homiacutenidos maacutes antiguos
Desentrantildear la historia de nuesshy
tra especie es una tarea ardua y
compleja en la que la respuesta
a cada pregunta a merludo suele
venir acompantildeada de todo un conshy
junto de nuevas interrogantes que complican nuestro aacuterbol genealoacuteshy
gico Y en la que no siempre geneacuteshy
tica y paleontologiacutea parecen ir de
acuerdo
Seguacuten los datos geneacuteticos pushy
blicados por David Reich (Nature
mayo 2006) la separacioacuten entre
los homiacutenidos y los antepasados
de nuestros parientes maacutes proacutexishy
mos los chimpanceacutes se produjo
muy probablemente hace menos
de 5 millones y medio de antildeos Sin
embargo el descubrimiento por
Michel Brunet (Universidad de Poishy
tiers) en el desierto del ehad de los r-estos foacutesiles de Toulllaf (Sashyhelanthropus tchadensis) datashy
dos en casi 7 millones de antildeos y
que puede representar a nuestro
antepasado homiacutenido maacutes antishy
guo pone un nuevo dilema sobre los oriacutegenes de nuestra especie
y entre los foacutesiles de especies
maacutes antiguas consideradas tamshy
bieacuten como homiacutenidos se encuenshy
tran los de Orrorin tugeniensis (de unos 6 millones de antildeos) desshy
cubiertos en Kenia (Tugen Hills) y
Ardipithecus ram idus (de entre 41 Y55 millones de antildeos) en Etioshy
piacutea todos con rasgos que sugieren
el bipedismo y que son anteriores a
los Australopithecus
Precisamente el teacutermino hoshy
miacutenido se corresponde con prishy
mates cuyo desplazamiento es
biacutepedo en esto parece haber un
acuerdo generalizado entre anshy
tropoacutelogos o paleoantropoacutelogos
El bipedismo acarrea una serie de
caracteriacutesticas en la anatomiacutea que
sirven de referencia a la hora de
distinguir los foacutesiles en los craacuteneos
la posicioacuten del hueco de insercioacuten
de la columna vertebral foramen
magnum es central en la base
para proporcionar el equilibrio neshy
cesario de la cabeza en un indivishy
duo erguido La longitud del cuello
femoral y el surco de insercioacuten del
muacutesculo en dicho cuello del feacutemur
la estructura de la pelvis o la disshy
posicioacuten paralela y maacutes adelantashy
da de los pulgares en los pies son
otras de esas caracteriacutesticas que
van ligadas al desplazamiento biacuteshy
pedo
Francisco Novoa Cid Bioacutelogo y profesor de lE S
2 los Australopithecus
Pruebas indudables de bipedisshy
mo las encontramos entre los Ausshy
tralopithecus (simios del Sur) que vivieron en Aacutefrica hace entre 4 y 2
millones de antildeos y de los que hay bastantes representantes corresshy
pondientes a varias especies A africanus A robustus A anashymensis
Pero sin duda los maacutes famosos son los restos de Lucy una Ausshytralopithecus afarensis descushy
biertos en 1974 por Donald Johanshy
son en la regioacuten de Afar (Etiopiacutea)
correspondientes a una adolescente que data de 32 millones de antildeos Un esqueleto casi completo que
proporcionoacute una enorme informashy
cioacuten y que se vioacute luego aumentada por los restos de trece individuos (4
nintildeos y 9 adultos de ambos sexos) en el mismo yacimiento
Huellas de Laetali
y otro de los descubrimienshy
tos maacutes emblemaacuteticos fueron las
Huellas de Laetoli en Tanzania
en 1976 por Mary Leakey del rasshy
tro de 36 millones de antildeos dejado
por las pisadas de probablemente
una familia de tres homiacutenidos soshy
bre arcilla y ceniza volcaacutenica huacutemeshy
da y que constituye la prueba maacutes
irrefutable del cam inar biacutepedo de
estos homiacutenidos
El craacuteneo y el aspecto sin emshy
bargo de los Australopithecus era
maacutes proacuteximo a los chimpanceacutes que
Comparacioacuten entre los esqueletos de un H erectus (izda) un Australapithecus
(centro) y un H sapiens
a los humanos actuales Su estatushy
ra era inferior (135 en machos y
105 en hembras) su volumen crashy
neal en general entre 400 y 500 cc era aproximadamente un tercio
del nuestro sin frente y sus brazos
eran proporcionalmente largos
con relacioacuten a sus piernas Su denshy
tadura revela una dieta vegetariana
de hojas y frutos
Una de las implicaciones que
suelen deducirse de la posicioacuten ershy
guida es que permitioacute liberar las
manos que pudieron adquirir una
mayor destreza y dar lugar con el
tiempo al desarrollo de una tecnoshy
logiacutea
3 El geacutenero Horno
Fue el uso de tecnologiacutea y la
aparicioacuten de una industria liacutetica
Junto a un cambio significativo en
la dieta en la que el uso de herrashy
mientas permite descarnar animashy
les muertos lo que marca la aparishy
cioacuten del geacutenero Homo hace unos
25 millones de antildeos Una dieta carshy
niacutevora maacutes rica en proteiacutenas favoreshy
cioacute ademaacutes el desarrollo cerebral
El volumen craneal iraacute aumenshy
tando desde los 650 cc en Homo
ha bilis hasta los 1500 en los neanshy
dertales (algo mayor que nuestros
1400 cc)
Hasta hace poco se consideshy
raba como representantes maacutes
antiguos del geacutenero a los Horno habilis que ya fabricaban lascas
pero el descubrimiento en la deacuteshy
cada de los 90 en el lago Malawi
(Rift africano) de una mandiacutebula inferior datJdJ en unos 25 milloshy
nes de antildeos correspondiente a una nueva especie Horno rudolfenshysis y de la que parece partir seguacuten
el equipo descubridor (FSchrenk y
T Bromage) la liacutenea evolutiva que
conduce hacia nuestra especie ha
generado la controversia
Fue un periacuteodo del Plioceno en
el que se produjo un notable camshy
bio climaacutetico con descenso de tem shy
peratura media y humedad yen el
que coexistieron diversas especies
de homiacutenidos
Sin embargo uno de los hallazshy
gos maacutes significados ocurrioacute en
1984 cuando el equipo de Richard
Leakey desenterroacute el esqueleto
casi completo del nintildeo de Turkashyna (lago Turkana Kenia) de 16
millones de antildeos Para eacutel y otros
foacutesiles de sus caracteriacutesticas se
creoacute la especie Horno ergaster homiacutenidos de 850 cc de capacidad
craneal con proporciones corpora shy
les un patroacuten de crecimiento muy
parecidos a los nuestros y con una
industria liacutetica maacutes elaborada (cul shy
tura achelense) Se le supone preshy
cursor del Homo erectus y tal vez
del H antecesor de Atapuerca
Craacuteneo de Hamo ergaster
De por medio una importante
interrogante la de los foacutesiles de
Horno georgicus en el Caacuteucaso
(Georg ia) con una antiguumledad feshy
chada en 185 millones de antildeos
y unos rasgos anatoacutemicos y una industr ia liacutetica maacutes primitiva de lo
esperado pero que ponen de mashynifiesto que los homiacutenidos salieron
de Aacutefrica mucho antes de lo que se
habiacutea supuesto
Homo erectus
Con una antiguumledad de 18 mishy
llones de antildeos el Horno erectus teniacutea unas caracteriacutesticas anatoacutemishy
cas muy parecidas a las nuestras su
capacidad craneal era de 1000 cc
y con una cultura bastante desashy
rrollada se desconoce si utilizaron
lenguaje hablado complejo pero
siacute alguacuten sistema de comunicacioacuten
capaz de transmitir aprendizaje Ha
sido el homiacutenido que migroacute a Asia
Hace un milloacuten de antildeos estaba
perfectamente asentado en China
y Java y su presencia se extendioacute
hasta hace tan soacutelo 30000 antildeos en
que se extinguioacute Por tanto llegoacute
a coexistir tanto con neandertales
como con nuestra especie
En el sur de Europa en cambio
el homiacutenido maacutes antiguo con la
excepcioacuten del Caacuteucaso corresponshy
de a Horno antecesor (Atapuerca
Burgos) en la Peniacutensula ibeacuterica los
primeros hallazgos fueron fechashydos en 800000 antildeos de antiguumleshy
dad pero maacutes recientemente la
aparicioacuten de nuevos foacutesiles en los
yacimientos de Atapuerca ya han
retrasado la aparicioacuten de los homiacuteshynidos en el Viejo Continente a 12
millones de antildeos en el Pleistoceno
inferior
Con el mismo volumen craneal
que H erectus presentan en camshy
bio unos arcos supraorbitales meshy
nos pronunciados Los huesos de
Gran Dolina de ind ividuos joacutevenes
presentan marcas de descarnashy
miento claros signos de canibashylismo
Para los paleoanshy
tropoacutelogos J L Arsuashy
ga E Carbonell y J
Bermuacutedez de Castro directores de las excashy
vaciones de Atapuershy
ca pueden constituir
probablemente un anshy
tepasado comuacuten que
conduce por un lado a
la liacutenea evolutiva hasta
los neandertales con sus
precursores los Homo
heidelbergensis y por otra liacutenea diferente hasshy
ta nuestra especie
De los Horno heidelbergensis (preshy
neandertales) la mayor acumulacioacuten de foacutesiles
se ha encontrado tamshy
bieacuten en Atapuerca en el
Yeacutelcimiento Sima de los huesos
y corresponde a los restos de 33 inshy
dividuos de ambos sexos de entre 13 y 30 antildeos datados en 300000
antildeos producto probablemente de
un enterramiento lo que revelariacutea
la existencia de un fuerte sentido
social y mente simboacutelica Indivishy
duos de complexioacuten fuerte hueshy
sos de notable grosor capacidad
craneal algo menor a la nuestra y
mandiacutebula sin mentoacuten
El Horno neanderthalensis debe su nombre al valle de Neanshy
der (Alemania) donde en el siglo
XIX se halloacute el primer esqueleto
parcial de estos homiacutenidos Apashy
recieron hace unos 230000 antildeos
y poblaron Europa y Asia occidenshy
tal adaptaacutendose al clima extremo
de las glaciaciones hasta que se
extinguieron hace unos 30000
antildeos o tal vez menos en su proshy
bablemente uacuteltimo reducto que
parece pudo ser la Peniacutensula Ibeacuteshy
rica Sus caracteriacutesticas fiacutesicas son
una evolucioacuten de los heidelbergenshy
sis con la diferencia de una mayor
capacidad craneal que llega a los
1500 cc (mayor que la nuestra)
por lo demaacutes huesos maacutes gruesos
y pesados que los nuestros fuertes
pero no muy altos (160-170) Y
en su rostro notable prognatismo
sin mentoacuten frente huidiza yarshy
cos supraorbitales resaltados
--
Coexistieron con el Hamo sashy
piens durante miles de antildeos y las
causas de su desaparicioacuten no aclashy
radas son objeto de discusioacuten al
igual que la posibilidad de cruces
(hibr idaciones) entre ambas espeshy
cies hipoacutetesis de la que hay parshy
tidarios como M Wolpoff o Fred
H Smith o detractores como Ch
B Stringer Lo que es indudable
es que los neandertales poseiacutean
una avanzada industria liacutetica usashy
ban el fuego el cuero y la madera
para producir herramientas armas
y adornos cuidaban a sus enfershy
mos y ancianos enterraban a sus
muertos y probablemente desarroshy
lla ron alguacuten tipo de lenguaje para
comunicarse Muy leJOS de la idea
que inicialmente se teniacutea de besshy
tias primitivas sin inteligencia algushy
na Hay pruebas de que algunos
grupos practicaron el canibalismo
pero eso tambieacuten ocurrioacute en nuesshy
tra especie
4 El Horno Sapiens
El Hamo saplens aparece en
Aacutefrica hace 200000 antildeos el arcaishy
co seguacuten algunos investigadores
y hace 120000 el moderno y con
relativa rapidez se va extendiendo
y sustituye a las otras poblaciones
de homiacutenidos en todo el mundo
Desde hace al menos unos 25000
antildeos ninguna otra especie de hoshy
miacutenidos le disputa su espacio en los
ecosistemas que coloniza del plashy
neta Tierra
Dotado de un esqueleto maacutes lishy
gero que el de los neandertales lo
que aumenta la agilidad y proba-
Bibliografiacutea
blemente la habilidad sobre todo
en las manos el craacuteneo evoluciona
adquiriendo una frente maacutes vertica l
desaparece el prognatismo y apareshy
ce el mentoacuten las mandibulas menos
robustas el desarrollo de dietas maacutes
vari adas con la utilizacioacuten del fuego
que le permite un mayor aprovechashy
miento de nutrientes con menor
gasto energeacutetico en su digestioacuten
el desarrollo de un cerebro y de un
leng uaje maacutes complejos que pershy
IIliten el anaacutelisis la planificacioacuten de
estrategias y la transmisioacuten de coshy
nocimientos y aprendizajes el mashy
yor desarrollo tecnoloacutegico gracias a
una mente maacutes creativa emprendeshy
dora dominada por la curiosidad y
en ocasiones el deseo de aventura
y probablemente un mayor sentido
social y de pertenencia a un grupo
lo que lleva a inevitables disputas y
conflictos entre grupos Todo ello
ha llevado a nuestra especie a coshy
lonizar en la praacutectica todos los meshy
dios del planeta fundamentalmenshy
te a base de modificar esos medios
para adaptarlos a nosotros En una
palabra para independizarnos del
medio
Pero sin duda el motor de la evolucioacuten son las mutaciones y reshy
combinaciones geneacuteticas que orishy
ginan la variabilidad y que permishy
ten la aparicioacuten y diversificacioacuten de
rasgos nuevos que no existiacutean en
los ancestros En nuestro caso que
compartimos aproximadamente un
99 del genoma con los chimpanshy
ceacutes son determinadas secuencias
en ese 1 restante del ADN claves
en el proceso de hominizacioacuten y de
nuestras diferencias con ellos
yvwwportalciencianet Art iacuteculos de antropologiacutea y paleontologiacutea Registros foacutesiles sobre la evolucioacuten humana en el Plioceno Emiliano Agu irre Enriacutequez Homiacutenidos contemporaacuteneos Investigacioacuten y Ciencia lan Tatersa ll iquestQuieacutenes fueron los neandertales InvestigaCioacuten y Ciencia Kate Wong Mutaciones pioneras Investigacioacuten y Ciencia Dennos Drayna iquestQueacute nos hace humanos Investigacioacuten y Ciencia Katherine S Pollard
El trabajO de genetistas como
Dennis Drayna o de bioestad iacutestishy
cosas como Katherine Pollard ha
revelado unas cuantas secuencias
de ADN importantes en la evolushy
cioacuten humana Mencionareacute soacutelo alshy
gunas de ellas
La secuencia HAR 1 (118 bases
de ADN del genoma humano que
codifican ARN) que se activa en
el cerebro y parece resultar esenshy
cial en el desarrollo de la corteza
cerebral La secuencia FOXP2 un
gen de evolucioacuten raacutepida y que tieshy
ne una importante implicacioacuten en
el habla Secuencias que tienen
relacioacuten con la dieta como el gen
LCT que permite la toleranCia a la
lactosa en adultos lo que permite
utilizar la leche de animales domeacutesshy
ticos En la lista de secuencias geshy
neacuteticas significativas estaacuten las que
tienen que ver con nuestro sistema
inmunitario Nuestros genes llevan
cicatrices de la lucha contra enshy
fermedades infecciosas especialshy
mente en el caso de retrovirus Tal
es el caso del gen TRIMS que nos
pelmite defendernos mejor que
otros primates frente al ret rovirus
PtEVR1 pero que a cambio nos
hace maacutes vulnerables al VIH (virus
del SIDA)
Somos una joven especie a ve shy
ces un tanto inconsciente que debe
aprender a usar correctamente su
tecnologiacutea y controlar su capacidad
de modificar el medio para evitar
la destruccioacuten de su propia casa el
planeta antes de tiempo y de si
misma
SUPERNOVA 1987 En este antildeo de 1987 alcanshy
zoacute la tierra despueacutes de 168 mil antildeos de viaje por el espacio la luz procedente de una explosioacuten de supernova que tuvo lugar en la vecina galaxia conocida como Gran Nube de ~lagallanes visible desde el hemisferio sur Esto puesshyto en kiloacutemetros supone la friolera de 1589414400 000000 000 Como se observa son distancias inimaginables para nuestros estaacutenshydares de aquiacute en la tierra A decir verdad esta estrella que explotoacute convirtieacutendose asiacute en supernova ya estaba alliacute mucho antes y hashybiacutea fotografiacuteas tomadas con anshyterioridad a la explosioacuten lo cual la convertiacutea asiacute en un magniacutefico e inigualable laboratorio de investishygacioacuten Esto no se podiacutea hacer en tiempos antiguos anteriores a la invencioacuten de la caacutemara fotograacutefishyca la cual ha sido uno maacutes entre los muchos avances de los uacuteltimos cien o doscientos antildeos y de gran importancia en su aplicacioacuten a la astronomiacutea Aunque los estallidos de supernovas en nuestra galaxia son muy poco frec uentes tal vez
Supernova 1987 tomada por el Hubble en 1994
uno cada 100 antildeos o maacutes en el universo entero dada la cantidad de galaxias que existen son muy abundantes De la que estamos hablando aunque no fue en la Viacutea Lactea siacute fue en nuestra vecindad a unos 168 mil antildeos luz como deshyciacuteamos que no es tanto si consi middot deramos su procedencia de otra galaxia la maacutes proacutexima a nosotros_ Esto ha dado margen por primera vez a un estudio concienzudo de lo que estas portentosas explosioshynes dan de siacute y a comprobar si las teoriacuteas elaboradas por los cientiacutefishycos coincidiacutean con la observacioacuten y el estudio de los hechos
Puesto que habiacutea fotografiacuteas anshyteriores que determinaban cual era la estrella que se habiacutea convertido en supernova puacutedose contrastar con los posteriores acontecimientos y fue el momento de comprobar si las teoriacuteas existentes se corresponshydiacutean con las observaciones y con los modelos computacionales que se habiacutean hecho sobre los casos de supernovas Los detalles observashydos encajaban sorprendentemente con las previsiones El resultado de ambas cosas teoriacutea y observacioacuten indicaba que la estrella conteniacutea unas 18 masas solares y tan solo 11 millones de afios de vida en el momento de la explosioacuten Como es habitual en estos casos su composhysicioacuten era principalmente hidroacutegeshyno y helio y su brillo el equivalente a 40 mil veces el de nuestro sol de ahiacute que su consumo de energiacutea fuera mucho mayOl y por tanto su duracioacuten mucho maacutes corta
Cuando la estrella colapsoacute al descender el calor interno que la manteniacutea estable se produjo casi instantaacuteneamente un espectacushylar encogimiento hasta alcanzar un
Antolin Franco Ex-presidente de la Agrupacioacuten
diaacutemetro de tan solo unas pocas decenas de kiloacutemetros
El telescopio espacial Hubble no fue lanzado al espacio hasta abril de 1990 y una vez que hubo estashydo operativo se volcoacute en obtener el maacuteximo de informacioacuten fotograacutefica y espectrograacutefica de lo que quedashyba de la supernova No obstante como se sabe este telescopio en principio resultoacute estar defectuoso por lo tanto las fotografiacuteas obtenishydas no eran las mejores posibles y hubo que esperar a que se corrishygieran los defectos para que estas alcanza ran inigualables cotas de nitidez En 1994 se tomoacute una fotoshygrafiacutea muy detallada de los restos de la explosioacuten y aparecieron unos inesperados anillos que todaviacutea hoy siguen siendo objeto de estushydio pa ra determinar su procedencia (veacutease fotografiacutea adjunta)
Esta explosioacuten de supernova ha sido la maacutes brillante nunca vista desde 1604 antildeo en que Johannes Kepler pudo observar la ya fashymosiacutesima SN 1604 a la que se ha denominado estrella de Kepler La que dio origen a la de 1987 como dijimos antes ya se habiacutea observashydo y se la conociacutea como SK-69202 Era una supergigante azul de unas 18 o 20 masas solares y unas 40 veces el diaacutemetro del sol y su luz llegoacute a nosotros el 23 de febrero de 1987 despueacutes de un viaje de 168 mil antildeos aproximadamente En el hemisferio sur se pudo ver con gran nitidez y se la considera una supemova de tipo 11 de las que crean elementos maacutes pesados que el hieno Su proximidad (en teacutermishynos relativos) y su pronta deteccioacuten la han convertido en la supernova maacutes y mejor estudiada de la histoshyria
Estrella que explota al terminar su vida
Como deciacuteamos todo esto tuvo lugar hace 168 mil antildeos cuando el hombre actual el Homo sapiens todaviacutea no habiacutea entrado en esta fase de desarrollo y su antecesor de aquella eacutepoca seguramente ni siquiera estaba en posesioacuten del lenshyguaje Si la deteccioacuten hubiera sido instantaacutenea si la ve locidad de la luz no tuviera liacutemites no estariacuteamos ahora hablando de esta supernoshyva pues no existiriacutea ninguacuten registro histoacuterico de la misma Tal vez aquel hombre primitivo la habriacutea visto y la habriacutea interpretado seguramenshyte como un augurio de los dioses si para aquel entonces el cerebro humano en sus albores estuviera ya lo suficientemente desarrollado para llegar a estas conclusiones No lo sabemos o al menos el que esto escribe no lo sabe
Pasados esos 168 mil antildeos que la luz necesitoacute para hacer la traveshysiacutea hasta nosotros fue descubierta desde el Observatorio de Las Camshypanas en Chile el 24 de febrero de 1987 por lan Shelton e indepenshydientemente desde Nueva Zelanshyda Fue la uacutenica supernova visible a
simple vista desde la invencioacuten del telescopio
Pero antes de detectarla suceshydioacute algo curioso algo que entraba dentro de lo que es una prediccioacuten cientiacutefica y que veniacutea ni maacutes ni meshynos a confirmar el buen hacer de los investigadores Tres horas antes y precediendo a la llegada de la luz se detectoacute en varios lugares la lleshygada de un paquete de neutrinos iquestCoacutemo era posible que estos neushytrinos se adelantaran a la luz emishytida por la supernova teniendo en cuenta que nada puede ir maacutes deshyprisa que la luz7 Otra vez la teoriacutea daba una explicacioacuten a este extrashyntildeo proceder la emisioacuten de neutrishynos precede a la emisioacuten de la luz
por eso los neutrinos llegan como una avanzada que anuncia alguacuten acontecimiento Se detectaron en total 24 de ellos 11 en Japoacuten en una mina bajo tierra destinada a la caza de neutrinos 8 los captoacute IBM Irvine-Michigan-Brookhaven en Estados Unidos y 5 maacutes en el Laboratorio de neutrinos Baksan en el Caacuteucaso Rusia Por primera vez neutrinos procedentes de una
Obseacutervese la supernova 7987 en el centro con sus anillos
alguacuten tiempo despueacutes de la explosioacuten
supernova habiacutean sido observados directamente y las observaciones coincidiacutean en gran medida con los modelos teoacutericos Se estimaba que despueacutes de la explosioacuten de la supernova el resultado habriacutea de ser la formacioacuten de una estrella de neutrones pero a pesar de la insistencia del telescopio espacial Hubble por dar con ella a pesar de las numerosas fotografiacuteas tomashydas desde su puesta en oacuterbita en 1990 relacionadas con este aconshytecimiento la estrella de neutrones no se ha dejado ver Tal vez esteacute oculta por alguna nube de gas y polvo o tal vez se haya convertido en un agujero negro e incluso hay quienes estiman que podriacutea habershyse formado una estrella de quarks que en teoriacutea pueden formarse dentro de estrellas de neutrones particularmente masivas Todo esto se estaacute investigando y alguacuten diacutea muy posiblemente tengamos la respuesta
Aunque el nuacutemero de neutrinos detectado fue muy pequentildeo se coshyrresponde con lo que se esperaba si bien en ese momento no fuera ese el cometido de los dispositivos cazaneutrinos existentes aquiacute en la Tierra pues nada se sabiacutea entonshyces de la explosioacuten que habiacutea tenido lugar en la vecina galaxia La verdad es que debemos estar muy agradeshycidos de que coincidiendo con la explosioacuten o poco antes se hubieshyran establecido sobre la tierra esos detectores de neutrinos Fue una afortunada coincidencia De haber sucedido la explosioacuten de la supershynova unos antildeos antes no se hubieshyran detectado y ciertas predicciones de la ciencia no se habriacutean podido confinnar por el momento
De todos modos la investigashycion sigue adelante a pesar de los antildeos transcurridos y tal vez se produzca alguna sorpresa que nos abra un poco maacutes el camino hacia el conocimiento de este tipo de exshyplosiones celestes
La nanociencia y la nanotecshynologiacutea son dos aacutereas del conocishymiento emergentes con un elevado caraacute cter multidisciplinar Hablar de ellas es sinoacutenimo de innovacioacuten desarrollo y de relevanc ia cientiacutefica y social Tal es asiacute que ambas discishyplinas han sido incorporadas como una de las Acciones Estrateacutegicas del Plan Nacional de I+D+ i 2008-2011 o lo que es lo mismo el Gobierno espantildeol reconoce el papel de estas disciplinas para mejoror nuestra competitividad industrial Dicho reshyconocimiento estaacute fundamentado en avances innovadores obtenidos que van desde la s aplicaciones en medicina (fabricacioacuten de ligamenshytos o tendones artificiales) o en aplicaciones energeacuteticas dedicadas
BlIClen
ANOCIENCIA y NANOTECNOLOGIA
UN VIAJE FASCINANTE AL NANOCOSMOS
Jorge Lobo Checa Centre dlnvestigacioacute en Nanocieacutencia i Nanotecnologia CIN2 (CSIC -leN) Esfera UAB 08193-Bel laterra Espantildea
a la construccioacuten (edificios que se puedan autoabastecer energeacuteticashymente) hasta su implementacioacuten en dispositivos electroacutenicos cada vez maacutes diminutos y potentes
En nuestra sociedad es cada vez maacutes probable toparse con las palashybras nanociencia y nanotecnoloshygiacutea y consecuentemente es loacutegico preguntarse cuaacutel es el significado y la diferencia entre ambos vocashyblos Las dos palabras comparten el prefijo nano que proviene del voshycablo griego del mismo nombre y que significa diminuto enano peshyquentildeo yes usado en el sistema inshyternacional (SI) de unidades para indicar un factor de 10-9 (es decir la mil milloneacutesima parte de algo) Un
NClIIon Un iexclMIniO BlllIgtn
Figura 1 Tamantildeos caracteriacutesticos y escala de los diferentes objetos nanomeacutetricos comshyprendidos entre O 1y 100 nm con los que se trabaja habitualmente en la nanotecnoshylogiacutea (Imagen tomada de la referencia [1])
nanoacutemetro (n m) es una longitud diez veces superior al tamantildeo tiacutepishyco de un aacutetomo (O 1 nm) o lo que es lo mismo unas 80000 veces maacutes pequentildeo que el diaacutemetro de un cabello humano De este modo la diferencia entre estas dos palabras surge de la propia diversidad en la definicioacuten de ciencia y tecnologiacutea Ciencia es la necesidad de saber un reflejo de la curiosidad del ser humano planteada de forma obJeshytiva y utilizando el meacutetodo cientiacutefishyco (es decir el trabajo realizado en un laboratorio de investigacioacuten en el que se busca o prueba una proshypiedad o una ley de la naturaleza) mientras que tecnologiacutea parte de los conocimientos baacutesicos estableshycidos por la ciencia para construir un dispositivo o aparato que tenga una utilidad o aplicacioacuten determishynada De esta forma la nanociencia y la nanotecnologiacutea estaacuten ligadas y son las dos caras de una misma moneda la tecnologiacutea se desarroshylla a partir de los conocimientos cientiacuteficos existentes y a su vez eacutesta proporciona nuevas herramientas a los cientiacuteficos con las que estudiar nuevos conceptos y avanzar en la ciencia que una vez maacutes generashyraacute tecnologiacutea nueva creando un sistema retroalimentado conocido como ciacutercu lo virtuoso
Ni la nanociencia ni la nanot ecshynologiacutea nacieron como disciplinas cerradas sino que ambas son camshypos del conocimiento que se han
ido construyendo paralelamente con la generacioacuten de nuevos conoshycimientos e innovaciones De maneshyra general se podriacutea definir nanoshytecnologiacutea como la fabricacioacuten de materiales estructu ras dispositivos y sistemas funcionales a traveacutes del control y ensamblado de la materia a la escala del nanoacutemetro (de O 1 a 100 nanoacutemetros del aacutetomo hasta por debajo de la ceacutelula tal y como se muestra en la figura 1) asiacute como la aplicacioacuten de nuevos conceptos y propiedades (fiacutesicas quiacutemicas bioloacutegicas mecaacutenicas eleacutectricas) que surgen como consecuencia de esa escala tan reducida Esta escala de tamantildeos es un tanto arbitraria el liacutemite inferior (una deacutecima de nanoacutemetro) parece claro ya que por debajo del aacutetomo no hay obshyjetos manipulables Sin embargo el liacutemite superior (una centena de nanoacutemetro) es una referencia para indicar que los objetos deben de estar por debajo de la micra Hoy en diacutea tenemos el conocimiento necesario para mover manipular y construir objetos de estos tamantildeos (nanociencia) que seraacuten utilizados en un futuro cercano para realizar una funcioacuten especiacutefica dentro de un determinado dispositivo (nanoshytecnologiacutea)
El origen de la Nanotecnologiacutea es un tanto difusa pero concepshytualmente se atribuye al Premio Nobel Richa l-d Feynman durante su famoso discurso There is plenty of Room at the Bottom (Hay mucho espacio al fondo) En esta miacutetica conferencia pronunciada en 1959 en el Instituto de Tecnologiacutea de California en Pasadena Feynman tratoacute sobre el problema de manishypular controlar y fabricar objetos de muy pequentildeas dimensiones abordaacutendolo desde una perspectishyva absolutamente distinta a como se habiacutea hecho hasta el momento y abriendo todo un nuevo mundo de posibilidades cientiacuteficas y tecnoloacuteshygicas En aquel momento su discurshyso no tuvo una gran repercusioacuten tal vez por la carencia de teacutecnicas experimentales que permitiesen
visualizar las unidades atoacutemicas y moleculares a manipular Es maacutes la palabra nanotecnologiacutea no apashyrece en su discurso y fue acuntildeashyda posteriormente en 1974 por el profesor N Taniguchi de la Univershysidad de Ciencia de Tokio cuando la mencionoacute en un artiacuteculo titulado On the Basic Concept of Nanoteshychnology (sobre el concepto baacutesishyco de la nanotecnologiacutea) En dicho artiacuteculo se hablaba de como esta tecnologiacutea nos permitiriacutea separar consolidar y deformar materiales aacutetomo a aacutetomo o moleacutecula a moshyleacutecula Posteriormente en el antildeo 1986 E Drexler publicoacute su libro Engines of Creation (maacutequinas de creacioacuten) en el que se descrishybe coacutemo las nanomaacutequinas seraacuten capaces de construir desde ordeshynadores hasta maquinaria pesada mediante procesos de ensamblaje de moleacuteculas y aacutetomos Los encarshygados de realizar tan tedioso proshyceso seriacutean nanorobots ensamblashydores capaces de auto- repararse y constituirse a siacute mismos
La idea de usar nanorobots creados a nuestro antojo para reashylizar funciones determinadas nos recuerdan al funcionamiento de los ribosomas y otros agregados moshyleculares en las ceacutelulas de nuestro cuerpo De hecho la biologiacutea viene usando la manipulacioacuten molecular desde hace casi 4000 millones de
antildeos sobre la Tierra Concretamenshyte las maacutequinas auto-repllcantes a nivel atoacutemico son guiadas por el ADN replicadas por el ARN moshyleacuteculas especiacuteficas son ensamblashydas mediante encimas y las ceacutelulas estaacuten llenas de motores a escala molecular Cadenas de iones que permiten o bloquean el paso de otros iones al interior de la ceacutelula a traveacutes de la pared de liacutepidos estaacuten exquisitamente disentildeadas a escala atoacutemica_ Hay por tanto una coshynexioacuten importante de los concepshytos finales de la nanotecnologiacutea con la biologiacutea Las formas de vida maacutes pequentildeas bacterias virus y los componentes activos de las ceacutelulas tienen tamantildeos tiacutepicos en el rango del nanoacutemetro
De este modo otro de los obshyjetivos de la nanociencia y la nashynotecnologiacutea es aprender de los mecanismos fundamentales que la vida ha desarrollado durante su evolucioacuten para intentar reproducirshylos e incluso adaptarlos buscando la resolucioacuten de otros problemas que poco tienen que ver en prinshycipio con la biologiacutea Se podriacutea decir que la evolucioacuten darwiniana ha alcanzado la maestriacutea de las leshyyes de mecaacutenica cuaacutentica que son probabiliacutesticas en su naturaleza como meacutetodo para la supervivenshycia La comprensioacuten de fenoacutemeshynos cuaacutenticos presentes a escala
Figura 2 Basados en la mecaacutenica cuaacutentica han surgido nuevos tipos de microscopios llamados eJe campo cercano (SPM) que nos permiten ver y manipular la materia a escala atoacutemica Estos microscopios basados en la interaccioacuten eJe una punta metaacutelica afilada con el substrato a estudiar (imagen izquierda) han sido una verdadera revolushycioacuten cientiacutefica ya que nos permiten visualizar directamente los aacutetomos de la materia tal y como se observa en la imagen de la derecha (caeJa una de las bolas es un aacutetomo de siliCio) (Imaacutegenes tomadas de la referencia [1])
nanomeacutetrica necesitan por tanto de investigacioacuten fun damental para que puedan ser aplicables en disshypositivos tilles como nanosensores nanomotores y en muchas otras aplicaciones como en medicina y farmacologiacutea
A pesar de que el concepto de aacutetomos ya se habiacutea postulado en la ant igua Grecia eacutestos no se llegaron a visua lizar hasta finales del sig lo XX El ser humano siempre ha senshytido la necesidad de ver maacutes allaacute de lo que le permiten sus limitaciones naturales El mundo invisible es tan infinito y fascinante como el univershyso y aunque nos cueste imaginar y comprender el pequentildeo tamantildeo el enorme nuacutemero o la naturaleza de los objetos diminutos es un reto acercarnos a la grandeza de lo peshyquentildeo El desarrollo de nuevos meacuteshytodos microscoacutepicos para la visuashylizacioacuten del nanomundo marcoacute un hito en el conocimiento cientiacutefico El microscopio oacuteptico tuvo que ser reemplazado por nuevas teacutecnicas como el microscopio electroacutenico o el microscopio de efecto tuacutenel puesto que los liacutemites en resolushycioacuten vienen determinados por la longitud de onda de la luz usada que para el espectro visib le se situacutea entre 400 y 700 nm De este modo soacutelo so podiacutean resolver estructuras en el rango del sub-microacutemetro lo que corresponde a tamantildeos 1000 veces mayor quo la longitud caracshyteriacutestica de un aacutetomo y por tanto no permitiacutean su manipulacioacuten
El trabajo con objetos tan peshyquentildeos inherente a la nanotecnoshylogiacutea entrantildea una gran dificultad y de hecho fue algo praacutecticamente imposible hasta que se desarrollashyron los microscopios de campo cershycano (SPMs) mostrado en la Figura 2 Estas novedosas herramientas permiten no soacutelo la visualizacioacuten sino tambieacuten la manipulacioacuten de objetos de dimensiones nanomeacuteshytricas de muy distinta naturaleza Estos microscopios son tan potenshytes que con ellos es posible llegar a ver aacutetomos sob re una superficie
y moverlos a nuestro antojo La necesidad de esta compleja insshytrumentacioacuten implica otra de las carltJctoriacutesticas fundamentales que acompantildean a la nanociencia y nashynotecnologiacutea su interdisciplinarieshydad Asiacute pues el desarrollo de esta nueva ciencia requiere no soacutelo la utilizacioacuten de teacutecnicas de fabricashycioacuten visualizacioacuten y caracterizacioacuten muy precisas sino tambieacuten una aproximacioacuten multidisciplinar que reuacutena a fiacutesicos quiacutemicos bioacutelogos tecnoacutelogos y teoacutericos trabajando juntos y utilizando el mismo lenshyguaje
Una vez que los meacutetodos de vishysualizacioacuten fueron accesib les para los cientiacuteficos dos enfoques baacutesishycos surgieron para la creacioacuten de estructuras nanomeacutetricas de mashynera reproducible (veacutease la figura 3) El primer meacutetodo llamado topshydown (de arriba hacia abajo) imshypone esencialmente una estructura o patroacuten sobre el substrato que se
mm
Jlm
nm
Top clown
Bottom up
procesa Esta teacutecn ica estaacute basada en una adecuacioacuten y extensioacuten de las teacutecnicas ya existentes como por ejemplo la litografiacutea para crear dichas nanoestructuras Con estas teacutecnicas se obtienen muy alta reshysolucioacuten espacial (cercana a los 50 nm) a costes razonables pero que aumentan alarmantemente cuanto menor es el tamantildeo de la estrucshytura final debido a la dificultad en su produccioacuten Por el contrario el segundo meacutetodo denominado bottom-up(de abajo hacia arriba) estaacute basado en teacutecnicas que utilizan una filosofiacutea totalmente contraria esto es van desde las estructuras fundamentales (aacutetomos moleacuteculas especiacuteficas o nanopartiacuteculas) para crear los dispositivos por auto-enshysamblado El auto-ensamblado es un proceso en el que unos composhynentes inicialmente desordenados dan lugar a estructuras organizashydas como consecuencia de interacshyciones especiacuteficas o locales entre sus componentes Las estructu ras
Figura 3 Los dos meacutetodos usados para el control de la materia a escala nanomeacutetrica La imagen muestra (en sentido horario desde arriba) una imagen de microscoacutepio elecshytroacutenico de un electroacutemetro nanomecaacutenico una estructura de nano tubos de carbono un nanotubo (azul) conectando dos electrodos una red auto-ensamblada compuesta por moleacuteculas y aacutetomos de hierro y finalmente siete moleacuteculas de monoacutexido de carshybono formando la letra C obtenida por manipulacioacuten con una punta de un microsshycopio de campo cercano (Imagen tomada de la referencia [2)
crecidas son el resultado de la comshypeticioacuten ente procesos cineacuteticos y termodinaacutemicos
En la actualidad la microelecshytroacutenica uno de nuestros pilares tecnoloacutegicos estaacute basada en el meacutetodo top down La microelecshytroacutenica ha revolucionado y cambiashydo nuestra forma de vida en forma de ordenadores teleacutefonos moacuteviles televisores y un sinfiacuten de aparatos electroacutenicos Esta revolucioacuten estaacute basada en el transistor inventado en 1947 que hizo posible la apashyricioacuten del circuito integrado y el microprocesador El reto tecnoloacuteshygico es conseguir almacenar maacutes informacioacuten en un menor espacio de forma maacutes raacutepida y todo ello por menos dinero Hasta la fecha esto ha sido posible y ha seguido la llamada ley de Moore que estableshyce que la densidad de transistores en un dispositivo de estado soacutelido se doblariacutea cada 18 meses Asiacute un procesador Penti um IV obtenido mediante teacutecnicas litografiacutecas tieshyne en su interior aproximadamente 6 millones de transistorescm2 vashylor que cuadruplica a los del Penshytium 1 creado soacutelo 4 antildeos antes La separacioacuten miacutenima entre liacuteneas en el antildeo 2000 era de 180 nm y en el antildeo 2008 es de 45 nm como anuncioacute 18M Extrapolando estos nuacutemeros en el antildeo 20161a separashycioacuten entre liacuteneas deberiacutea ser de 10 nm es decir inferior a 100 aacutetomos De seguir cumplieacutendose esta ley y al mismo ritmo podriacuteamos aventurar que a mediados del siglo XXI Ilegashyriacuteamos a un limite absoluto un bit = un aacutetomo Sin embargo antes de alcanzar este liacutemite nos encontrashyriacuteamos con varios problemas
- El primero de ellos tiene que
Referencias
ver con el hecho de que a medishyda que se reduce el tamantildeo de un objeto su superficie crece respecto a su volumen Una consecuencia importante de este aumento es que las propiedades del material cambiaraacuten al reducir el tamantildeo del objeto puesto que las propiedades fiacutesicas de una superficie son muy distintas a las del volumen Estas modificaciones en las propiedades se conocen como efectos de tamashyntildeo finito
- El segundo problema reside en que para tamantildeos del orden o inferiores al nm aparecen efectos cuaacutenticos En nuestro mundo (mashycroscoacutepico) las leyes conocidas por ejemplo las que definen el movishymiento de los cuerpos (ecuaciones de Newton) o la conductividad eleacutectrica (ley de Ohm) dejan simshyplemente de ser vaacutelidas cuando tratamos con objetos cercanos al tamantildeo nanomeacutetrico La existencia de estos efectos lejos de tomarse como inconvenientes o inoportushynos se plantean hoy diacutea como imshyportantes alternativas para la creashycioacuten de futuros dispositivos fundashymentado en propiedades ni siquieshyra existentes en la naturaleza
- El uacuteltimo problema fundashymental que aparece al intentar seguir disminuyendo el tamantildeo de un objeto es que cada vez resulta maacutes difiacutecil mejorar las herramientas que permiten su manipulacioacuten Por tanto aunque la ley de Moore se ha cumplido inexorablemente dushyrante maacutes de 30 antildeos vemos que llegado un momento aparecen una serie de limitaciones intriacutensecas que son irresolubles con el tipo de planteamiento en el que se basa la tecnologiacutea actual Asiacute se imposhyne la necesidad de desarrollar una
nueva tecnologiacutea que nos permita asumir los desafiacuteos planteados en nuestra carrera hacia la miniaturishyzacioacuten Ese es el papel de la nanoshytecnologiacutea
A pesar de que en la actualidad existen pocos productos basados en la nanotecnologiacutea ya existe una gran repercusioacuten mediaacutetica en la sociedad a traveacutes de reportajes y programas en prensa radio teleshyvisioacuten cine ciencia-ficcioacuten e intershynet La nanotecnologiacutea produce el mismo tipo de fascinacioacuten preocushypacioacuten y miedo que los estudios sobre el cosmos aunque ambos son extremos opuestos lo diminushyto frente a lo gigantesco Sin emshybargo siacute hay una gran diferencia entre ambos mundos El universo es gigantesco inalcanzable soacutelo observable mediante telescopios o radiotelescopios y en el que estashymos realizando intreacutepidas explorashyciones limitadas por ahora a los planetas de nuestro entorno Por el contrario podemos movernos en la nanoescala con gran familiashyridad y podemos jugar con los aacutetomos y moleacuteculas para producir nuevas estructuras y nuevos mateshyriales El dominio de la materia en la nanoescala nos permite disentildear y fabricar nuevos materiales hasta ahora inexistentes descubrir proshypiedades nunca observadas inven shytar dispositivos que nos permitan construir otros maacutes y maacutes compleshyjos con comportamientos similares a entidades bioloacutegicas etceacutetera Todo ello nos lleva a hacernos una pregunta casi existencial iquestHasta doacutende podremos llegar con la nashynotecnologiacutea 7 No se conoce la resshypuesta el limite final podriacutea residir en nuestra propia imag inacioacuten
[1) e Briones Lloren te ECasero Junquera J A Martiacuten Gago PA Ame lio Serena Domingo J M Goacutemez Olleta P Moltoacute Moltoacute Nanociencia y ilanotecnologiacutea Entre la ciencia ficcioacuten del presente y la tecnologiacutea del futuro Fundacioacuten Espantildeola para la Ciencia y la Tecnologiacutea httpowwwfecvtes [2J J V Barth G Constantini K Kern Engineering atomic and molecular nanostructures at surfaces Nature 437 671 (2005) [3J E L Wolf Nanophysics and Nanotechnology An Introduction to Modern Concepts in Nanoscience (Segunda Edicioacuten) W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2006) [4J B Brushhan Springer Handbook of Nanotechnology Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2004) [5J M Koacuteh ler W Fritzsche Nanotechnology An Introduction to Nanostructuring techniques W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2004)
Hace casi veintitreacutes siglos exacshytamente el antildeo 287 aC naciacutea en Siracusa entonces una colonia de la Magna Grecia el gran Arquiacutemeshydes uno de los mayores genios de la antiguumledad de cuyos inventos y descubrimientos seguimos benefishyciaacutendonos ahora
De su vida es poco lo que sabeshymos porque la biografiacutea que escrishybioacute un coetaacuteneo suyo llamado Heshyraacuteclides no llegoacute hasta nosotros La mayor pa rte de la informacioacuten que poseemos se la debemos a Plutarco (46-120 de nuestra era) en su fashymosa obra Vidas Paralelas quien a su vez extrajo los datos del hisshytoriador romano Pollbio autor de una Historia universal
Se considera probable aunque no probado que viajoacute a Egipto y mantuvo estrecha relacioacuten con Erashytoacutestenes de Cirene director de la ceacutelebre biblioteca alejandrina y se da por cierto que contactoacute con la escuela cientiacutefica de dicha ciudad cuyos matemaacuteticos leyeron y citashyron sus obras No obstante hubo que esperar hasta el antildeo 530 de para que se hiciera la primera comshypilacioacuten de sus escritos por Isidoro de Mileto Pocas copias de los trashybajos del sabio siracusano sobrevishyvieron y no fue hasta 1906 cuando Johann Ludw ig Heiberg descubrioacute en Constantinopla un palimpsesto (papiro sobre el que se ha escrito un texto sobre otro anterior borrashydo) que permitioacute conocer los razoshynamientos matemaacuteticos de que se habiacutea va lido Arquiacutemedes para sus descubrimientos
Fue un genio de las matemaacuteshyticas con especial dedicacioacuten a la geometriacutea Sus hallazgos le garanshytizan un puesto de honor en 105
anales de la ciencia Ideoacute un meacutetoshydo para medir la circunferencia coshynociendo el diaacutemetro y determinoacute con aproximacioacuten de menos de dos mileacutesimas el valor del pi griego Elaboroacute tambieacuten las foacutermulas que
ARQUIMEDES permiten calcular el aacuterea del ciacutercushylo partiendo del radio y calculo el aacuterea de un segmento de paraacutebola entre otros hallazgos geomeacutetricos
Si bien no descubrioacute la palanca estudioacute las leyes que explican el principio que entra en juego al accionarla y al darse cuenta de la importancia que teniacutea dijo Si me dan un punto de apoyo movereacute el mundo
Arquiacutemedes no solo cultivoacute con eacutexito las matemaacuteticas sino que hizo incursiones fructiacuteferas en la fiacutesishyca Inventoacute el tornillo que lleva su nombre consistente en un mecashynismo con una hoja en forma de tornillo dentro de un cilindro para transferir agua desde un nivel bajo a canales de irrigacioacuten Este tornishyllo sigue usaacutendose para bombear liacutequidos
Se dice que mientras tomaba un bantildeo observoacute que el agua de la tina subiacutea cuando eacutel entraba y este efecto le llevoacute a descubrir el prinshycipio hrdrostaacutetico conocido como principio de Arquiacutemedes que en su versioacuten actualizada se enuncia diciendo que un soacutelido sumergido en un liquido recibe un empuje ha-
Piacuteo Moa Ban ga Escritor
cia arriba igual al peso del vo lumen del liacutequido que desaloja Al descushybrir este principio exclamoacute Eureshyka (Lo he encontrado) que ha pasado al cataacute logo de expresiones populares
Su mente prodigiosa no solo elucubraba teoriacuteas innovadoras tambieacuten dedicoacute su talento a inshyventa r armas nuevas que pudieran servir para la defensa de su ciudad Una de ellas fue un artefacto esshypecie de garra capaz de hund ir un naviacuteo enemigo
Pero el arma maacutes sorprendente seriacutean los espejos ustorios conocishyda por un relato de Luciano de Sashymosata (12 1-161 de) con la cual consiguioacute incendiar una escuadra enemiga Este invento nunca ha sido reproducido por lo que se pone en duda su existencia
La muerte de Arquiacutemedes se produjo el antildeo 212 aC a los 75 antildeos una edad considerada lonshygeva para la eacutepoca asesinado por un soldado romano de los que conquistaron Siracusa seguacuten la leshyyenda al negarse a acompantildearle pretextando que teniacutea que resolver antes un problema
Estatua de bronce de Arquiacutemedes en el observatorio Archenhold en Berl iacuten esculpida por Gerhard Thieme e inaugurada en 1972
Jack W Szostack
PREMIOS NOBEL Piacuteo Moa Banga DE CIENCIA 2009
Escritor
Charles K Kao George E Smith Wi llard S Boyle
2009 fue un antildeo en el que la concesioacuten de los premios Nobel de ciencia revistioacute ciertas peculiashyridades que conviene resaltar En primer lugar la adjudicacioacuten a tres investigadores en cada uno excepshyto en el de Economiacutea que fue comshypartido por dos ganadores Todos ellos destacaron en investigacioacuten baacutesica cuyos resultados propiciaron muacuteltiples aplicaciones praacutecticas lo que muestra claramente la imshyportancia que la ciencia pura tiene para el progreso
Otra caracteriacutestica es la alta parshyticipacioacuten de la mujer que acaparoacute cinco nominaciones el 44 de los agraciados proporcioacuten nunca alshycanzada antes Una de ellas la de Economiacutea es la primera mujer en ser distinguida con el galardoacuten en dicha disciplina en los 60 antildeos en que se adjudicoacute
MEDICINA
Recayoacute en tres cientiacuteficos (dos mUjeres y un varoacuten) que seguacuten destacoacute el jurado del Instituto Kashyrolinska han antildeadido una nueva dimensioacuten para la comprensioacuten de la ceacutelula han arrojado luz sobre los mecan ismos de enfermedades y han estimulado el desarrollo de nuevas terapias potenciales Se trata de Elisabeth H Blackburn Carol W Greider y Jack W Szostak
Los tres destacaron en la investishygacioacuten baacutesica sobre los teloacutemeshyros una estructura que se une a los extremos de los cromosomas humanos y los protege del enveshyjecimiento A la piexclimera se debe el descubrimiento de la enzima telomerasa que es un mecanismo baacutesico para la vida Cuando la teloshymerasa aumenta anormalmente se produce caacutencer O sea que en su justa medida rejuvenece la ceacutelula pero en exceso provoca un tumor Los conocimientos adquiridos proshymeten aplicaciones futuras en la lucha contra el caacutencer y el enveJeshycimiento celular
Blackburn nacioacute en Tasmania (Australia) en 1948 y junto con su disciacutepula Greider descubrieron la telomerasa en 1984
Grelder natural de California nacioacute en 1961 y fue quien demosshytroacute que los teloacutemeros previenen
el dantildeo en los cromosomas y por uacuteltimo Szostak de 57 antildeos Ion dishynense identificoacute ceacutelulas que por estar mutadas provocan un enveJeshycimiento celular prematuro
FiacuteSICA
La Academia sueca concedioacute el preciado galardoacuten a tres investigashydores que han ayudado a sentar las bases de las actuales redes de comunicaciones al decir del JUshyrado Son Charles Kao Kuen WishylIiaard S Boyle y George E Smith El tema comuacuten de investigacioacuten fue el descubrimiento del siacutelice un mashyterial abundante en la naturaleza como transmisor de la luz y a traveacutes de ella de las comunicaciones por fibra oacuteptica
El proceso lo inicioacute Kao en 1966 con la publicacioacuten de un artiacuteculo firmado conjuntamente con G O Gackam en el que anunciaba la capacidad de la luz para transmitir informacioacuten De ahiacute arranca la utishylizacioacuten industrial de la fibra oacuteptica desde 1970 transformada hoy en una red de maacutes de 1000 millones de kiloacutemetros por la que circulan textos muacutesica e imaacutegenes utilizashydas en Internet medicina etc
Kao que nacioacute en 1933 en Shanghai fue el precursor y visionashyrio del horizonte que se abriacutea con el empleo de la fibra oacuteptica Vive
Venkatraman Ramakrishnan Ada E Yonath Thomas A Stei tz
en Hong Kong donde sigue ded ishycado a la docencia
Boyle nacido en Canadaacute en 1924 junto con Smith que nacioacute en Nueva York en 1930 siguiendo la teoriacutea sobre el efecto fotoeleacutectrishyco de Einstein que le valioacute el Nobel crearon un sensor digital llamado CCD (Charged Coupled Device) cashypaz de reunir y leer las sentildeales de un gran nuacutemero de elementos de las imaacutegenes el ojo electroacutenico de las caacutemaras digitales que se utiliza tambieacuten en numerosas aplicaciones teacutecnicas como en la observacioacuten del interior del cuerpo humano y ha proporcionado fotos de lejanos lugares (como por ejemplo de Marshyte) o de los oceacuteanos profundos en palabras de la Academia
QUiacuteMICA
Tambieacuten este antildeo fueron tres investigadores de esta ciencia los laureados con el preciado galarshydoacuten cuyos nombres son Benkatrashyman Ramakrishnan Ada Yonath y Thomas Steitz que coincidieron en sus estudios sobre la estructura y funciones de los ribosomas unas partiacuteculas del citoplasma que desshycodifican la informacioacuten del ADN transmitida por el ARN mensajero para fabricar las proteiacutenas selecshycionando los amin oaacutecidos uno a uno
Los equipos liderados por los tres ganadores consiguieron por medio de la cristalografiacutea de rayos X el coshynocimiento en tres dimensiones de la estructura atoacutemica de los ribososhymas en el antildeo 2000 Este logro de bioquiacutemica baacutesica permitioacute saber como actuacutean los antibioacuteticos en las ceacutelulas de las bacterias lo que haraacute
posible disentildear nueshyvos antibioacuteticos que mejoren Ia actividad de 10$ actualmente en uso evitando asiacute la aparicioacuten de resistenshycia que se da en algushynos casos
La israeliacute Yonath de 70 antildeos trabaja en el Instituto Weismann de Jerusaleacuten y fue la pionera en obtener los primeros cristales Ellnor Ostrom OIIver E Willlamson de ribosomeacutels el norteamericano Steitz nacido en 1940 es profesor de la Universidad de Yale y publicoacute en 1998 el primer mapa incomshypleto del ribosoma y por uacuteltimo Ramakrishnan el maacutes Joven de los tres nacioacute en la India en 1952 y trabaja en la Universidad de Camshybridge (R~lIlo Unido) Tuvo una partlclpaClon relevante en la resoshylucioacuten de la estructura ribosoacutemica En dicha Universidad fue donde James Watson y Francis Crick desshycubrieron en 1953 la estructura en doble heacutelice del ADN
ECONuumlMiacuteA
La Academia de Ciencias de Suecia otorgoacute el premio de Ecoshynomiacutea a dos profesores estadounishydenses (como manda la tradici oacuten) por sus investigaciones en torno a las organizaciones sociales y la imshyportancia que en ellas tiene la orshyganizacioacuten econoacutemica (economic gobernance) que ha sido tladucishyda al espantildeol por un raro palabro gobernanza que bien podriacutea haber sido sustituido por gobierno o gobernabilidad Los plemiados son Elinor Ostrom y Oliver WiJliamshy
son Aunque ambos partieron de oacutepticas distintas coinciden en sus conclusiones
Ostrom nacida en 1933 es proshyfesora de la Universidad de Indiana y centroacute su trabajo en el estudio de la gestioacuten de la propiedad comuacuterl y en su libro El gobierno de los meshydios comunes describe numeroshy
sos casos eXitosos de comunidades locales entre las que incluyoacute el Trishybunal de las Aguas de Valencia un jurado centenario de regantes que dirime los conflictos derivados del uso del agua como ejemplos que muestran mayor eficiencia que la de otras forma puacuteblicas o privadas de gestioacuten Llega a la conclusioacuten de que ni la plivatizacioacuten ni la gesshytioacuten puacuteblica son siempre la mejor
opcioacuten Por su parte Williamson de 77
antildeos (uno maacutes que su pareja ganashydora) es docente de la Universidad de Berkeley California y autor de la obra Las instituciones econoacuteshymicas del capitalismo en la que estudia la teoriacutea y desarrollo de los costes de transaccioacuten que son los derivados de la operacioacuten aunque no formen parte del precio y su aplicacioacuten al funcionamiento intershyno de las empresas Analizoacute como influyen las relaciones jeraacuterquicas de las grandes sociedades en la reshysolucioacuten de los conflictos internos Tambieacuten estudioacute las situaciones en las que la organizacioacuten empresashyrial se vuelven tan complejas que aconseja externalizar determi nadas actividades operacioacuten que recibe el nombre de outsourci ng
ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
bull Los diacuteas 18 19 Y20 de septiemshybre tuvo luga r en el municipio ourenshysano de Maceda la celebracioacuten de Asshyt roga licia 09 evento del que nuestra agrupacioacuten form a parte como colaboshyradora organizadora del mismo y que en los uacuteltimos dos antildeos se estaacute convirshytiendo en la referencia del panorama astronoacutemico gallego gracias a la gran calidad de las conferencias y talleres que durante estos diacuteas se desarrollan wwwastroga liciaorg
- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
bull El diacutea 16 de octubre t uvo lugar una observacioacuten con el colectivo ponteshyvedreacutes Va ipolorio en el nacimiento del Riacuteo Gafos muy cerquita de Pontevedra A esta observacioacuten acudieron muchos miembros de dicho colectivo y un buen nuacutemero de miembros de la AARB
bull Los diacuteas 13 y 24 de noviembre Julio Pereira impartioacute sendas charlas de Iniciacioacuten a la Astronomiacutea y sesiones de Planetario para los alumnos del Coleshygio Mariano de Vigo Tambieacuten t uvieron lugar estas charlas de iniciacioacuten a la Asshytronomiacutea en el Colegio Las Acacias
voa nos acercoacute todas las novedades acerca de la investigacioacuten sobre exoshyplanetas con una charla-coloquio titushylada Planetas Extrasol ares que tuvo lugar en la Libreriacutea Casa eJel Libro cuya gerencia una vez mas nos cedioacute su sashyloacuten de actos para nuestras actividades
bull El 17 de noviembre Pablo Martiacuteshynez Javier Navidad Sebastiaacuten Hernaacutenshydez y Ricardo Lago se desplazaron al Alto de Fontefriacutea con intencioacuten de obshyservar el maacuteximo de las Leoacutenidas (lluvia de estrellas)
bull El 23 de noviembre Ricardo Lago impartioacute una charla-coloquio titu lada Exploracioacuten Espac ia l en el sa loacuten de actos de la libreriacutea Casa del Libro
bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
bull Durante este antildeo 2009 se han enviado reportes sobre contaminacioacuten lumiacutenica al Proyecto IACO en el ma rco del AIA-IYA2009
bull Se ha puesto en marcha el Proshyyecto CMON (Collaborative Meteor Observatory Network) entre varios afishycionados gallegos para montar una red gallega de registro y estudio de boacutelidos y meteoros que pueda colaborar con otras redes profesionales que ya estaacuten en pleno funcionamiento
Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
-
Eridanu~--
[) 225 0
Columba -lt
E w
Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
Diacutea 20shy
Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
Diacutea 4shy
Diacutea 22shy
Diacutea 17shy
MAYO
Diacutea 6shy
Diacutea 16shy
Diacutea 26shy
JUNIO
Diacutea 8shy
Diacutea 21shy
Diacutea 28shy
Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
Toda a informacioacuten de
Vi O
Alcaldiacutea Concello de Vigo
ALCALDiacuteA
Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
Cal eacute o seu horario Luns a venres de 8 da mantildeaacute aacutes 8 da tarde e saacutebados de 10 da mantildeaacute aacutes 2 da tarde
Outros servizos de Atencioacuten Cidadaacute Se vostede quere obter informacioacuten a traveacutes do seu moacutebil ou do seu enderezo electroacutenico sobre ofertas de emprego munlClpals subvencioacutens e prazos de pagamento dos impostos municipais noacutes informaacutemoloa sen custo alguacuten Poacutedese dar de alta a traveacutes do 010 ou no enderezo 010vigoorg
Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
bullWWW vigO org
FISICA
INTRODUCCiOacuteN
La fiacutesica es una rama de la cienshycia La ciencia es la buacutesqueda de un entendimiento racional del mundo en el que vivimos Como tal la ciencia parece haber sido inventada hace unos 3000 antildeos en la antigua Grecia y sus coloshynias por los mares Egeo y Meshyditerraacuteneo Mucho antes de la ciencia la humanidad demostroacute tener grandes capacidades inshyventivas manejando el fuego la agricultura la medida de tierras calendarios los tejidos la metashylurgia y el uso de metales (coshybre bronce y plomo) para la deshycoracioacuten herramientas y armas
CIENCIAS FiacuteSICAS
En tiempos antiguos con el fin de procurar bienestar a la hu shymanidad aquellos fenoacutemenos provocadores de miedo como las tormentas truenos y relaacutempagos
terremotos erupciones volcaacutenicas otros desastres naturales trageshydias personales tales como la enshyfermedad accidentes y similares se atribuiacutean todos a espiacuteritus que veniacutean en una gran variedad de colores y sabores El aplacarlos era una importante industria La mitoshylogiacutea una rica y hermosa literatura emergiacutea de los esfuerzos de la hushymanidad para hacer frente a lo que pareciacutean acontecimientos caoacuteticos y al azar La mitologiacutea se convirshytioacute en el manual del usuario para desenvolverse en un mundo que mezclaba reconfortante regularishydad - diacutea y noche invierno y verashyno las fases de la luna las mareas el movimiento de los planetas y los modelos de estrellas - con desasshytres inexplicables y catastroacuteficos
Entonces allaacute por los antildeos 600 iJC algo nuevo sucedioacute una deshyterminacioacuten por tratar de entender el mundo en toda su complejidad por medio de la loacutegica (lagos) Esto iba a reemplazar la mitologiacutea (mythos) que va con la poesiacutea la cancioacuten y el relato de cuentos El lagos entrantildeaba un firme razonashymiento Como ejemplo de la nueva filosofiacutea la causa de la noche y el diacutea es la rotacioacuten de la tierra sobre su eje una explicacioacuten mucho maacutes econoacutemica que aquella en la que el sol orbita la tierra en 24 horas
Obseacutervese que ambas explicashyciones para el diacutea y la noche hacen
DI Leon M Lederman A Antoliacuten Franco para traducir
para la Revista Ciencia Riacuteas Baixas
uso de la racionalidad - en resshypuesta a porqueacute diacutea y noche Los griegos nuevos a este asunto de la ciencia teniacutean una conviccioacuten filoshysoacutefica de que la razoacuten maacutes sencilla era la preferible Uno puede ver esto en la arquitectura y la escultushyra griegas en donde siempre que era posible se seleccionaba la geoshymetriacutea y la elegancia
Un tema capital de la ciencia griega era la presuncioacuten de que las complejidades del mundo - de los soacutelidos liacutequidos y gases de la roca y del metal del sol y los planetas de lo duro y lo blando - todo era la consecuencia de liJ combinacioacuten de cuatro elementos baacutesicos que ellos llamaron aire tierra fuego y agua Hoy en diacutea los ciacutenicos proclashyman que de aquiacute solo se obtiene un lodo caliente y burbuJeante Pero la buacutesqueda de la simplicidad subyacente a la complejidad era una estrategia fundamental
Una idea mucho maacutes cercana a nuestro actual concepto del munshydo fue inventada por Demoacutecrito (450 aL) Eacutel introdujo la idea de que existe una variedad de partiacutecushylas diminutas e invisibles que viajan raacutepidamente por todo el espacio colisionando y combinaacutendose en distintas formas y acumulaacutendose para hacer la variedad de cosas una gota de agua un grano de coshybre una mota de sal Estas ideas de
El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trabajo en fiacutesica de partiacuteculas en 1988 Actualmente vive en Batavia Illinols (USA)
FUENTES AEinstein El mundo como yo lo veo R Feynman et al Las conferencias de Feynman sobre Fiacutesica GGalileo Diaacutelogos relacionados con dos nuevas ciencias DGriffiths Introduccioacuten a la Mecaacutenica Cuaacutentica J Keats Las Poesiacuteas completas de John Keats EOWilson ConsillienceLa utilidad del Conocimiento
aacutetomos eran una forma de buscar
la simplicidad dentro de las comshyplejidades de la materia pero en los primeros tiempos de Grecia la verificacioacuten de tales ideas no era posible ni siquiera se pensaba que fuera importante En lo que caprishychosamente pod riacutea considerase presciencia los filoacutesofos griegos no a diferencia de algunos fiacutesicos teoacutericos modernos pensaban que la verificacioacuten experimental era abshysolutamente indigna
Demoacutecrito de Abdera
Los griegos no estaban enamoshy
rados de las investigaciones expeshyrimentales disentildeadas para confirshymar lo que ellos consideraban la belleza espiritual y esteacutetica de su visioacuten del mundo Se cuenta una historia acerca de un joven filoacutesoshyfo recieacuten elegido a la distinguida
Academia de Platoacuten Escuchoacute un debate sobre el nuacutemero correcto de dientes que se asignaban a un asno El argumento sentildeala la nushymerologiacutea pitagoacuterica en contra de la jerarquiacutea de la estructura animal ordenada por los dioses El novicio interrumpioacute para sugerir que jusshyto en el exterior de la Academia habiacutea un grupo de carromatos cada uno de los cuales estaba enshyganchado a un asno y que los acashydeacutemicos podiacutean salir a contar los dientes Inmediatamente el desshyafortunado individuo fue asaltado recibioacute una buena paliza por parte
de los enfurecidos veteranos y fue arrojado de la Academia Este incishydente dejoacute claro el modelo de las corteses discusiones acadeacutemicas entre nuestras maacutes prestig iosas facultades de Harvard Stanford Yale y Princeton
LAS PRAacuteCTICAS DE LA FiacuteSICA
Para acercarnos a la fiacutesica es uacutetil describir las disciplinas esenciashyles que definen la actividad geneshyral de la ciencia Hay cuatro de tashyles disciplinas y pueden disponershy
se en la forma jeraacuterquica de una piraacutemide procediendo a partir de una base principal matemaacuteticas hasta fiacutesica quiacutemica y triunfante en complejidad con la moderna biologiacutea con base molecular por encima
Uno puede casi al azar escoger una de las muchas subdivisiones
que se extienden desde la astronoshymiacutea y antropologiacutea hasta la zooloshygiacutea y tropezar con tales subdisciplishynas como geoquiacutemica astrofiacutesica geneacutetica o quiacutemica atmosfeacuterica pero todas ella mezclan trozos de las disciplinas esenciales para consshy
truir el gran monumento a coacutemo funciona el mundo
La fiacutesica tiene el fino enfoque de da rificar la estructu ra de la materia y la energiacutea sobre un escenario que
consiste en espacio y tiempo que empieza con el origen del universo entendiendo la evolucioacuten desde el informe caos de la explosioacuten origishynal hasta la formacioacuten de galaxias cuaacutesares agujeros negros estrellas y sistemas solares La estructura de la materia hasta las moleacuteculas aacutetomos y partiacuteculas subnucleares es tambieacuten una parte esencial del enfoque Desarrollo histoacuterico
La disciplina de la fiacutesica surgioacute en el siglo XVI como una partida cuantitativa de leyes con base mashy
temaacutetica por medio de las cuales los humanos podiacutean comprender el mundo inanimado Los profundos
misterios con que se enfrentaban los antiguos fueron reemplazados por una grupo de principios cada vez maacutes concisos de modo que el movimiento de los objetos - el vueshylo de los proyectiles la caiacuteda de las manzanas la oacuterbita de la luna la trayectoria de los planetas - podiacutea explicarse de forma cuantitativa Las defi n iciones de espacio tiempo materia y energiacutea eran precisas Los fenoacutemenos excesivamente compleshyjos - eclipses cometas mareas las propiedades de la materia (ej soacuteshylidos liacutequidos y gases) la estabilishydad de las estructuras (ej puentes torres barcos ) el comportamiento
de la Iuz los procesos queinduyen las oscilaciones del calor temperashyturas los colores del arco iris y los colores maacutes sutiles que emiten las sustancias calientes las cargas eleacutecshytricas y el magnetismo gravedad y radioactividad - todo esto fue con el paso del tiempo organizado en un nuacutemero relativamente pequentildeo de leyes de la fiacutesica
Las claves de la evolucioacuten de la fiacutesishy
ca moderna surgieron de una nueshyva actitud tipificada por una obsershyvacioacuten cuantitativamente precisa y experimentos controlados acopiashydos con ra zonamiento matemaacutetico Estas nuevas ideas empezaron con
la fiacutesica asociada principalmente con Galileo alrededor de 1600 Con los eacutexitos la estructura conshyceptual se extendioacute lentamente a otras disciplinas cientiacuteficas Los insshytrumentos necesarios para llevar a cabo la experimentacioacuten controlashyda evolucionaron lentamente desshyde remiendos hasta disentildeo basado en el entendimiento cientiacutefico La apl icacioacuten de la ciencia a la socieshydad (tecnologiacutea) animoacute la inversioacuten de la sociedad en la ciencia pero tambieacuten capacitoacute a la ciencia para llevar a cabo una experimentacioacuten auacuten maacutes sofisticada Este proceso
da cuenta del asombroso raacutepido avance de la ciencia y la tecnologiacutea que es caracteriacutestico de nuestros tiempos
El avance moderno
El siglo XX vio una profunda ampliacioacuten de las propiedades del mundo fiacutesico considerado ahora entendido por la fiacutesica El proceshyso de la fiacutesica empieza con el exashymen de un conjunto de fenoacutemenos que parecen estar relacionados (ej el movimiento y la estabilidad de los objetos) y sobre la ba se de cuishydadosas observaciones y medidas conduce a una propuesta de una ley concisa o un conjunto de leshyyes que pueden dar cuenta de las observaciones y la medida Estas nuevas leyes estaacuten sujetas a prueshybas siempre maacutes incisivas Si estas leyes fallan son reemplazadas por leyes maacutes profundas y maacutes vaacutelidas
Puede hacerse una lista de las subdisciplinas de la fiacutesica como (1) estado soacutelido (fiacutesica de materia conshydensada) que trata de estructuras complejas de la materia (ej supershyconductores semiconductores la ciencia de los materiales estructushyras moleculares complejas) (2) fiacutesica atoacutemica que trata de las propiedashydes de los aacutetomos (3) fiacutesica nuclear que trata de los fenoacutemenos de los nuacutecleos de los aacutetomos que ocupan solamente 10-15 del volumen del aacutetomo y (4) partiacuteculas elementales que trata de la buacutesqueda de los lashydrillos maacutes baacutesicos de la materia y de las fuerzas relevantes
Este sencillo resumen no toma en cuenta importantes temas relashycionados como la astrofiacutesica (que trata de la fiacutesica de las estrellas gashylaxias y la historia de la evolucioacuten del universo) la biofiacutesica (que trata de la fiacutesica de moleacutecu las muy granshydes cuyas estructuras definen proshyteiacutenas ceacutelulas y genes) y geofiacutesica y fiacutesica de la quiacutemica ( que trata de
la aplicacioacuten de las leyes de la fiacutesica a las disciplinas cientiacuteficas adyacenshytes)
Albert Einstein
La forma en que fu nciona la fiacuteshysica puede ilustrarse por medio de una de las subdivisiones la fiacutesica de pal-tiacuteculas Esta disciplina identishyfica los objetos maacutes primord iales a partir de los cuales estaacute compuesshyta la materia y busca entencJer las fuerzas que actuacutean entre estas parshytiacuteculas para construilmiddot los nuacutecleos aacutetomos y moleacuteculas Estas entidashydes maacutes complejas son entonces entregadas a la quiacutemica y a la biologiacutea moderna de base moleshycular generalmente acompantildeadas de un manual del usuario que prescribe las leyes relevantes de la fiacutesica El entablado conceptual soshybre el cual danzan estas leyes estaacute hecho de materia energiacutea espacio y tiempo
La fiacutesica de partiacuteculas surgioacute en la deacutecada de 1950 a partir de estudios de los nuacutecleos de los aacutetoshymos y la fiacutesica de rayos coacutesmicos Esta uacuteltima estudiaba partiacuteculas energeacuteticas que bombardeaban la tierra desde el espacio profundo exterior Para penetrar en profunshydidad dentro del nuacutecleo se invenshytaron los aceleradores de partiacutelcushylas para controlar y observar las colisiones entre las partiacuteculas aceshy
leradas (ge neralmente electrones y protones) y los objetivos selecshycionados A medida que aumenshytaba el conocimiento se disentildear-on las leyes generales de la naturaleza y generalmente se manifestaron matemaacuteticamente Estas leyes (ej la teoriacutea cuaacutentica de campos la relatividad general tambieacuten conoshycida como la ley de la gravedad de Einstein la teoriacutea de supercuerdas) fueron entonces sometidas a tests experimentales Nunca se halla que las teoriacuteas sean correctas A menudo se halla que son erroacuteneas o a lo mejor posiblemente correcshytas N uestra experiencia ha de ser respetuosa con nuestra herencia pero esceacuteptica de su l1nivNsalidad Por consiguiente las leyes de Isaac Newton promulgadas alrededor de 1680 fueron verificadas en un elevado nuacutemero de pruebas en un gran nuacutemero de laboratorios Pero solamente alrededor de 1920 se halloacute que no eran vaacute lidas cuando los fiacutesicos aprendieron coacutemo proshybarlas en el microscoacutepico mundo de los aacutetomos nuacutecleos y quarks
Las conexiones de distintas partes de la ciencia son algunos de los tesoros de la actividad Por consiguiente se tornoacute claro en el siglo XX que para entender como funciona el so l necesitamos saber acerca de las reacciones nucleares la existencia de neutrinos y la teoriacutea de la Fuerza Deacutebil El entender la evolucioacuten del universo necesitaba de todo el resumen teoacuterico de las partiacuteculas elementales porque el universo infante era una caliente y densa sopa de pa rtiacuteculas y fuershyzas Los aceleradores de partiacuteculas construidos para ensamblar este conocimiento estaacuten ahora a la esshypera de ver moleacuteculas bioloacutegicas y las briznas de carboacuten que son parte del estudio de la ciencia de los materiales
Como soportes de las disciplinas estaacuten los dos pilares revolucionarios
de la fiacutesica del siglo XX mecaacutenica cuaacutentica y relatividad La primera disciplina se aplica a las leyes que
gobiernan el comportamiento de la materia y energiacutea en los domishynios atoacutemico y subatoacutemico la otra se aplica al dominio cosmoloacutegico de las galaxias cuacutemulos galaacutecticos agujeros negros y las partes exoacutetishy
cas de nuestro universo
La teoriacutea cuaacutentica surgioacute de la creciente habilidad de los fiacutesicos por adquirir datos del micromundo del aacutetomo Invisible aloJo humano incluso con los maacutes avanzados mishy
croscopios a finales del siglo XIX el aacutetomo habiacutea sido un sospechoso componente de la materia duranshyte milenios Unos 10 millones de
aacutetomos caben en el punto al final de esta oracioacuten La materia familiar a Newton y sus seguidores hasta 1900 estaba compuesta incluso en la forma de una diminuta bola
de trillones de aacutetomos actuando de forma coherente Pequentildea mashyravilla entonces que el comportashymiento de objetos individuales del tamantildeo de aacutetomos es totalmente diferente de la experiencia humashyna Tan extrantildeas eran las nuevas reglas finalmente inventadas para explicar el comportamiento de los aacutetomos que muchos de los que habiacutean estado en el origen de la teoriacutea cuaacutentica se revelaron conshy
tra ella Esto incluyoacute a Einstein Sin embargo la teoriacutea tuvo eacutexito y hoy es la teoriacutea con maacutes eacutexito que subshyyace a la fiacutesica explicando toda la quiacutemica y una gran parte de la bioshylogiacutea con base molecular - la bioloshy
giacutea del DNA proteiacutenas y estructura de la ceacutelula
La fiacutesica del siglo XX ha dado lugar a una enorme tecnologiacutea que podemos describir enumeranshydo utensilios tales como laacuteseres teleacutefonos celulares maacutequinas de fax ordenadores (desde el Palm VII a enormes superordenadores) y farms de procesadores que
dirrgen nuestras faacutebricas predicen nuestm tiempo atmosfeacuterico orshyganizan nuestros negocios y jueshy
gan nuevos papeles en las nuevas ciencias de transferencia de inforshymacioacuten roboacutetica automocioacuten microelectroacutenica y nanoestructushyras Probablemente una importanshyte fraccioacuten del producto nacional
bruto de las naciones industriales surge de la fiacutesica del siglo XX Adeshymaacutes las disciplinas maacutes complejas de quiacutemica biologiacutea y ciencias de la tierra y el espacio se basan en la descripcioacuten de los fiacutesicos de la forshyma y funcioacuten de los aacutetomos y moshy
leacuteculas
Nanoestructuras
Efuturo
Asiacute que iquest queacute queda por hacer iquest Cuales son los problemas candenshy
tes a los que han de hacer frente los fiacutesicos del siglo XXI iquestCuales son las constricciones si hay alguna en los avances que posiblemente pudieshyra llevar este tema a una graciosa terminacioacuten iquestQueacute validez tiene la
asercioacuten Todos los temas fundashymentales se entienden iquestsolamente algunos detalles interesantes neceshysitan estudiarse Esta pregunta se ha alzado varias veces en la historia de la fiacute~ica En 1895 alentauds por deacutecadas y siglos de aplicaciones cada vez de mayor eacutexito de la meshycaacutenica newtoniana y del electroshymagnetismo de Faraday y Maxwell se alzaron voces eminentes proclashy
mando que las futuras verdades de la fiacutesica han de hallarse en el lugar del sexto decimal
La deacutecada de 1895 - 1905 sin embargo produjo nuevos datos que dieron un vuelco en esta exushyberancia y convirtioacute a los optimistas en voces de desesperacioacuten rayosshy
X radioactividad el electroacuten los oriacutegenes de la teoriacutea cuaacutentica y la teoriacutea especial de la relatividad esshytuvieron entre los descubrimientos de esa deacutecada Los creadores de la teoriacutea cuaacutentica nunca pudieron imaginarse las vastas consecuenshycias econoacutemicas culturales y de comportamiento de su descubrishymiento
De nuevo en 1990 varios autoshyres proclamaron el final de la fiacutesica En efecto ellos adujeron nosotros ahora entendemos esencialmente todo lo que es razonablemente uacutetil de entender lo que queda son o bien detalles o abstracciones que en esencia son irrelevantes para las aspiraciones humanas El balance de este artiacuteculo es un esfuerzo por disponer algunos de los problemas irresueltos con alguacuten esfuerzo por estimar los recursos que se neceshysitan para dirigir estos problemas Despueacutes de todo el objetivo de la investigacioacuten baacutesica abstracta es simplemente entender como funshy
ciona el mundo La fiacutesica puede
que sea la uacutenica disciplina que se esfuerza por colocarse al margen del negocio
Concentreacutemonos en los domishy
nios donde los fiacutesicos esperan que tengan lugar los mayores avances en las proacuteximas deacutecadas Segurashymente que habraacute un firme progreso en nuestra comprensioacuten y control de fenoacutemenos tan complejos corno la fiacutesica de la materia condensada superconductores de alta temperashytura y propiedades de los cristales materiales polimeacutericos compuesshytos ceraacutemicas y nuevas formas de
moleacuteculas basadas en el carbono (ej ( 60 con nanotubos) Parece seshyguro predecir que estos temas se desarrollaraacuten vigorosamente dushyrante la mayor parte del siglo XXI El control de la complejidad el poshysible surgimiento de nuevos fenoacuteshymenos - incluso nuevos principios fundamentales - ciertamente revishyviraacuten las cosas
Las aplicaciones de la fiacutesica a la quiacutemica y especialmente a la bioloshygiacutea son aquiacute importantes A medishyda que la biologiacutea se convierte en una ciencia cuantitativa y difiacutecil la fiacutesica en su teacutecnica sus invencioshynes de instrumentos de precisioacuten potencia computacional y leyes baacutesicas continuaraacute influyendo en la biologiacutea en su sentido maacutes geneshyral Recientes esfuerzos para entenshy
der la consciencia humana como un elemento de la ciencia cuaacutentica ilustran el poder de la aplicacioacuten de profundos principios ayudados por la tecnologiacutea de los ordenadoshyres simulacioacuten e imagen
Esto nos lleva al futuro de la fiacuteshysica de partiacuteculas y la cosmologiacutea Estas estaacuten ahora iacutentimamente acopladas ya que las leyes de la fiacutesishyca -las partiacuteculas y fuerzas - deben jugar un papel crucial en las maacutes tempranas eacutepocas de la creacioacuten y evolucioacuten
La fiacutesica de partiacuteculas estaacute al borde de alguacuten tipo de estertor emergiendo de un poderoso pero imperfec to sumario de partiacuteculas fundamentales seis quarks (vieshynen en pares arribaabajo encanshytoextrantildeo y encimafondo) y seis leptones (electroacuten muoacuten y tau cada uno de los cuales con su proshypio compantildeero neutrino) cuyo comportamiento social estaacute deshyterminado por tres fuerzas (fuerte deacutebil y eleacutectrica) Mientras que la ciencia cuaacutentica da una espleacutendida relacioacuten de todos los experimentos llevados a cabo en todos los aceshyleradores desde Galileo en Pisa la gravedad (relatividad general) aparece como un dominio que toshydaviacutea debe revelarse Necesitamos una coexistencia paciacutefica entre la relatividad y la teoriacutea cuaacutentica para entender el principio Neceshysitamos un resumen maacutes sencillo y maacutes compacto perspectivas para las cuales nos acogemos en la exshypresioacuten Fenoacutemenos Higgs Esta es una proyeccioacuten para un nuevo campo que hace que la simplicishydad cristalina del universo parezshyca tan complicada Apareceraacute en el nuevo y enorme acelerador en funcionamiento ya en Europa o el que vendraacute despueacutes Higgs simplishyficaraacute y recompensaraacute a sus desshycubridores tal vez en la deacutecada actual (2000-2010)
Despueacutes los cosmoacutelogos y asshytrofiacutesicos tambieacuten tendraacuten que enshytender la expansioacuten acelerada del universo la materia oscura y las constantes cosmoloacutegicas HJy mushycho por hacer Incluso los optimisshytas no son ridiculizados por decir que en buena medida el origen y evolucioacuten del universo basado en las leyes de la fiacutesica quedaraacute moshyderadJmente claro en los proacuteximos 20 a 50 antildeos
Esto podriacutea posiblemente tershyminar con la buacutesqueda de una ley baacutesica - tal vez una versioacuten de la teoriacutea de cuerdas Entonces de nuevo podemos ser como el emshybrioacuten del polluelo picando del alishymento almacenado en el huevo shytodo el universo de este embrioacuten dentro del huevo consumieacutendose eventualmente para dejar el huevo universo totalmente comprendido hasta que la caacutescara se rompe exshyponiendo otro universo
El uacuteltimo papel de la fiacutesica puede representar la agencia unificadora de todo el conocimiento humano EOWilson el sociobioacutelogo escrishybe en su libro Consillience sobre la unidad de todo conocimiento de la eventual unificacioacuten de las cienshycias las ciencias sociales y de las humanidades Por revolucionario que esto pueda parecer uno pueshyde tal vez otear las posibilidades a
traveacutes del puente de la conscienshycia humana Los neurocientiacuteficos estaacuten aprendiendo poco a poco elementos del funcionamiento del cerebro En un sentido real el ceshyrebro funciona seguacuten las leyes de la fiacutesica y eacutestas suavizadas por las bases probabiliacutesticas de la ciencia cuaacutentica y por la complejidad de la teoriacutea del caos puede auacuten con el tiempo ser reconducida a un anaacuteli shysis loacutegico
iquestSeraacute esto un rapto de la emoshycioacuten amor muacutesica poesiacutea arte O por el contrario enriqueceraacute
realmente la unioacuten cientiacutefica las grandes glorias del espiacuteritu humashyniacutestico suministrando una ciencia loacutegica subyacente iquestTememos noshysotros como Keats destejer el arco iris Richard Feynman el gran fiacutesico teoacuterico preguntoacute una vez iquest El entendimiento de los mecanismos de la actividad estelar hacen disminuir de alguacuten modo
nuestra apreciacioacuten de la belleza y esplendor del cielo nocturno
LO S PAPELES DE LA FiacuteSICA
Empleo
Los fiacutesicos encuentran emshypleo en academias en laboratoshyrios nacionales y en laboratorios de investigacioacuten industriales Hay tambieacuten un aacutegil movimiento de fiacutesicos en otros campos en donde son valorados su exclusivo dominio de instrumentos y de anaacutelisis mashytemaacuteticos Se mueven faacutecilmente por la moderna biologiacutea y han conshytribuido grandemente a definir la estructura y funcioacuten tridimensional de complejas moleacuteculas de DNA
Hoy en diacutea las fronteras de la astrofiacutesica y fiacutesica de partiacuteculas nos han dado un cuadro bastante claro y bien verificado del origen del unishyverso en un Big Bang el origen tan caliente y denso que la materia existiacutea en su forma maacutes primordial Los fiacutesicos de partiacuteculas simulando esto en grandes aceleradores sushyministran leyes que siguen la evolushycioacuten del universo hasta el presente Tanto la astrofiacutesica como la fiacutesica de partiacuteculas utilizan grandes y cashyros instrumentos y generalmente entrantildean colaboraciones internashycionales de decenas y centenares de cientiacuteficos y estudiantes graduashydos La mayor parte de la illvegtLishygacioacuten baacutesica en fiacutesica se hace con fondos del gobierno Otra investishy
gacioacuten baacutesica estaacute maacutes proacutexima a su aplicacioacuten y uno puede defenshyder el gasto puacuteblico como esencial
para producir ciencia en apoyo a la tecnologiacutea y contribuir a una ecoshynomiacutea robusta
Temas de Eacutetica y M oral
Los temas de eacutetica y moral surshygen cuando los fiacutesicos trabajan en laboratorios de defensa en armashymentos tales como explosivos nushy
cleares misiles y otras contribucioshynes a la guerra Como estaacuten cienshytiacuteficamente educados los fiacutesicos pueden ser consultados sobre proshyyectos tales como bombas guiadas con precisioacuten misiles defensivos con base en sateacutelites y cualquier fuente especialmente relacionada con impactos medioambientales Como la ciencia supone 150 mil millones de doacutelares anuales de gasshyto el respaldo de la fiacutesica y de los diversos campos es un tema poliacutetishyco y ciertamente aquiacute hay tensioshynes y competencias
Organizaciones profesionales
La fiacutesica estaacute organizada a esshycala nacional en la Sociedad Fiacutesica Americana (APS siglas in ingleacutes) asiacute como tambieacuten en sociedades subdisciplinares para impulsar la investigacioacuten atraer a estudiantes y obtener becas y contratos Orshyganizaciones paraguas tales como la Academia Nacional de Ciencias (NAS) y la Asociacioacuten Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS) son para la cultura para aconsejar al gobierno para hacer avanzar la ciencia generalmente y para orshy
ganizar poderosos Iobbies para defender u oponerse a poliacuteticas medioambientales temas regulatoshyrios seguridad educacioacuten prograshy
mas militares y similares La Unioacuten
Internacional para la Fiacutesica Pura y Aplicada (IUPAP) abarca a todas las naciones con un nuacutemero de fiacutesicos suficientemente grande para dirigir
temas relevantes para la profesioacuten
pero tambieacuten para aplicaciones de
la fiacutesica El compartir la construcshy
cioacuten de grandes telescopios aceshyleradores e instrumentos de fusioacuten es cada vez maacutes crucial La educashycioacuten para el continuo avance de la
ciencia es un problema comuacuten en
donde la experiencia internacional es uacutetil Elevar la captacioacuten popular de la fiacutesica es igualmente importanshyte a medida que la fiacutesica del siglo
XXI continuacutea engendrando nuevas
tecnologiacuteas
CONCLUSiOacuteN
La necesidad de un entendishy
miento puacuteblico de la fiacutesica - no de
la ciencia - nunca ha sido mayor El
conocimiento baacutesico que estamos acumulando sobre coacutemo funciona el mundo no es ni bueno ni malo Las aplicaciones de este conocishy
miento pueden medirse por armashy
mento nuclear o por un incremenshyto en la longevidad mejor salud y los medios econoacutemicos para repashyrar el medioambiente y reducir la pobreza a escala mundiciexcll Aquiacute la
humanidad tiene una eleccioacuten que puede juzgarse
I
EN LA BUSQUEDA
DE NUESTROS ORIGENES 1 los homiacutenidos maacutes antiguos
Desentrantildear la historia de nuesshy
tra especie es una tarea ardua y
compleja en la que la respuesta
a cada pregunta a merludo suele
venir acompantildeada de todo un conshy
junto de nuevas interrogantes que complican nuestro aacuterbol genealoacuteshy
gico Y en la que no siempre geneacuteshy
tica y paleontologiacutea parecen ir de
acuerdo
Seguacuten los datos geneacuteticos pushy
blicados por David Reich (Nature
mayo 2006) la separacioacuten entre
los homiacutenidos y los antepasados
de nuestros parientes maacutes proacutexishy
mos los chimpanceacutes se produjo
muy probablemente hace menos
de 5 millones y medio de antildeos Sin
embargo el descubrimiento por
Michel Brunet (Universidad de Poishy
tiers) en el desierto del ehad de los r-estos foacutesiles de Toulllaf (Sashyhelanthropus tchadensis) datashy
dos en casi 7 millones de antildeos y
que puede representar a nuestro
antepasado homiacutenido maacutes antishy
guo pone un nuevo dilema sobre los oriacutegenes de nuestra especie
y entre los foacutesiles de especies
maacutes antiguas consideradas tamshy
bieacuten como homiacutenidos se encuenshy
tran los de Orrorin tugeniensis (de unos 6 millones de antildeos) desshy
cubiertos en Kenia (Tugen Hills) y
Ardipithecus ram idus (de entre 41 Y55 millones de antildeos) en Etioshy
piacutea todos con rasgos que sugieren
el bipedismo y que son anteriores a
los Australopithecus
Precisamente el teacutermino hoshy
miacutenido se corresponde con prishy
mates cuyo desplazamiento es
biacutepedo en esto parece haber un
acuerdo generalizado entre anshy
tropoacutelogos o paleoantropoacutelogos
El bipedismo acarrea una serie de
caracteriacutesticas en la anatomiacutea que
sirven de referencia a la hora de
distinguir los foacutesiles en los craacuteneos
la posicioacuten del hueco de insercioacuten
de la columna vertebral foramen
magnum es central en la base
para proporcionar el equilibrio neshy
cesario de la cabeza en un indivishy
duo erguido La longitud del cuello
femoral y el surco de insercioacuten del
muacutesculo en dicho cuello del feacutemur
la estructura de la pelvis o la disshy
posicioacuten paralela y maacutes adelantashy
da de los pulgares en los pies son
otras de esas caracteriacutesticas que
van ligadas al desplazamiento biacuteshy
pedo
Francisco Novoa Cid Bioacutelogo y profesor de lE S
2 los Australopithecus
Pruebas indudables de bipedisshy
mo las encontramos entre los Ausshy
tralopithecus (simios del Sur) que vivieron en Aacutefrica hace entre 4 y 2
millones de antildeos y de los que hay bastantes representantes corresshy
pondientes a varias especies A africanus A robustus A anashymensis
Pero sin duda los maacutes famosos son los restos de Lucy una Ausshytralopithecus afarensis descushy
biertos en 1974 por Donald Johanshy
son en la regioacuten de Afar (Etiopiacutea)
correspondientes a una adolescente que data de 32 millones de antildeos Un esqueleto casi completo que
proporcionoacute una enorme informashy
cioacuten y que se vioacute luego aumentada por los restos de trece individuos (4
nintildeos y 9 adultos de ambos sexos) en el mismo yacimiento
Huellas de Laetali
y otro de los descubrimienshy
tos maacutes emblemaacuteticos fueron las
Huellas de Laetoli en Tanzania
en 1976 por Mary Leakey del rasshy
tro de 36 millones de antildeos dejado
por las pisadas de probablemente
una familia de tres homiacutenidos soshy
bre arcilla y ceniza volcaacutenica huacutemeshy
da y que constituye la prueba maacutes
irrefutable del cam inar biacutepedo de
estos homiacutenidos
El craacuteneo y el aspecto sin emshy
bargo de los Australopithecus era
maacutes proacuteximo a los chimpanceacutes que
Comparacioacuten entre los esqueletos de un H erectus (izda) un Australapithecus
(centro) y un H sapiens
a los humanos actuales Su estatushy
ra era inferior (135 en machos y
105 en hembras) su volumen crashy
neal en general entre 400 y 500 cc era aproximadamente un tercio
del nuestro sin frente y sus brazos
eran proporcionalmente largos
con relacioacuten a sus piernas Su denshy
tadura revela una dieta vegetariana
de hojas y frutos
Una de las implicaciones que
suelen deducirse de la posicioacuten ershy
guida es que permitioacute liberar las
manos que pudieron adquirir una
mayor destreza y dar lugar con el
tiempo al desarrollo de una tecnoshy
logiacutea
3 El geacutenero Horno
Fue el uso de tecnologiacutea y la
aparicioacuten de una industria liacutetica
Junto a un cambio significativo en
la dieta en la que el uso de herrashy
mientas permite descarnar animashy
les muertos lo que marca la aparishy
cioacuten del geacutenero Homo hace unos
25 millones de antildeos Una dieta carshy
niacutevora maacutes rica en proteiacutenas favoreshy
cioacute ademaacutes el desarrollo cerebral
El volumen craneal iraacute aumenshy
tando desde los 650 cc en Homo
ha bilis hasta los 1500 en los neanshy
dertales (algo mayor que nuestros
1400 cc)
Hasta hace poco se consideshy
raba como representantes maacutes
antiguos del geacutenero a los Horno habilis que ya fabricaban lascas
pero el descubrimiento en la deacuteshy
cada de los 90 en el lago Malawi
(Rift africano) de una mandiacutebula inferior datJdJ en unos 25 milloshy
nes de antildeos correspondiente a una nueva especie Horno rudolfenshysis y de la que parece partir seguacuten
el equipo descubridor (FSchrenk y
T Bromage) la liacutenea evolutiva que
conduce hacia nuestra especie ha
generado la controversia
Fue un periacuteodo del Plioceno en
el que se produjo un notable camshy
bio climaacutetico con descenso de tem shy
peratura media y humedad yen el
que coexistieron diversas especies
de homiacutenidos
Sin embargo uno de los hallazshy
gos maacutes significados ocurrioacute en
1984 cuando el equipo de Richard
Leakey desenterroacute el esqueleto
casi completo del nintildeo de Turkashyna (lago Turkana Kenia) de 16
millones de antildeos Para eacutel y otros
foacutesiles de sus caracteriacutesticas se
creoacute la especie Horno ergaster homiacutenidos de 850 cc de capacidad
craneal con proporciones corpora shy
les un patroacuten de crecimiento muy
parecidos a los nuestros y con una
industria liacutetica maacutes elaborada (cul shy
tura achelense) Se le supone preshy
cursor del Homo erectus y tal vez
del H antecesor de Atapuerca
Craacuteneo de Hamo ergaster
De por medio una importante
interrogante la de los foacutesiles de
Horno georgicus en el Caacuteucaso
(Georg ia) con una antiguumledad feshy
chada en 185 millones de antildeos
y unos rasgos anatoacutemicos y una industr ia liacutetica maacutes primitiva de lo
esperado pero que ponen de mashynifiesto que los homiacutenidos salieron
de Aacutefrica mucho antes de lo que se
habiacutea supuesto
Homo erectus
Con una antiguumledad de 18 mishy
llones de antildeos el Horno erectus teniacutea unas caracteriacutesticas anatoacutemishy
cas muy parecidas a las nuestras su
capacidad craneal era de 1000 cc
y con una cultura bastante desashy
rrollada se desconoce si utilizaron
lenguaje hablado complejo pero
siacute alguacuten sistema de comunicacioacuten
capaz de transmitir aprendizaje Ha
sido el homiacutenido que migroacute a Asia
Hace un milloacuten de antildeos estaba
perfectamente asentado en China
y Java y su presencia se extendioacute
hasta hace tan soacutelo 30000 antildeos en
que se extinguioacute Por tanto llegoacute
a coexistir tanto con neandertales
como con nuestra especie
En el sur de Europa en cambio
el homiacutenido maacutes antiguo con la
excepcioacuten del Caacuteucaso corresponshy
de a Horno antecesor (Atapuerca
Burgos) en la Peniacutensula ibeacuterica los
primeros hallazgos fueron fechashydos en 800000 antildeos de antiguumleshy
dad pero maacutes recientemente la
aparicioacuten de nuevos foacutesiles en los
yacimientos de Atapuerca ya han
retrasado la aparicioacuten de los homiacuteshynidos en el Viejo Continente a 12
millones de antildeos en el Pleistoceno
inferior
Con el mismo volumen craneal
que H erectus presentan en camshy
bio unos arcos supraorbitales meshy
nos pronunciados Los huesos de
Gran Dolina de ind ividuos joacutevenes
presentan marcas de descarnashy
miento claros signos de canibashylismo
Para los paleoanshy
tropoacutelogos J L Arsuashy
ga E Carbonell y J
Bermuacutedez de Castro directores de las excashy
vaciones de Atapuershy
ca pueden constituir
probablemente un anshy
tepasado comuacuten que
conduce por un lado a
la liacutenea evolutiva hasta
los neandertales con sus
precursores los Homo
heidelbergensis y por otra liacutenea diferente hasshy
ta nuestra especie
De los Horno heidelbergensis (preshy
neandertales) la mayor acumulacioacuten de foacutesiles
se ha encontrado tamshy
bieacuten en Atapuerca en el
Yeacutelcimiento Sima de los huesos
y corresponde a los restos de 33 inshy
dividuos de ambos sexos de entre 13 y 30 antildeos datados en 300000
antildeos producto probablemente de
un enterramiento lo que revelariacutea
la existencia de un fuerte sentido
social y mente simboacutelica Indivishy
duos de complexioacuten fuerte hueshy
sos de notable grosor capacidad
craneal algo menor a la nuestra y
mandiacutebula sin mentoacuten
El Horno neanderthalensis debe su nombre al valle de Neanshy
der (Alemania) donde en el siglo
XIX se halloacute el primer esqueleto
parcial de estos homiacutenidos Apashy
recieron hace unos 230000 antildeos
y poblaron Europa y Asia occidenshy
tal adaptaacutendose al clima extremo
de las glaciaciones hasta que se
extinguieron hace unos 30000
antildeos o tal vez menos en su proshy
bablemente uacuteltimo reducto que
parece pudo ser la Peniacutensula Ibeacuteshy
rica Sus caracteriacutesticas fiacutesicas son
una evolucioacuten de los heidelbergenshy
sis con la diferencia de una mayor
capacidad craneal que llega a los
1500 cc (mayor que la nuestra)
por lo demaacutes huesos maacutes gruesos
y pesados que los nuestros fuertes
pero no muy altos (160-170) Y
en su rostro notable prognatismo
sin mentoacuten frente huidiza yarshy
cos supraorbitales resaltados
--
Coexistieron con el Hamo sashy
piens durante miles de antildeos y las
causas de su desaparicioacuten no aclashy
radas son objeto de discusioacuten al
igual que la posibilidad de cruces
(hibr idaciones) entre ambas espeshy
cies hipoacutetesis de la que hay parshy
tidarios como M Wolpoff o Fred
H Smith o detractores como Ch
B Stringer Lo que es indudable
es que los neandertales poseiacutean
una avanzada industria liacutetica usashy
ban el fuego el cuero y la madera
para producir herramientas armas
y adornos cuidaban a sus enfershy
mos y ancianos enterraban a sus
muertos y probablemente desarroshy
lla ron alguacuten tipo de lenguaje para
comunicarse Muy leJOS de la idea
que inicialmente se teniacutea de besshy
tias primitivas sin inteligencia algushy
na Hay pruebas de que algunos
grupos practicaron el canibalismo
pero eso tambieacuten ocurrioacute en nuesshy
tra especie
4 El Horno Sapiens
El Hamo saplens aparece en
Aacutefrica hace 200000 antildeos el arcaishy
co seguacuten algunos investigadores
y hace 120000 el moderno y con
relativa rapidez se va extendiendo
y sustituye a las otras poblaciones
de homiacutenidos en todo el mundo
Desde hace al menos unos 25000
antildeos ninguna otra especie de hoshy
miacutenidos le disputa su espacio en los
ecosistemas que coloniza del plashy
neta Tierra
Dotado de un esqueleto maacutes lishy
gero que el de los neandertales lo
que aumenta la agilidad y proba-
Bibliografiacutea
blemente la habilidad sobre todo
en las manos el craacuteneo evoluciona
adquiriendo una frente maacutes vertica l
desaparece el prognatismo y apareshy
ce el mentoacuten las mandibulas menos
robustas el desarrollo de dietas maacutes
vari adas con la utilizacioacuten del fuego
que le permite un mayor aprovechashy
miento de nutrientes con menor
gasto energeacutetico en su digestioacuten
el desarrollo de un cerebro y de un
leng uaje maacutes complejos que pershy
IIliten el anaacutelisis la planificacioacuten de
estrategias y la transmisioacuten de coshy
nocimientos y aprendizajes el mashy
yor desarrollo tecnoloacutegico gracias a
una mente maacutes creativa emprendeshy
dora dominada por la curiosidad y
en ocasiones el deseo de aventura
y probablemente un mayor sentido
social y de pertenencia a un grupo
lo que lleva a inevitables disputas y
conflictos entre grupos Todo ello
ha llevado a nuestra especie a coshy
lonizar en la praacutectica todos los meshy
dios del planeta fundamentalmenshy
te a base de modificar esos medios
para adaptarlos a nosotros En una
palabra para independizarnos del
medio
Pero sin duda el motor de la evolucioacuten son las mutaciones y reshy
combinaciones geneacuteticas que orishy
ginan la variabilidad y que permishy
ten la aparicioacuten y diversificacioacuten de
rasgos nuevos que no existiacutean en
los ancestros En nuestro caso que
compartimos aproximadamente un
99 del genoma con los chimpanshy
ceacutes son determinadas secuencias
en ese 1 restante del ADN claves
en el proceso de hominizacioacuten y de
nuestras diferencias con ellos
yvwwportalciencianet Art iacuteculos de antropologiacutea y paleontologiacutea Registros foacutesiles sobre la evolucioacuten humana en el Plioceno Emiliano Agu irre Enriacutequez Homiacutenidos contemporaacuteneos Investigacioacuten y Ciencia lan Tatersa ll iquestQuieacutenes fueron los neandertales InvestigaCioacuten y Ciencia Kate Wong Mutaciones pioneras Investigacioacuten y Ciencia Dennos Drayna iquestQueacute nos hace humanos Investigacioacuten y Ciencia Katherine S Pollard
El trabajO de genetistas como
Dennis Drayna o de bioestad iacutestishy
cosas como Katherine Pollard ha
revelado unas cuantas secuencias
de ADN importantes en la evolushy
cioacuten humana Mencionareacute soacutelo alshy
gunas de ellas
La secuencia HAR 1 (118 bases
de ADN del genoma humano que
codifican ARN) que se activa en
el cerebro y parece resultar esenshy
cial en el desarrollo de la corteza
cerebral La secuencia FOXP2 un
gen de evolucioacuten raacutepida y que tieshy
ne una importante implicacioacuten en
el habla Secuencias que tienen
relacioacuten con la dieta como el gen
LCT que permite la toleranCia a la
lactosa en adultos lo que permite
utilizar la leche de animales domeacutesshy
ticos En la lista de secuencias geshy
neacuteticas significativas estaacuten las que
tienen que ver con nuestro sistema
inmunitario Nuestros genes llevan
cicatrices de la lucha contra enshy
fermedades infecciosas especialshy
mente en el caso de retrovirus Tal
es el caso del gen TRIMS que nos
pelmite defendernos mejor que
otros primates frente al ret rovirus
PtEVR1 pero que a cambio nos
hace maacutes vulnerables al VIH (virus
del SIDA)
Somos una joven especie a ve shy
ces un tanto inconsciente que debe
aprender a usar correctamente su
tecnologiacutea y controlar su capacidad
de modificar el medio para evitar
la destruccioacuten de su propia casa el
planeta antes de tiempo y de si
misma
SUPERNOVA 1987 En este antildeo de 1987 alcanshy
zoacute la tierra despueacutes de 168 mil antildeos de viaje por el espacio la luz procedente de una explosioacuten de supernova que tuvo lugar en la vecina galaxia conocida como Gran Nube de ~lagallanes visible desde el hemisferio sur Esto puesshyto en kiloacutemetros supone la friolera de 1589414400 000000 000 Como se observa son distancias inimaginables para nuestros estaacutenshydares de aquiacute en la tierra A decir verdad esta estrella que explotoacute convirtieacutendose asiacute en supernova ya estaba alliacute mucho antes y hashybiacutea fotografiacuteas tomadas con anshyterioridad a la explosioacuten lo cual la convertiacutea asiacute en un magniacutefico e inigualable laboratorio de investishygacioacuten Esto no se podiacutea hacer en tiempos antiguos anteriores a la invencioacuten de la caacutemara fotograacutefishyca la cual ha sido uno maacutes entre los muchos avances de los uacuteltimos cien o doscientos antildeos y de gran importancia en su aplicacioacuten a la astronomiacutea Aunque los estallidos de supernovas en nuestra galaxia son muy poco frec uentes tal vez
Supernova 1987 tomada por el Hubble en 1994
uno cada 100 antildeos o maacutes en el universo entero dada la cantidad de galaxias que existen son muy abundantes De la que estamos hablando aunque no fue en la Viacutea Lactea siacute fue en nuestra vecindad a unos 168 mil antildeos luz como deshyciacuteamos que no es tanto si consi middot deramos su procedencia de otra galaxia la maacutes proacutexima a nosotros_ Esto ha dado margen por primera vez a un estudio concienzudo de lo que estas portentosas explosioshynes dan de siacute y a comprobar si las teoriacuteas elaboradas por los cientiacutefishycos coincidiacutean con la observacioacuten y el estudio de los hechos
Puesto que habiacutea fotografiacuteas anshyteriores que determinaban cual era la estrella que se habiacutea convertido en supernova puacutedose contrastar con los posteriores acontecimientos y fue el momento de comprobar si las teoriacuteas existentes se corresponshydiacutean con las observaciones y con los modelos computacionales que se habiacutean hecho sobre los casos de supernovas Los detalles observashydos encajaban sorprendentemente con las previsiones El resultado de ambas cosas teoriacutea y observacioacuten indicaba que la estrella conteniacutea unas 18 masas solares y tan solo 11 millones de afios de vida en el momento de la explosioacuten Como es habitual en estos casos su composhysicioacuten era principalmente hidroacutegeshyno y helio y su brillo el equivalente a 40 mil veces el de nuestro sol de ahiacute que su consumo de energiacutea fuera mucho mayOl y por tanto su duracioacuten mucho maacutes corta
Cuando la estrella colapsoacute al descender el calor interno que la manteniacutea estable se produjo casi instantaacuteneamente un espectacushylar encogimiento hasta alcanzar un
Antolin Franco Ex-presidente de la Agrupacioacuten
diaacutemetro de tan solo unas pocas decenas de kiloacutemetros
El telescopio espacial Hubble no fue lanzado al espacio hasta abril de 1990 y una vez que hubo estashydo operativo se volcoacute en obtener el maacuteximo de informacioacuten fotograacutefica y espectrograacutefica de lo que quedashyba de la supernova No obstante como se sabe este telescopio en principio resultoacute estar defectuoso por lo tanto las fotografiacuteas obtenishydas no eran las mejores posibles y hubo que esperar a que se corrishygieran los defectos para que estas alcanza ran inigualables cotas de nitidez En 1994 se tomoacute una fotoshygrafiacutea muy detallada de los restos de la explosioacuten y aparecieron unos inesperados anillos que todaviacutea hoy siguen siendo objeto de estushydio pa ra determinar su procedencia (veacutease fotografiacutea adjunta)
Esta explosioacuten de supernova ha sido la maacutes brillante nunca vista desde 1604 antildeo en que Johannes Kepler pudo observar la ya fashymosiacutesima SN 1604 a la que se ha denominado estrella de Kepler La que dio origen a la de 1987 como dijimos antes ya se habiacutea observashydo y se la conociacutea como SK-69202 Era una supergigante azul de unas 18 o 20 masas solares y unas 40 veces el diaacutemetro del sol y su luz llegoacute a nosotros el 23 de febrero de 1987 despueacutes de un viaje de 168 mil antildeos aproximadamente En el hemisferio sur se pudo ver con gran nitidez y se la considera una supemova de tipo 11 de las que crean elementos maacutes pesados que el hieno Su proximidad (en teacutermishynos relativos) y su pronta deteccioacuten la han convertido en la supernova maacutes y mejor estudiada de la histoshyria
Estrella que explota al terminar su vida
Como deciacuteamos todo esto tuvo lugar hace 168 mil antildeos cuando el hombre actual el Homo sapiens todaviacutea no habiacutea entrado en esta fase de desarrollo y su antecesor de aquella eacutepoca seguramente ni siquiera estaba en posesioacuten del lenshyguaje Si la deteccioacuten hubiera sido instantaacutenea si la ve locidad de la luz no tuviera liacutemites no estariacuteamos ahora hablando de esta supernoshyva pues no existiriacutea ninguacuten registro histoacuterico de la misma Tal vez aquel hombre primitivo la habriacutea visto y la habriacutea interpretado seguramenshyte como un augurio de los dioses si para aquel entonces el cerebro humano en sus albores estuviera ya lo suficientemente desarrollado para llegar a estas conclusiones No lo sabemos o al menos el que esto escribe no lo sabe
Pasados esos 168 mil antildeos que la luz necesitoacute para hacer la traveshysiacutea hasta nosotros fue descubierta desde el Observatorio de Las Camshypanas en Chile el 24 de febrero de 1987 por lan Shelton e indepenshydientemente desde Nueva Zelanshyda Fue la uacutenica supernova visible a
simple vista desde la invencioacuten del telescopio
Pero antes de detectarla suceshydioacute algo curioso algo que entraba dentro de lo que es una prediccioacuten cientiacutefica y que veniacutea ni maacutes ni meshynos a confirmar el buen hacer de los investigadores Tres horas antes y precediendo a la llegada de la luz se detectoacute en varios lugares la lleshygada de un paquete de neutrinos iquestCoacutemo era posible que estos neushytrinos se adelantaran a la luz emishytida por la supernova teniendo en cuenta que nada puede ir maacutes deshyprisa que la luz7 Otra vez la teoriacutea daba una explicacioacuten a este extrashyntildeo proceder la emisioacuten de neutrishynos precede a la emisioacuten de la luz
por eso los neutrinos llegan como una avanzada que anuncia alguacuten acontecimiento Se detectaron en total 24 de ellos 11 en Japoacuten en una mina bajo tierra destinada a la caza de neutrinos 8 los captoacute IBM Irvine-Michigan-Brookhaven en Estados Unidos y 5 maacutes en el Laboratorio de neutrinos Baksan en el Caacuteucaso Rusia Por primera vez neutrinos procedentes de una
Obseacutervese la supernova 7987 en el centro con sus anillos
alguacuten tiempo despueacutes de la explosioacuten
supernova habiacutean sido observados directamente y las observaciones coincidiacutean en gran medida con los modelos teoacutericos Se estimaba que despueacutes de la explosioacuten de la supernova el resultado habriacutea de ser la formacioacuten de una estrella de neutrones pero a pesar de la insistencia del telescopio espacial Hubble por dar con ella a pesar de las numerosas fotografiacuteas tomashydas desde su puesta en oacuterbita en 1990 relacionadas con este aconshytecimiento la estrella de neutrones no se ha dejado ver Tal vez esteacute oculta por alguna nube de gas y polvo o tal vez se haya convertido en un agujero negro e incluso hay quienes estiman que podriacutea habershyse formado una estrella de quarks que en teoriacutea pueden formarse dentro de estrellas de neutrones particularmente masivas Todo esto se estaacute investigando y alguacuten diacutea muy posiblemente tengamos la respuesta
Aunque el nuacutemero de neutrinos detectado fue muy pequentildeo se coshyrresponde con lo que se esperaba si bien en ese momento no fuera ese el cometido de los dispositivos cazaneutrinos existentes aquiacute en la Tierra pues nada se sabiacutea entonshyces de la explosioacuten que habiacutea tenido lugar en la vecina galaxia La verdad es que debemos estar muy agradeshycidos de que coincidiendo con la explosioacuten o poco antes se hubieshyran establecido sobre la tierra esos detectores de neutrinos Fue una afortunada coincidencia De haber sucedido la explosioacuten de la supershynova unos antildeos antes no se hubieshyran detectado y ciertas predicciones de la ciencia no se habriacutean podido confinnar por el momento
De todos modos la investigashycion sigue adelante a pesar de los antildeos transcurridos y tal vez se produzca alguna sorpresa que nos abra un poco maacutes el camino hacia el conocimiento de este tipo de exshyplosiones celestes
La nanociencia y la nanotecshynologiacutea son dos aacutereas del conocishymiento emergentes con un elevado caraacute cter multidisciplinar Hablar de ellas es sinoacutenimo de innovacioacuten desarrollo y de relevanc ia cientiacutefica y social Tal es asiacute que ambas discishyplinas han sido incorporadas como una de las Acciones Estrateacutegicas del Plan Nacional de I+D+ i 2008-2011 o lo que es lo mismo el Gobierno espantildeol reconoce el papel de estas disciplinas para mejoror nuestra competitividad industrial Dicho reshyconocimiento estaacute fundamentado en avances innovadores obtenidos que van desde la s aplicaciones en medicina (fabricacioacuten de ligamenshytos o tendones artificiales) o en aplicaciones energeacuteticas dedicadas
BlIClen
ANOCIENCIA y NANOTECNOLOGIA
UN VIAJE FASCINANTE AL NANOCOSMOS
Jorge Lobo Checa Centre dlnvestigacioacute en Nanocieacutencia i Nanotecnologia CIN2 (CSIC -leN) Esfera UAB 08193-Bel laterra Espantildea
a la construccioacuten (edificios que se puedan autoabastecer energeacuteticashymente) hasta su implementacioacuten en dispositivos electroacutenicos cada vez maacutes diminutos y potentes
En nuestra sociedad es cada vez maacutes probable toparse con las palashybras nanociencia y nanotecnoloshygiacutea y consecuentemente es loacutegico preguntarse cuaacutel es el significado y la diferencia entre ambos vocashyblos Las dos palabras comparten el prefijo nano que proviene del voshycablo griego del mismo nombre y que significa diminuto enano peshyquentildeo yes usado en el sistema inshyternacional (SI) de unidades para indicar un factor de 10-9 (es decir la mil milloneacutesima parte de algo) Un
NClIIon Un iexclMIniO BlllIgtn
Figura 1 Tamantildeos caracteriacutesticos y escala de los diferentes objetos nanomeacutetricos comshyprendidos entre O 1y 100 nm con los que se trabaja habitualmente en la nanotecnoshylogiacutea (Imagen tomada de la referencia [1])
nanoacutemetro (n m) es una longitud diez veces superior al tamantildeo tiacutepishyco de un aacutetomo (O 1 nm) o lo que es lo mismo unas 80000 veces maacutes pequentildeo que el diaacutemetro de un cabello humano De este modo la diferencia entre estas dos palabras surge de la propia diversidad en la definicioacuten de ciencia y tecnologiacutea Ciencia es la necesidad de saber un reflejo de la curiosidad del ser humano planteada de forma obJeshytiva y utilizando el meacutetodo cientiacutefishyco (es decir el trabajo realizado en un laboratorio de investigacioacuten en el que se busca o prueba una proshypiedad o una ley de la naturaleza) mientras que tecnologiacutea parte de los conocimientos baacutesicos estableshycidos por la ciencia para construir un dispositivo o aparato que tenga una utilidad o aplicacioacuten determishynada De esta forma la nanociencia y la nanotecnologiacutea estaacuten ligadas y son las dos caras de una misma moneda la tecnologiacutea se desarroshylla a partir de los conocimientos cientiacuteficos existentes y a su vez eacutesta proporciona nuevas herramientas a los cientiacuteficos con las que estudiar nuevos conceptos y avanzar en la ciencia que una vez maacutes generashyraacute tecnologiacutea nueva creando un sistema retroalimentado conocido como ciacutercu lo virtuoso
Ni la nanociencia ni la nanot ecshynologiacutea nacieron como disciplinas cerradas sino que ambas son camshypos del conocimiento que se han
ido construyendo paralelamente con la generacioacuten de nuevos conoshycimientos e innovaciones De maneshyra general se podriacutea definir nanoshytecnologiacutea como la fabricacioacuten de materiales estructu ras dispositivos y sistemas funcionales a traveacutes del control y ensamblado de la materia a la escala del nanoacutemetro (de O 1 a 100 nanoacutemetros del aacutetomo hasta por debajo de la ceacutelula tal y como se muestra en la figura 1) asiacute como la aplicacioacuten de nuevos conceptos y propiedades (fiacutesicas quiacutemicas bioloacutegicas mecaacutenicas eleacutectricas) que surgen como consecuencia de esa escala tan reducida Esta escala de tamantildeos es un tanto arbitraria el liacutemite inferior (una deacutecima de nanoacutemetro) parece claro ya que por debajo del aacutetomo no hay obshyjetos manipulables Sin embargo el liacutemite superior (una centena de nanoacutemetro) es una referencia para indicar que los objetos deben de estar por debajo de la micra Hoy en diacutea tenemos el conocimiento necesario para mover manipular y construir objetos de estos tamantildeos (nanociencia) que seraacuten utilizados en un futuro cercano para realizar una funcioacuten especiacutefica dentro de un determinado dispositivo (nanoshytecnologiacutea)
El origen de la Nanotecnologiacutea es un tanto difusa pero concepshytualmente se atribuye al Premio Nobel Richa l-d Feynman durante su famoso discurso There is plenty of Room at the Bottom (Hay mucho espacio al fondo) En esta miacutetica conferencia pronunciada en 1959 en el Instituto de Tecnologiacutea de California en Pasadena Feynman tratoacute sobre el problema de manishypular controlar y fabricar objetos de muy pequentildeas dimensiones abordaacutendolo desde una perspectishyva absolutamente distinta a como se habiacutea hecho hasta el momento y abriendo todo un nuevo mundo de posibilidades cientiacuteficas y tecnoloacuteshygicas En aquel momento su discurshyso no tuvo una gran repercusioacuten tal vez por la carencia de teacutecnicas experimentales que permitiesen
visualizar las unidades atoacutemicas y moleculares a manipular Es maacutes la palabra nanotecnologiacutea no apashyrece en su discurso y fue acuntildeashyda posteriormente en 1974 por el profesor N Taniguchi de la Univershysidad de Ciencia de Tokio cuando la mencionoacute en un artiacuteculo titulado On the Basic Concept of Nanoteshychnology (sobre el concepto baacutesishyco de la nanotecnologiacutea) En dicho artiacuteculo se hablaba de como esta tecnologiacutea nos permitiriacutea separar consolidar y deformar materiales aacutetomo a aacutetomo o moleacutecula a moshyleacutecula Posteriormente en el antildeo 1986 E Drexler publicoacute su libro Engines of Creation (maacutequinas de creacioacuten) en el que se descrishybe coacutemo las nanomaacutequinas seraacuten capaces de construir desde ordeshynadores hasta maquinaria pesada mediante procesos de ensamblaje de moleacuteculas y aacutetomos Los encarshygados de realizar tan tedioso proshyceso seriacutean nanorobots ensamblashydores capaces de auto- repararse y constituirse a siacute mismos
La idea de usar nanorobots creados a nuestro antojo para reashylizar funciones determinadas nos recuerdan al funcionamiento de los ribosomas y otros agregados moshyleculares en las ceacutelulas de nuestro cuerpo De hecho la biologiacutea viene usando la manipulacioacuten molecular desde hace casi 4000 millones de
antildeos sobre la Tierra Concretamenshyte las maacutequinas auto-repllcantes a nivel atoacutemico son guiadas por el ADN replicadas por el ARN moshyleacuteculas especiacuteficas son ensamblashydas mediante encimas y las ceacutelulas estaacuten llenas de motores a escala molecular Cadenas de iones que permiten o bloquean el paso de otros iones al interior de la ceacutelula a traveacutes de la pared de liacutepidos estaacuten exquisitamente disentildeadas a escala atoacutemica_ Hay por tanto una coshynexioacuten importante de los concepshytos finales de la nanotecnologiacutea con la biologiacutea Las formas de vida maacutes pequentildeas bacterias virus y los componentes activos de las ceacutelulas tienen tamantildeos tiacutepicos en el rango del nanoacutemetro
De este modo otro de los obshyjetivos de la nanociencia y la nashynotecnologiacutea es aprender de los mecanismos fundamentales que la vida ha desarrollado durante su evolucioacuten para intentar reproducirshylos e incluso adaptarlos buscando la resolucioacuten de otros problemas que poco tienen que ver en prinshycipio con la biologiacutea Se podriacutea decir que la evolucioacuten darwiniana ha alcanzado la maestriacutea de las leshyyes de mecaacutenica cuaacutentica que son probabiliacutesticas en su naturaleza como meacutetodo para la supervivenshycia La comprensioacuten de fenoacutemeshynos cuaacutenticos presentes a escala
Figura 2 Basados en la mecaacutenica cuaacutentica han surgido nuevos tipos de microscopios llamados eJe campo cercano (SPM) que nos permiten ver y manipular la materia a escala atoacutemica Estos microscopios basados en la interaccioacuten eJe una punta metaacutelica afilada con el substrato a estudiar (imagen izquierda) han sido una verdadera revolushycioacuten cientiacutefica ya que nos permiten visualizar directamente los aacutetomos de la materia tal y como se observa en la imagen de la derecha (caeJa una de las bolas es un aacutetomo de siliCio) (Imaacutegenes tomadas de la referencia [1])
nanomeacutetrica necesitan por tanto de investigacioacuten fun damental para que puedan ser aplicables en disshypositivos tilles como nanosensores nanomotores y en muchas otras aplicaciones como en medicina y farmacologiacutea
A pesar de que el concepto de aacutetomos ya se habiacutea postulado en la ant igua Grecia eacutestos no se llegaron a visua lizar hasta finales del sig lo XX El ser humano siempre ha senshytido la necesidad de ver maacutes allaacute de lo que le permiten sus limitaciones naturales El mundo invisible es tan infinito y fascinante como el univershyso y aunque nos cueste imaginar y comprender el pequentildeo tamantildeo el enorme nuacutemero o la naturaleza de los objetos diminutos es un reto acercarnos a la grandeza de lo peshyquentildeo El desarrollo de nuevos meacuteshytodos microscoacutepicos para la visuashylizacioacuten del nanomundo marcoacute un hito en el conocimiento cientiacutefico El microscopio oacuteptico tuvo que ser reemplazado por nuevas teacutecnicas como el microscopio electroacutenico o el microscopio de efecto tuacutenel puesto que los liacutemites en resolushycioacuten vienen determinados por la longitud de onda de la luz usada que para el espectro visib le se situacutea entre 400 y 700 nm De este modo soacutelo so podiacutean resolver estructuras en el rango del sub-microacutemetro lo que corresponde a tamantildeos 1000 veces mayor quo la longitud caracshyteriacutestica de un aacutetomo y por tanto no permitiacutean su manipulacioacuten
El trabajo con objetos tan peshyquentildeos inherente a la nanotecnoshylogiacutea entrantildea una gran dificultad y de hecho fue algo praacutecticamente imposible hasta que se desarrollashyron los microscopios de campo cershycano (SPMs) mostrado en la Figura 2 Estas novedosas herramientas permiten no soacutelo la visualizacioacuten sino tambieacuten la manipulacioacuten de objetos de dimensiones nanomeacuteshytricas de muy distinta naturaleza Estos microscopios son tan potenshytes que con ellos es posible llegar a ver aacutetomos sob re una superficie
y moverlos a nuestro antojo La necesidad de esta compleja insshytrumentacioacuten implica otra de las carltJctoriacutesticas fundamentales que acompantildean a la nanociencia y nashynotecnologiacutea su interdisciplinarieshydad Asiacute pues el desarrollo de esta nueva ciencia requiere no soacutelo la utilizacioacuten de teacutecnicas de fabricashycioacuten visualizacioacuten y caracterizacioacuten muy precisas sino tambieacuten una aproximacioacuten multidisciplinar que reuacutena a fiacutesicos quiacutemicos bioacutelogos tecnoacutelogos y teoacutericos trabajando juntos y utilizando el mismo lenshyguaje
Una vez que los meacutetodos de vishysualizacioacuten fueron accesib les para los cientiacuteficos dos enfoques baacutesishycos surgieron para la creacioacuten de estructuras nanomeacutetricas de mashynera reproducible (veacutease la figura 3) El primer meacutetodo llamado topshydown (de arriba hacia abajo) imshypone esencialmente una estructura o patroacuten sobre el substrato que se
mm
Jlm
nm
Top clown
Bottom up
procesa Esta teacutecn ica estaacute basada en una adecuacioacuten y extensioacuten de las teacutecnicas ya existentes como por ejemplo la litografiacutea para crear dichas nanoestructuras Con estas teacutecnicas se obtienen muy alta reshysolucioacuten espacial (cercana a los 50 nm) a costes razonables pero que aumentan alarmantemente cuanto menor es el tamantildeo de la estrucshytura final debido a la dificultad en su produccioacuten Por el contrario el segundo meacutetodo denominado bottom-up(de abajo hacia arriba) estaacute basado en teacutecnicas que utilizan una filosofiacutea totalmente contraria esto es van desde las estructuras fundamentales (aacutetomos moleacuteculas especiacuteficas o nanopartiacuteculas) para crear los dispositivos por auto-enshysamblado El auto-ensamblado es un proceso en el que unos composhynentes inicialmente desordenados dan lugar a estructuras organizashydas como consecuencia de interacshyciones especiacuteficas o locales entre sus componentes Las estructu ras
Figura 3 Los dos meacutetodos usados para el control de la materia a escala nanomeacutetrica La imagen muestra (en sentido horario desde arriba) una imagen de microscoacutepio elecshytroacutenico de un electroacutemetro nanomecaacutenico una estructura de nano tubos de carbono un nanotubo (azul) conectando dos electrodos una red auto-ensamblada compuesta por moleacuteculas y aacutetomos de hierro y finalmente siete moleacuteculas de monoacutexido de carshybono formando la letra C obtenida por manipulacioacuten con una punta de un microsshycopio de campo cercano (Imagen tomada de la referencia [2)
crecidas son el resultado de la comshypeticioacuten ente procesos cineacuteticos y termodinaacutemicos
En la actualidad la microelecshytroacutenica uno de nuestros pilares tecnoloacutegicos estaacute basada en el meacutetodo top down La microelecshytroacutenica ha revolucionado y cambiashydo nuestra forma de vida en forma de ordenadores teleacutefonos moacuteviles televisores y un sinfiacuten de aparatos electroacutenicos Esta revolucioacuten estaacute basada en el transistor inventado en 1947 que hizo posible la apashyricioacuten del circuito integrado y el microprocesador El reto tecnoloacuteshygico es conseguir almacenar maacutes informacioacuten en un menor espacio de forma maacutes raacutepida y todo ello por menos dinero Hasta la fecha esto ha sido posible y ha seguido la llamada ley de Moore que estableshyce que la densidad de transistores en un dispositivo de estado soacutelido se doblariacutea cada 18 meses Asiacute un procesador Penti um IV obtenido mediante teacutecnicas litografiacutecas tieshyne en su interior aproximadamente 6 millones de transistorescm2 vashylor que cuadruplica a los del Penshytium 1 creado soacutelo 4 antildeos antes La separacioacuten miacutenima entre liacuteneas en el antildeo 2000 era de 180 nm y en el antildeo 2008 es de 45 nm como anuncioacute 18M Extrapolando estos nuacutemeros en el antildeo 20161a separashycioacuten entre liacuteneas deberiacutea ser de 10 nm es decir inferior a 100 aacutetomos De seguir cumplieacutendose esta ley y al mismo ritmo podriacuteamos aventurar que a mediados del siglo XXI Ilegashyriacuteamos a un limite absoluto un bit = un aacutetomo Sin embargo antes de alcanzar este liacutemite nos encontrashyriacuteamos con varios problemas
- El primero de ellos tiene que
Referencias
ver con el hecho de que a medishyda que se reduce el tamantildeo de un objeto su superficie crece respecto a su volumen Una consecuencia importante de este aumento es que las propiedades del material cambiaraacuten al reducir el tamantildeo del objeto puesto que las propiedades fiacutesicas de una superficie son muy distintas a las del volumen Estas modificaciones en las propiedades se conocen como efectos de tamashyntildeo finito
- El segundo problema reside en que para tamantildeos del orden o inferiores al nm aparecen efectos cuaacutenticos En nuestro mundo (mashycroscoacutepico) las leyes conocidas por ejemplo las que definen el movishymiento de los cuerpos (ecuaciones de Newton) o la conductividad eleacutectrica (ley de Ohm) dejan simshyplemente de ser vaacutelidas cuando tratamos con objetos cercanos al tamantildeo nanomeacutetrico La existencia de estos efectos lejos de tomarse como inconvenientes o inoportushynos se plantean hoy diacutea como imshyportantes alternativas para la creashycioacuten de futuros dispositivos fundashymentado en propiedades ni siquieshyra existentes en la naturaleza
- El uacuteltimo problema fundashymental que aparece al intentar seguir disminuyendo el tamantildeo de un objeto es que cada vez resulta maacutes difiacutecil mejorar las herramientas que permiten su manipulacioacuten Por tanto aunque la ley de Moore se ha cumplido inexorablemente dushyrante maacutes de 30 antildeos vemos que llegado un momento aparecen una serie de limitaciones intriacutensecas que son irresolubles con el tipo de planteamiento en el que se basa la tecnologiacutea actual Asiacute se imposhyne la necesidad de desarrollar una
nueva tecnologiacutea que nos permita asumir los desafiacuteos planteados en nuestra carrera hacia la miniaturishyzacioacuten Ese es el papel de la nanoshytecnologiacutea
A pesar de que en la actualidad existen pocos productos basados en la nanotecnologiacutea ya existe una gran repercusioacuten mediaacutetica en la sociedad a traveacutes de reportajes y programas en prensa radio teleshyvisioacuten cine ciencia-ficcioacuten e intershynet La nanotecnologiacutea produce el mismo tipo de fascinacioacuten preocushypacioacuten y miedo que los estudios sobre el cosmos aunque ambos son extremos opuestos lo diminushyto frente a lo gigantesco Sin emshybargo siacute hay una gran diferencia entre ambos mundos El universo es gigantesco inalcanzable soacutelo observable mediante telescopios o radiotelescopios y en el que estashymos realizando intreacutepidas explorashyciones limitadas por ahora a los planetas de nuestro entorno Por el contrario podemos movernos en la nanoescala con gran familiashyridad y podemos jugar con los aacutetomos y moleacuteculas para producir nuevas estructuras y nuevos mateshyriales El dominio de la materia en la nanoescala nos permite disentildear y fabricar nuevos materiales hasta ahora inexistentes descubrir proshypiedades nunca observadas inven shytar dispositivos que nos permitan construir otros maacutes y maacutes compleshyjos con comportamientos similares a entidades bioloacutegicas etceacutetera Todo ello nos lleva a hacernos una pregunta casi existencial iquestHasta doacutende podremos llegar con la nashynotecnologiacutea 7 No se conoce la resshypuesta el limite final podriacutea residir en nuestra propia imag inacioacuten
[1) e Briones Lloren te ECasero Junquera J A Martiacuten Gago PA Ame lio Serena Domingo J M Goacutemez Olleta P Moltoacute Moltoacute Nanociencia y ilanotecnologiacutea Entre la ciencia ficcioacuten del presente y la tecnologiacutea del futuro Fundacioacuten Espantildeola para la Ciencia y la Tecnologiacutea httpowwwfecvtes [2J J V Barth G Constantini K Kern Engineering atomic and molecular nanostructures at surfaces Nature 437 671 (2005) [3J E L Wolf Nanophysics and Nanotechnology An Introduction to Modern Concepts in Nanoscience (Segunda Edicioacuten) W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2006) [4J B Brushhan Springer Handbook of Nanotechnology Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2004) [5J M Koacuteh ler W Fritzsche Nanotechnology An Introduction to Nanostructuring techniques W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2004)
Hace casi veintitreacutes siglos exacshytamente el antildeo 287 aC naciacutea en Siracusa entonces una colonia de la Magna Grecia el gran Arquiacutemeshydes uno de los mayores genios de la antiguumledad de cuyos inventos y descubrimientos seguimos benefishyciaacutendonos ahora
De su vida es poco lo que sabeshymos porque la biografiacutea que escrishybioacute un coetaacuteneo suyo llamado Heshyraacuteclides no llegoacute hasta nosotros La mayor pa rte de la informacioacuten que poseemos se la debemos a Plutarco (46-120 de nuestra era) en su fashymosa obra Vidas Paralelas quien a su vez extrajo los datos del hisshytoriador romano Pollbio autor de una Historia universal
Se considera probable aunque no probado que viajoacute a Egipto y mantuvo estrecha relacioacuten con Erashytoacutestenes de Cirene director de la ceacutelebre biblioteca alejandrina y se da por cierto que contactoacute con la escuela cientiacutefica de dicha ciudad cuyos matemaacuteticos leyeron y citashyron sus obras No obstante hubo que esperar hasta el antildeo 530 de para que se hiciera la primera comshypilacioacuten de sus escritos por Isidoro de Mileto Pocas copias de los trashybajos del sabio siracusano sobrevishyvieron y no fue hasta 1906 cuando Johann Ludw ig Heiberg descubrioacute en Constantinopla un palimpsesto (papiro sobre el que se ha escrito un texto sobre otro anterior borrashydo) que permitioacute conocer los razoshynamientos matemaacuteticos de que se habiacutea va lido Arquiacutemedes para sus descubrimientos
Fue un genio de las matemaacuteshyticas con especial dedicacioacuten a la geometriacutea Sus hallazgos le garanshytizan un puesto de honor en 105
anales de la ciencia Ideoacute un meacutetoshydo para medir la circunferencia coshynociendo el diaacutemetro y determinoacute con aproximacioacuten de menos de dos mileacutesimas el valor del pi griego Elaboroacute tambieacuten las foacutermulas que
ARQUIMEDES permiten calcular el aacuterea del ciacutercushylo partiendo del radio y calculo el aacuterea de un segmento de paraacutebola entre otros hallazgos geomeacutetricos
Si bien no descubrioacute la palanca estudioacute las leyes que explican el principio que entra en juego al accionarla y al darse cuenta de la importancia que teniacutea dijo Si me dan un punto de apoyo movereacute el mundo
Arquiacutemedes no solo cultivoacute con eacutexito las matemaacuteticas sino que hizo incursiones fructiacuteferas en la fiacutesishyca Inventoacute el tornillo que lleva su nombre consistente en un mecashynismo con una hoja en forma de tornillo dentro de un cilindro para transferir agua desde un nivel bajo a canales de irrigacioacuten Este tornishyllo sigue usaacutendose para bombear liacutequidos
Se dice que mientras tomaba un bantildeo observoacute que el agua de la tina subiacutea cuando eacutel entraba y este efecto le llevoacute a descubrir el prinshycipio hrdrostaacutetico conocido como principio de Arquiacutemedes que en su versioacuten actualizada se enuncia diciendo que un soacutelido sumergido en un liquido recibe un empuje ha-
Piacuteo Moa Ban ga Escritor
cia arriba igual al peso del vo lumen del liacutequido que desaloja Al descushybrir este principio exclamoacute Eureshyka (Lo he encontrado) que ha pasado al cataacute logo de expresiones populares
Su mente prodigiosa no solo elucubraba teoriacuteas innovadoras tambieacuten dedicoacute su talento a inshyventa r armas nuevas que pudieran servir para la defensa de su ciudad Una de ellas fue un artefacto esshypecie de garra capaz de hund ir un naviacuteo enemigo
Pero el arma maacutes sorprendente seriacutean los espejos ustorios conocishyda por un relato de Luciano de Sashymosata (12 1-161 de) con la cual consiguioacute incendiar una escuadra enemiga Este invento nunca ha sido reproducido por lo que se pone en duda su existencia
La muerte de Arquiacutemedes se produjo el antildeo 212 aC a los 75 antildeos una edad considerada lonshygeva para la eacutepoca asesinado por un soldado romano de los que conquistaron Siracusa seguacuten la leshyyenda al negarse a acompantildearle pretextando que teniacutea que resolver antes un problema
Estatua de bronce de Arquiacutemedes en el observatorio Archenhold en Berl iacuten esculpida por Gerhard Thieme e inaugurada en 1972
Jack W Szostack
PREMIOS NOBEL Piacuteo Moa Banga DE CIENCIA 2009
Escritor
Charles K Kao George E Smith Wi llard S Boyle
2009 fue un antildeo en el que la concesioacuten de los premios Nobel de ciencia revistioacute ciertas peculiashyridades que conviene resaltar En primer lugar la adjudicacioacuten a tres investigadores en cada uno excepshyto en el de Economiacutea que fue comshypartido por dos ganadores Todos ellos destacaron en investigacioacuten baacutesica cuyos resultados propiciaron muacuteltiples aplicaciones praacutecticas lo que muestra claramente la imshyportancia que la ciencia pura tiene para el progreso
Otra caracteriacutestica es la alta parshyticipacioacuten de la mujer que acaparoacute cinco nominaciones el 44 de los agraciados proporcioacuten nunca alshycanzada antes Una de ellas la de Economiacutea es la primera mujer en ser distinguida con el galardoacuten en dicha disciplina en los 60 antildeos en que se adjudicoacute
MEDICINA
Recayoacute en tres cientiacuteficos (dos mUjeres y un varoacuten) que seguacuten destacoacute el jurado del Instituto Kashyrolinska han antildeadido una nueva dimensioacuten para la comprensioacuten de la ceacutelula han arrojado luz sobre los mecan ismos de enfermedades y han estimulado el desarrollo de nuevas terapias potenciales Se trata de Elisabeth H Blackburn Carol W Greider y Jack W Szostak
Los tres destacaron en la investishygacioacuten baacutesica sobre los teloacutemeshyros una estructura que se une a los extremos de los cromosomas humanos y los protege del enveshyjecimiento A la piexclimera se debe el descubrimiento de la enzima telomerasa que es un mecanismo baacutesico para la vida Cuando la teloshymerasa aumenta anormalmente se produce caacutencer O sea que en su justa medida rejuvenece la ceacutelula pero en exceso provoca un tumor Los conocimientos adquiridos proshymeten aplicaciones futuras en la lucha contra el caacutencer y el enveJeshycimiento celular
Blackburn nacioacute en Tasmania (Australia) en 1948 y junto con su disciacutepula Greider descubrieron la telomerasa en 1984
Grelder natural de California nacioacute en 1961 y fue quien demosshytroacute que los teloacutemeros previenen
el dantildeo en los cromosomas y por uacuteltimo Szostak de 57 antildeos Ion dishynense identificoacute ceacutelulas que por estar mutadas provocan un enveJeshycimiento celular prematuro
FiacuteSICA
La Academia sueca concedioacute el preciado galardoacuten a tres investigashydores que han ayudado a sentar las bases de las actuales redes de comunicaciones al decir del JUshyrado Son Charles Kao Kuen WishylIiaard S Boyle y George E Smith El tema comuacuten de investigacioacuten fue el descubrimiento del siacutelice un mashyterial abundante en la naturaleza como transmisor de la luz y a traveacutes de ella de las comunicaciones por fibra oacuteptica
El proceso lo inicioacute Kao en 1966 con la publicacioacuten de un artiacuteculo firmado conjuntamente con G O Gackam en el que anunciaba la capacidad de la luz para transmitir informacioacuten De ahiacute arranca la utishylizacioacuten industrial de la fibra oacuteptica desde 1970 transformada hoy en una red de maacutes de 1000 millones de kiloacutemetros por la que circulan textos muacutesica e imaacutegenes utilizashydas en Internet medicina etc
Kao que nacioacute en 1933 en Shanghai fue el precursor y visionashyrio del horizonte que se abriacutea con el empleo de la fibra oacuteptica Vive
Venkatraman Ramakrishnan Ada E Yonath Thomas A Stei tz
en Hong Kong donde sigue ded ishycado a la docencia
Boyle nacido en Canadaacute en 1924 junto con Smith que nacioacute en Nueva York en 1930 siguiendo la teoriacutea sobre el efecto fotoeleacutectrishyco de Einstein que le valioacute el Nobel crearon un sensor digital llamado CCD (Charged Coupled Device) cashypaz de reunir y leer las sentildeales de un gran nuacutemero de elementos de las imaacutegenes el ojo electroacutenico de las caacutemaras digitales que se utiliza tambieacuten en numerosas aplicaciones teacutecnicas como en la observacioacuten del interior del cuerpo humano y ha proporcionado fotos de lejanos lugares (como por ejemplo de Marshyte) o de los oceacuteanos profundos en palabras de la Academia
QUiacuteMICA
Tambieacuten este antildeo fueron tres investigadores de esta ciencia los laureados con el preciado galarshydoacuten cuyos nombres son Benkatrashyman Ramakrishnan Ada Yonath y Thomas Steitz que coincidieron en sus estudios sobre la estructura y funciones de los ribosomas unas partiacuteculas del citoplasma que desshycodifican la informacioacuten del ADN transmitida por el ARN mensajero para fabricar las proteiacutenas selecshycionando los amin oaacutecidos uno a uno
Los equipos liderados por los tres ganadores consiguieron por medio de la cristalografiacutea de rayos X el coshynocimiento en tres dimensiones de la estructura atoacutemica de los ribososhymas en el antildeo 2000 Este logro de bioquiacutemica baacutesica permitioacute saber como actuacutean los antibioacuteticos en las ceacutelulas de las bacterias lo que haraacute
posible disentildear nueshyvos antibioacuteticos que mejoren Ia actividad de 10$ actualmente en uso evitando asiacute la aparicioacuten de resistenshycia que se da en algushynos casos
La israeliacute Yonath de 70 antildeos trabaja en el Instituto Weismann de Jerusaleacuten y fue la pionera en obtener los primeros cristales Ellnor Ostrom OIIver E Willlamson de ribosomeacutels el norteamericano Steitz nacido en 1940 es profesor de la Universidad de Yale y publicoacute en 1998 el primer mapa incomshypleto del ribosoma y por uacuteltimo Ramakrishnan el maacutes Joven de los tres nacioacute en la India en 1952 y trabaja en la Universidad de Camshybridge (R~lIlo Unido) Tuvo una partlclpaClon relevante en la resoshylucioacuten de la estructura ribosoacutemica En dicha Universidad fue donde James Watson y Francis Crick desshycubrieron en 1953 la estructura en doble heacutelice del ADN
ECONuumlMiacuteA
La Academia de Ciencias de Suecia otorgoacute el premio de Ecoshynomiacutea a dos profesores estadounishydenses (como manda la tradici oacuten) por sus investigaciones en torno a las organizaciones sociales y la imshyportancia que en ellas tiene la orshyganizacioacuten econoacutemica (economic gobernance) que ha sido tladucishyda al espantildeol por un raro palabro gobernanza que bien podriacutea haber sido sustituido por gobierno o gobernabilidad Los plemiados son Elinor Ostrom y Oliver WiJliamshy
son Aunque ambos partieron de oacutepticas distintas coinciden en sus conclusiones
Ostrom nacida en 1933 es proshyfesora de la Universidad de Indiana y centroacute su trabajo en el estudio de la gestioacuten de la propiedad comuacuterl y en su libro El gobierno de los meshydios comunes describe numeroshy
sos casos eXitosos de comunidades locales entre las que incluyoacute el Trishybunal de las Aguas de Valencia un jurado centenario de regantes que dirime los conflictos derivados del uso del agua como ejemplos que muestran mayor eficiencia que la de otras forma puacuteblicas o privadas de gestioacuten Llega a la conclusioacuten de que ni la plivatizacioacuten ni la gesshytioacuten puacuteblica son siempre la mejor
opcioacuten Por su parte Williamson de 77
antildeos (uno maacutes que su pareja ganashydora) es docente de la Universidad de Berkeley California y autor de la obra Las instituciones econoacuteshymicas del capitalismo en la que estudia la teoriacutea y desarrollo de los costes de transaccioacuten que son los derivados de la operacioacuten aunque no formen parte del precio y su aplicacioacuten al funcionamiento intershyno de las empresas Analizoacute como influyen las relaciones jeraacuterquicas de las grandes sociedades en la reshysolucioacuten de los conflictos internos Tambieacuten estudioacute las situaciones en las que la organizacioacuten empresashyrial se vuelven tan complejas que aconseja externalizar determi nadas actividades operacioacuten que recibe el nombre de outsourci ng
ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
bull Los diacuteas 18 19 Y20 de septiemshybre tuvo luga r en el municipio ourenshysano de Maceda la celebracioacuten de Asshyt roga licia 09 evento del que nuestra agrupacioacuten form a parte como colaboshyradora organizadora del mismo y que en los uacuteltimos dos antildeos se estaacute convirshytiendo en la referencia del panorama astronoacutemico gallego gracias a la gran calidad de las conferencias y talleres que durante estos diacuteas se desarrollan wwwastroga liciaorg
- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
bull El diacutea 16 de octubre t uvo lugar una observacioacuten con el colectivo ponteshyvedreacutes Va ipolorio en el nacimiento del Riacuteo Gafos muy cerquita de Pontevedra A esta observacioacuten acudieron muchos miembros de dicho colectivo y un buen nuacutemero de miembros de la AARB
bull Los diacuteas 13 y 24 de noviembre Julio Pereira impartioacute sendas charlas de Iniciacioacuten a la Astronomiacutea y sesiones de Planetario para los alumnos del Coleshygio Mariano de Vigo Tambieacuten t uvieron lugar estas charlas de iniciacioacuten a la Asshytronomiacutea en el Colegio Las Acacias
voa nos acercoacute todas las novedades acerca de la investigacioacuten sobre exoshyplanetas con una charla-coloquio titushylada Planetas Extrasol ares que tuvo lugar en la Libreriacutea Casa eJel Libro cuya gerencia una vez mas nos cedioacute su sashyloacuten de actos para nuestras actividades
bull El 17 de noviembre Pablo Martiacuteshynez Javier Navidad Sebastiaacuten Hernaacutenshydez y Ricardo Lago se desplazaron al Alto de Fontefriacutea con intencioacuten de obshyservar el maacuteximo de las Leoacutenidas (lluvia de estrellas)
bull El 23 de noviembre Ricardo Lago impartioacute una charla-coloquio titu lada Exploracioacuten Espac ia l en el sa loacuten de actos de la libreriacutea Casa del Libro
bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
bull Durante este antildeo 2009 se han enviado reportes sobre contaminacioacuten lumiacutenica al Proyecto IACO en el ma rco del AIA-IYA2009
bull Se ha puesto en marcha el Proshyyecto CMON (Collaborative Meteor Observatory Network) entre varios afishycionados gallegos para montar una red gallega de registro y estudio de boacutelidos y meteoros que pueda colaborar con otras redes profesionales que ya estaacuten en pleno funcionamiento
Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
-
Eridanu~--
[) 225 0
Columba -lt
E w
Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
Diacutea 20shy
Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
Diacutea 4shy
Diacutea 22shy
Diacutea 17shy
MAYO
Diacutea 6shy
Diacutea 16shy
Diacutea 26shy
JUNIO
Diacutea 8shy
Diacutea 21shy
Diacutea 28shy
Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
Toda a informacioacuten de
Vi O
Alcaldiacutea Concello de Vigo
ALCALDiacuteA
Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
Cal eacute o seu horario Luns a venres de 8 da mantildeaacute aacutes 8 da tarde e saacutebados de 10 da mantildeaacute aacutes 2 da tarde
Outros servizos de Atencioacuten Cidadaacute Se vostede quere obter informacioacuten a traveacutes do seu moacutebil ou do seu enderezo electroacutenico sobre ofertas de emprego munlClpals subvencioacutens e prazos de pagamento dos impostos municipais noacutes informaacutemoloa sen custo alguacuten Poacutedese dar de alta a traveacutes do 010 ou no enderezo 010vigoorg
Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
bullWWW vigO org
aacutetomos eran una forma de buscar
la simplicidad dentro de las comshyplejidades de la materia pero en los primeros tiempos de Grecia la verificacioacuten de tales ideas no era posible ni siquiera se pensaba que fuera importante En lo que caprishychosamente pod riacutea considerase presciencia los filoacutesofos griegos no a diferencia de algunos fiacutesicos teoacutericos modernos pensaban que la verificacioacuten experimental era abshysolutamente indigna
Demoacutecrito de Abdera
Los griegos no estaban enamoshy
rados de las investigaciones expeshyrimentales disentildeadas para confirshymar lo que ellos consideraban la belleza espiritual y esteacutetica de su visioacuten del mundo Se cuenta una historia acerca de un joven filoacutesoshyfo recieacuten elegido a la distinguida
Academia de Platoacuten Escuchoacute un debate sobre el nuacutemero correcto de dientes que se asignaban a un asno El argumento sentildeala la nushymerologiacutea pitagoacuterica en contra de la jerarquiacutea de la estructura animal ordenada por los dioses El novicio interrumpioacute para sugerir que jusshyto en el exterior de la Academia habiacutea un grupo de carromatos cada uno de los cuales estaba enshyganchado a un asno y que los acashydeacutemicos podiacutean salir a contar los dientes Inmediatamente el desshyafortunado individuo fue asaltado recibioacute una buena paliza por parte
de los enfurecidos veteranos y fue arrojado de la Academia Este incishydente dejoacute claro el modelo de las corteses discusiones acadeacutemicas entre nuestras maacutes prestig iosas facultades de Harvard Stanford Yale y Princeton
LAS PRAacuteCTICAS DE LA FiacuteSICA
Para acercarnos a la fiacutesica es uacutetil describir las disciplinas esenciashyles que definen la actividad geneshyral de la ciencia Hay cuatro de tashyles disciplinas y pueden disponershy
se en la forma jeraacuterquica de una piraacutemide procediendo a partir de una base principal matemaacuteticas hasta fiacutesica quiacutemica y triunfante en complejidad con la moderna biologiacutea con base molecular por encima
Uno puede casi al azar escoger una de las muchas subdivisiones
que se extienden desde la astronoshymiacutea y antropologiacutea hasta la zooloshygiacutea y tropezar con tales subdisciplishynas como geoquiacutemica astrofiacutesica geneacutetica o quiacutemica atmosfeacuterica pero todas ella mezclan trozos de las disciplinas esenciales para consshy
truir el gran monumento a coacutemo funciona el mundo
La fiacutesica tiene el fino enfoque de da rificar la estructu ra de la materia y la energiacutea sobre un escenario que
consiste en espacio y tiempo que empieza con el origen del universo entendiendo la evolucioacuten desde el informe caos de la explosioacuten origishynal hasta la formacioacuten de galaxias cuaacutesares agujeros negros estrellas y sistemas solares La estructura de la materia hasta las moleacuteculas aacutetomos y partiacuteculas subnucleares es tambieacuten una parte esencial del enfoque Desarrollo histoacuterico
La disciplina de la fiacutesica surgioacute en el siglo XVI como una partida cuantitativa de leyes con base mashy
temaacutetica por medio de las cuales los humanos podiacutean comprender el mundo inanimado Los profundos
misterios con que se enfrentaban los antiguos fueron reemplazados por una grupo de principios cada vez maacutes concisos de modo que el movimiento de los objetos - el vueshylo de los proyectiles la caiacuteda de las manzanas la oacuterbita de la luna la trayectoria de los planetas - podiacutea explicarse de forma cuantitativa Las defi n iciones de espacio tiempo materia y energiacutea eran precisas Los fenoacutemenos excesivamente compleshyjos - eclipses cometas mareas las propiedades de la materia (ej soacuteshylidos liacutequidos y gases) la estabilishydad de las estructuras (ej puentes torres barcos ) el comportamiento
de la Iuz los procesos queinduyen las oscilaciones del calor temperashyturas los colores del arco iris y los colores maacutes sutiles que emiten las sustancias calientes las cargas eleacutecshytricas y el magnetismo gravedad y radioactividad - todo esto fue con el paso del tiempo organizado en un nuacutemero relativamente pequentildeo de leyes de la fiacutesica
Las claves de la evolucioacuten de la fiacutesishy
ca moderna surgieron de una nueshyva actitud tipificada por una obsershyvacioacuten cuantitativamente precisa y experimentos controlados acopiashydos con ra zonamiento matemaacutetico Estas nuevas ideas empezaron con
la fiacutesica asociada principalmente con Galileo alrededor de 1600 Con los eacutexitos la estructura conshyceptual se extendioacute lentamente a otras disciplinas cientiacuteficas Los insshytrumentos necesarios para llevar a cabo la experimentacioacuten controlashyda evolucionaron lentamente desshyde remiendos hasta disentildeo basado en el entendimiento cientiacutefico La apl icacioacuten de la ciencia a la socieshydad (tecnologiacutea) animoacute la inversioacuten de la sociedad en la ciencia pero tambieacuten capacitoacute a la ciencia para llevar a cabo una experimentacioacuten auacuten maacutes sofisticada Este proceso
da cuenta del asombroso raacutepido avance de la ciencia y la tecnologiacutea que es caracteriacutestico de nuestros tiempos
El avance moderno
El siglo XX vio una profunda ampliacioacuten de las propiedades del mundo fiacutesico considerado ahora entendido por la fiacutesica El proceshyso de la fiacutesica empieza con el exashymen de un conjunto de fenoacutemenos que parecen estar relacionados (ej el movimiento y la estabilidad de los objetos) y sobre la ba se de cuishydadosas observaciones y medidas conduce a una propuesta de una ley concisa o un conjunto de leshyyes que pueden dar cuenta de las observaciones y la medida Estas nuevas leyes estaacuten sujetas a prueshybas siempre maacutes incisivas Si estas leyes fallan son reemplazadas por leyes maacutes profundas y maacutes vaacutelidas
Puede hacerse una lista de las subdisciplinas de la fiacutesica como (1) estado soacutelido (fiacutesica de materia conshydensada) que trata de estructuras complejas de la materia (ej supershyconductores semiconductores la ciencia de los materiales estructushyras moleculares complejas) (2) fiacutesica atoacutemica que trata de las propiedashydes de los aacutetomos (3) fiacutesica nuclear que trata de los fenoacutemenos de los nuacutecleos de los aacutetomos que ocupan solamente 10-15 del volumen del aacutetomo y (4) partiacuteculas elementales que trata de la buacutesqueda de los lashydrillos maacutes baacutesicos de la materia y de las fuerzas relevantes
Este sencillo resumen no toma en cuenta importantes temas relashycionados como la astrofiacutesica (que trata de la fiacutesica de las estrellas gashylaxias y la historia de la evolucioacuten del universo) la biofiacutesica (que trata de la fiacutesica de moleacutecu las muy granshydes cuyas estructuras definen proshyteiacutenas ceacutelulas y genes) y geofiacutesica y fiacutesica de la quiacutemica ( que trata de
la aplicacioacuten de las leyes de la fiacutesica a las disciplinas cientiacuteficas adyacenshytes)
Albert Einstein
La forma en que fu nciona la fiacuteshysica puede ilustrarse por medio de una de las subdivisiones la fiacutesica de pal-tiacuteculas Esta disciplina identishyfica los objetos maacutes primord iales a partir de los cuales estaacute compuesshyta la materia y busca entencJer las fuerzas que actuacutean entre estas parshytiacuteculas para construilmiddot los nuacutecleos aacutetomos y moleacuteculas Estas entidashydes maacutes complejas son entonces entregadas a la quiacutemica y a la biologiacutea moderna de base moleshycular generalmente acompantildeadas de un manual del usuario que prescribe las leyes relevantes de la fiacutesica El entablado conceptual soshybre el cual danzan estas leyes estaacute hecho de materia energiacutea espacio y tiempo
La fiacutesica de partiacuteculas surgioacute en la deacutecada de 1950 a partir de estudios de los nuacutecleos de los aacutetoshymos y la fiacutesica de rayos coacutesmicos Esta uacuteltima estudiaba partiacuteculas energeacuteticas que bombardeaban la tierra desde el espacio profundo exterior Para penetrar en profunshydidad dentro del nuacutecleo se invenshytaron los aceleradores de partiacutelcushylas para controlar y observar las colisiones entre las partiacuteculas aceshy
leradas (ge neralmente electrones y protones) y los objetivos selecshycionados A medida que aumenshytaba el conocimiento se disentildear-on las leyes generales de la naturaleza y generalmente se manifestaron matemaacuteticamente Estas leyes (ej la teoriacutea cuaacutentica de campos la relatividad general tambieacuten conoshycida como la ley de la gravedad de Einstein la teoriacutea de supercuerdas) fueron entonces sometidas a tests experimentales Nunca se halla que las teoriacuteas sean correctas A menudo se halla que son erroacuteneas o a lo mejor posiblemente correcshytas N uestra experiencia ha de ser respetuosa con nuestra herencia pero esceacuteptica de su l1nivNsalidad Por consiguiente las leyes de Isaac Newton promulgadas alrededor de 1680 fueron verificadas en un elevado nuacutemero de pruebas en un gran nuacutemero de laboratorios Pero solamente alrededor de 1920 se halloacute que no eran vaacute lidas cuando los fiacutesicos aprendieron coacutemo proshybarlas en el microscoacutepico mundo de los aacutetomos nuacutecleos y quarks
Las conexiones de distintas partes de la ciencia son algunos de los tesoros de la actividad Por consiguiente se tornoacute claro en el siglo XX que para entender como funciona el so l necesitamos saber acerca de las reacciones nucleares la existencia de neutrinos y la teoriacutea de la Fuerza Deacutebil El entender la evolucioacuten del universo necesitaba de todo el resumen teoacuterico de las partiacuteculas elementales porque el universo infante era una caliente y densa sopa de pa rtiacuteculas y fuershyzas Los aceleradores de partiacuteculas construidos para ensamblar este conocimiento estaacuten ahora a la esshypera de ver moleacuteculas bioloacutegicas y las briznas de carboacuten que son parte del estudio de la ciencia de los materiales
Como soportes de las disciplinas estaacuten los dos pilares revolucionarios
de la fiacutesica del siglo XX mecaacutenica cuaacutentica y relatividad La primera disciplina se aplica a las leyes que
gobiernan el comportamiento de la materia y energiacutea en los domishynios atoacutemico y subatoacutemico la otra se aplica al dominio cosmoloacutegico de las galaxias cuacutemulos galaacutecticos agujeros negros y las partes exoacutetishy
cas de nuestro universo
La teoriacutea cuaacutentica surgioacute de la creciente habilidad de los fiacutesicos por adquirir datos del micromundo del aacutetomo Invisible aloJo humano incluso con los maacutes avanzados mishy
croscopios a finales del siglo XIX el aacutetomo habiacutea sido un sospechoso componente de la materia duranshyte milenios Unos 10 millones de
aacutetomos caben en el punto al final de esta oracioacuten La materia familiar a Newton y sus seguidores hasta 1900 estaba compuesta incluso en la forma de una diminuta bola
de trillones de aacutetomos actuando de forma coherente Pequentildea mashyravilla entonces que el comportashymiento de objetos individuales del tamantildeo de aacutetomos es totalmente diferente de la experiencia humashyna Tan extrantildeas eran las nuevas reglas finalmente inventadas para explicar el comportamiento de los aacutetomos que muchos de los que habiacutean estado en el origen de la teoriacutea cuaacutentica se revelaron conshy
tra ella Esto incluyoacute a Einstein Sin embargo la teoriacutea tuvo eacutexito y hoy es la teoriacutea con maacutes eacutexito que subshyyace a la fiacutesica explicando toda la quiacutemica y una gran parte de la bioshylogiacutea con base molecular - la bioloshy
giacutea del DNA proteiacutenas y estructura de la ceacutelula
La fiacutesica del siglo XX ha dado lugar a una enorme tecnologiacutea que podemos describir enumeranshydo utensilios tales como laacuteseres teleacutefonos celulares maacutequinas de fax ordenadores (desde el Palm VII a enormes superordenadores) y farms de procesadores que
dirrgen nuestras faacutebricas predicen nuestm tiempo atmosfeacuterico orshyganizan nuestros negocios y jueshy
gan nuevos papeles en las nuevas ciencias de transferencia de inforshymacioacuten roboacutetica automocioacuten microelectroacutenica y nanoestructushyras Probablemente una importanshyte fraccioacuten del producto nacional
bruto de las naciones industriales surge de la fiacutesica del siglo XX Adeshymaacutes las disciplinas maacutes complejas de quiacutemica biologiacutea y ciencias de la tierra y el espacio se basan en la descripcioacuten de los fiacutesicos de la forshyma y funcioacuten de los aacutetomos y moshy
leacuteculas
Nanoestructuras
Efuturo
Asiacute que iquest queacute queda por hacer iquest Cuales son los problemas candenshy
tes a los que han de hacer frente los fiacutesicos del siglo XXI iquestCuales son las constricciones si hay alguna en los avances que posiblemente pudieshyra llevar este tema a una graciosa terminacioacuten iquestQueacute validez tiene la
asercioacuten Todos los temas fundashymentales se entienden iquestsolamente algunos detalles interesantes neceshysitan estudiarse Esta pregunta se ha alzado varias veces en la historia de la fiacute~ica En 1895 alentauds por deacutecadas y siglos de aplicaciones cada vez de mayor eacutexito de la meshycaacutenica newtoniana y del electroshymagnetismo de Faraday y Maxwell se alzaron voces eminentes proclashy
mando que las futuras verdades de la fiacutesica han de hallarse en el lugar del sexto decimal
La deacutecada de 1895 - 1905 sin embargo produjo nuevos datos que dieron un vuelco en esta exushyberancia y convirtioacute a los optimistas en voces de desesperacioacuten rayosshy
X radioactividad el electroacuten los oriacutegenes de la teoriacutea cuaacutentica y la teoriacutea especial de la relatividad esshytuvieron entre los descubrimientos de esa deacutecada Los creadores de la teoriacutea cuaacutentica nunca pudieron imaginarse las vastas consecuenshycias econoacutemicas culturales y de comportamiento de su descubrishymiento
De nuevo en 1990 varios autoshyres proclamaron el final de la fiacutesica En efecto ellos adujeron nosotros ahora entendemos esencialmente todo lo que es razonablemente uacutetil de entender lo que queda son o bien detalles o abstracciones que en esencia son irrelevantes para las aspiraciones humanas El balance de este artiacuteculo es un esfuerzo por disponer algunos de los problemas irresueltos con alguacuten esfuerzo por estimar los recursos que se neceshysitan para dirigir estos problemas Despueacutes de todo el objetivo de la investigacioacuten baacutesica abstracta es simplemente entender como funshy
ciona el mundo La fiacutesica puede
que sea la uacutenica disciplina que se esfuerza por colocarse al margen del negocio
Concentreacutemonos en los domishy
nios donde los fiacutesicos esperan que tengan lugar los mayores avances en las proacuteximas deacutecadas Segurashymente que habraacute un firme progreso en nuestra comprensioacuten y control de fenoacutemenos tan complejos corno la fiacutesica de la materia condensada superconductores de alta temperashytura y propiedades de los cristales materiales polimeacutericos compuesshytos ceraacutemicas y nuevas formas de
moleacuteculas basadas en el carbono (ej ( 60 con nanotubos) Parece seshyguro predecir que estos temas se desarrollaraacuten vigorosamente dushyrante la mayor parte del siglo XXI El control de la complejidad el poshysible surgimiento de nuevos fenoacuteshymenos - incluso nuevos principios fundamentales - ciertamente revishyviraacuten las cosas
Las aplicaciones de la fiacutesica a la quiacutemica y especialmente a la bioloshygiacutea son aquiacute importantes A medishyda que la biologiacutea se convierte en una ciencia cuantitativa y difiacutecil la fiacutesica en su teacutecnica sus invencioshynes de instrumentos de precisioacuten potencia computacional y leyes baacutesicas continuaraacute influyendo en la biologiacutea en su sentido maacutes geneshyral Recientes esfuerzos para entenshy
der la consciencia humana como un elemento de la ciencia cuaacutentica ilustran el poder de la aplicacioacuten de profundos principios ayudados por la tecnologiacutea de los ordenadoshyres simulacioacuten e imagen
Esto nos lleva al futuro de la fiacuteshysica de partiacuteculas y la cosmologiacutea Estas estaacuten ahora iacutentimamente acopladas ya que las leyes de la fiacutesishyca -las partiacuteculas y fuerzas - deben jugar un papel crucial en las maacutes tempranas eacutepocas de la creacioacuten y evolucioacuten
La fiacutesica de partiacuteculas estaacute al borde de alguacuten tipo de estertor emergiendo de un poderoso pero imperfec to sumario de partiacuteculas fundamentales seis quarks (vieshynen en pares arribaabajo encanshytoextrantildeo y encimafondo) y seis leptones (electroacuten muoacuten y tau cada uno de los cuales con su proshypio compantildeero neutrino) cuyo comportamiento social estaacute deshyterminado por tres fuerzas (fuerte deacutebil y eleacutectrica) Mientras que la ciencia cuaacutentica da una espleacutendida relacioacuten de todos los experimentos llevados a cabo en todos los aceshyleradores desde Galileo en Pisa la gravedad (relatividad general) aparece como un dominio que toshydaviacutea debe revelarse Necesitamos una coexistencia paciacutefica entre la relatividad y la teoriacutea cuaacutentica para entender el principio Neceshysitamos un resumen maacutes sencillo y maacutes compacto perspectivas para las cuales nos acogemos en la exshypresioacuten Fenoacutemenos Higgs Esta es una proyeccioacuten para un nuevo campo que hace que la simplicishydad cristalina del universo parezshyca tan complicada Apareceraacute en el nuevo y enorme acelerador en funcionamiento ya en Europa o el que vendraacute despueacutes Higgs simplishyficaraacute y recompensaraacute a sus desshycubridores tal vez en la deacutecada actual (2000-2010)
Despueacutes los cosmoacutelogos y asshytrofiacutesicos tambieacuten tendraacuten que enshytender la expansioacuten acelerada del universo la materia oscura y las constantes cosmoloacutegicas HJy mushycho por hacer Incluso los optimisshytas no son ridiculizados por decir que en buena medida el origen y evolucioacuten del universo basado en las leyes de la fiacutesica quedaraacute moshyderadJmente claro en los proacuteximos 20 a 50 antildeos
Esto podriacutea posiblemente tershyminar con la buacutesqueda de una ley baacutesica - tal vez una versioacuten de la teoriacutea de cuerdas Entonces de nuevo podemos ser como el emshybrioacuten del polluelo picando del alishymento almacenado en el huevo shytodo el universo de este embrioacuten dentro del huevo consumieacutendose eventualmente para dejar el huevo universo totalmente comprendido hasta que la caacutescara se rompe exshyponiendo otro universo
El uacuteltimo papel de la fiacutesica puede representar la agencia unificadora de todo el conocimiento humano EOWilson el sociobioacutelogo escrishybe en su libro Consillience sobre la unidad de todo conocimiento de la eventual unificacioacuten de las cienshycias las ciencias sociales y de las humanidades Por revolucionario que esto pueda parecer uno pueshyde tal vez otear las posibilidades a
traveacutes del puente de la conscienshycia humana Los neurocientiacuteficos estaacuten aprendiendo poco a poco elementos del funcionamiento del cerebro En un sentido real el ceshyrebro funciona seguacuten las leyes de la fiacutesica y eacutestas suavizadas por las bases probabiliacutesticas de la ciencia cuaacutentica y por la complejidad de la teoriacutea del caos puede auacuten con el tiempo ser reconducida a un anaacuteli shysis loacutegico
iquestSeraacute esto un rapto de la emoshycioacuten amor muacutesica poesiacutea arte O por el contrario enriqueceraacute
realmente la unioacuten cientiacutefica las grandes glorias del espiacuteritu humashyniacutestico suministrando una ciencia loacutegica subyacente iquestTememos noshysotros como Keats destejer el arco iris Richard Feynman el gran fiacutesico teoacuterico preguntoacute una vez iquest El entendimiento de los mecanismos de la actividad estelar hacen disminuir de alguacuten modo
nuestra apreciacioacuten de la belleza y esplendor del cielo nocturno
LO S PAPELES DE LA FiacuteSICA
Empleo
Los fiacutesicos encuentran emshypleo en academias en laboratoshyrios nacionales y en laboratorios de investigacioacuten industriales Hay tambieacuten un aacutegil movimiento de fiacutesicos en otros campos en donde son valorados su exclusivo dominio de instrumentos y de anaacutelisis mashytemaacuteticos Se mueven faacutecilmente por la moderna biologiacutea y han conshytribuido grandemente a definir la estructura y funcioacuten tridimensional de complejas moleacuteculas de DNA
Hoy en diacutea las fronteras de la astrofiacutesica y fiacutesica de partiacuteculas nos han dado un cuadro bastante claro y bien verificado del origen del unishyverso en un Big Bang el origen tan caliente y denso que la materia existiacutea en su forma maacutes primordial Los fiacutesicos de partiacuteculas simulando esto en grandes aceleradores sushyministran leyes que siguen la evolushycioacuten del universo hasta el presente Tanto la astrofiacutesica como la fiacutesica de partiacuteculas utilizan grandes y cashyros instrumentos y generalmente entrantildean colaboraciones internashycionales de decenas y centenares de cientiacuteficos y estudiantes graduashydos La mayor parte de la illvegtLishygacioacuten baacutesica en fiacutesica se hace con fondos del gobierno Otra investishy
gacioacuten baacutesica estaacute maacutes proacutexima a su aplicacioacuten y uno puede defenshyder el gasto puacuteblico como esencial
para producir ciencia en apoyo a la tecnologiacutea y contribuir a una ecoshynomiacutea robusta
Temas de Eacutetica y M oral
Los temas de eacutetica y moral surshygen cuando los fiacutesicos trabajan en laboratorios de defensa en armashymentos tales como explosivos nushy
cleares misiles y otras contribucioshynes a la guerra Como estaacuten cienshytiacuteficamente educados los fiacutesicos pueden ser consultados sobre proshyyectos tales como bombas guiadas con precisioacuten misiles defensivos con base en sateacutelites y cualquier fuente especialmente relacionada con impactos medioambientales Como la ciencia supone 150 mil millones de doacutelares anuales de gasshyto el respaldo de la fiacutesica y de los diversos campos es un tema poliacutetishyco y ciertamente aquiacute hay tensioshynes y competencias
Organizaciones profesionales
La fiacutesica estaacute organizada a esshycala nacional en la Sociedad Fiacutesica Americana (APS siglas in ingleacutes) asiacute como tambieacuten en sociedades subdisciplinares para impulsar la investigacioacuten atraer a estudiantes y obtener becas y contratos Orshyganizaciones paraguas tales como la Academia Nacional de Ciencias (NAS) y la Asociacioacuten Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS) son para la cultura para aconsejar al gobierno para hacer avanzar la ciencia generalmente y para orshy
ganizar poderosos Iobbies para defender u oponerse a poliacuteticas medioambientales temas regulatoshyrios seguridad educacioacuten prograshy
mas militares y similares La Unioacuten
Internacional para la Fiacutesica Pura y Aplicada (IUPAP) abarca a todas las naciones con un nuacutemero de fiacutesicos suficientemente grande para dirigir
temas relevantes para la profesioacuten
pero tambieacuten para aplicaciones de
la fiacutesica El compartir la construcshy
cioacuten de grandes telescopios aceshyleradores e instrumentos de fusioacuten es cada vez maacutes crucial La educashycioacuten para el continuo avance de la
ciencia es un problema comuacuten en
donde la experiencia internacional es uacutetil Elevar la captacioacuten popular de la fiacutesica es igualmente importanshyte a medida que la fiacutesica del siglo
XXI continuacutea engendrando nuevas
tecnologiacuteas
CONCLUSiOacuteN
La necesidad de un entendishy
miento puacuteblico de la fiacutesica - no de
la ciencia - nunca ha sido mayor El
conocimiento baacutesico que estamos acumulando sobre coacutemo funciona el mundo no es ni bueno ni malo Las aplicaciones de este conocishy
miento pueden medirse por armashy
mento nuclear o por un incremenshyto en la longevidad mejor salud y los medios econoacutemicos para repashyrar el medioambiente y reducir la pobreza a escala mundiciexcll Aquiacute la
humanidad tiene una eleccioacuten que puede juzgarse
I
EN LA BUSQUEDA
DE NUESTROS ORIGENES 1 los homiacutenidos maacutes antiguos
Desentrantildear la historia de nuesshy
tra especie es una tarea ardua y
compleja en la que la respuesta
a cada pregunta a merludo suele
venir acompantildeada de todo un conshy
junto de nuevas interrogantes que complican nuestro aacuterbol genealoacuteshy
gico Y en la que no siempre geneacuteshy
tica y paleontologiacutea parecen ir de
acuerdo
Seguacuten los datos geneacuteticos pushy
blicados por David Reich (Nature
mayo 2006) la separacioacuten entre
los homiacutenidos y los antepasados
de nuestros parientes maacutes proacutexishy
mos los chimpanceacutes se produjo
muy probablemente hace menos
de 5 millones y medio de antildeos Sin
embargo el descubrimiento por
Michel Brunet (Universidad de Poishy
tiers) en el desierto del ehad de los r-estos foacutesiles de Toulllaf (Sashyhelanthropus tchadensis) datashy
dos en casi 7 millones de antildeos y
que puede representar a nuestro
antepasado homiacutenido maacutes antishy
guo pone un nuevo dilema sobre los oriacutegenes de nuestra especie
y entre los foacutesiles de especies
maacutes antiguas consideradas tamshy
bieacuten como homiacutenidos se encuenshy
tran los de Orrorin tugeniensis (de unos 6 millones de antildeos) desshy
cubiertos en Kenia (Tugen Hills) y
Ardipithecus ram idus (de entre 41 Y55 millones de antildeos) en Etioshy
piacutea todos con rasgos que sugieren
el bipedismo y que son anteriores a
los Australopithecus
Precisamente el teacutermino hoshy
miacutenido se corresponde con prishy
mates cuyo desplazamiento es
biacutepedo en esto parece haber un
acuerdo generalizado entre anshy
tropoacutelogos o paleoantropoacutelogos
El bipedismo acarrea una serie de
caracteriacutesticas en la anatomiacutea que
sirven de referencia a la hora de
distinguir los foacutesiles en los craacuteneos
la posicioacuten del hueco de insercioacuten
de la columna vertebral foramen
magnum es central en la base
para proporcionar el equilibrio neshy
cesario de la cabeza en un indivishy
duo erguido La longitud del cuello
femoral y el surco de insercioacuten del
muacutesculo en dicho cuello del feacutemur
la estructura de la pelvis o la disshy
posicioacuten paralela y maacutes adelantashy
da de los pulgares en los pies son
otras de esas caracteriacutesticas que
van ligadas al desplazamiento biacuteshy
pedo
Francisco Novoa Cid Bioacutelogo y profesor de lE S
2 los Australopithecus
Pruebas indudables de bipedisshy
mo las encontramos entre los Ausshy
tralopithecus (simios del Sur) que vivieron en Aacutefrica hace entre 4 y 2
millones de antildeos y de los que hay bastantes representantes corresshy
pondientes a varias especies A africanus A robustus A anashymensis
Pero sin duda los maacutes famosos son los restos de Lucy una Ausshytralopithecus afarensis descushy
biertos en 1974 por Donald Johanshy
son en la regioacuten de Afar (Etiopiacutea)
correspondientes a una adolescente que data de 32 millones de antildeos Un esqueleto casi completo que
proporcionoacute una enorme informashy
cioacuten y que se vioacute luego aumentada por los restos de trece individuos (4
nintildeos y 9 adultos de ambos sexos) en el mismo yacimiento
Huellas de Laetali
y otro de los descubrimienshy
tos maacutes emblemaacuteticos fueron las
Huellas de Laetoli en Tanzania
en 1976 por Mary Leakey del rasshy
tro de 36 millones de antildeos dejado
por las pisadas de probablemente
una familia de tres homiacutenidos soshy
bre arcilla y ceniza volcaacutenica huacutemeshy
da y que constituye la prueba maacutes
irrefutable del cam inar biacutepedo de
estos homiacutenidos
El craacuteneo y el aspecto sin emshy
bargo de los Australopithecus era
maacutes proacuteximo a los chimpanceacutes que
Comparacioacuten entre los esqueletos de un H erectus (izda) un Australapithecus
(centro) y un H sapiens
a los humanos actuales Su estatushy
ra era inferior (135 en machos y
105 en hembras) su volumen crashy
neal en general entre 400 y 500 cc era aproximadamente un tercio
del nuestro sin frente y sus brazos
eran proporcionalmente largos
con relacioacuten a sus piernas Su denshy
tadura revela una dieta vegetariana
de hojas y frutos
Una de las implicaciones que
suelen deducirse de la posicioacuten ershy
guida es que permitioacute liberar las
manos que pudieron adquirir una
mayor destreza y dar lugar con el
tiempo al desarrollo de una tecnoshy
logiacutea
3 El geacutenero Horno
Fue el uso de tecnologiacutea y la
aparicioacuten de una industria liacutetica
Junto a un cambio significativo en
la dieta en la que el uso de herrashy
mientas permite descarnar animashy
les muertos lo que marca la aparishy
cioacuten del geacutenero Homo hace unos
25 millones de antildeos Una dieta carshy
niacutevora maacutes rica en proteiacutenas favoreshy
cioacute ademaacutes el desarrollo cerebral
El volumen craneal iraacute aumenshy
tando desde los 650 cc en Homo
ha bilis hasta los 1500 en los neanshy
dertales (algo mayor que nuestros
1400 cc)
Hasta hace poco se consideshy
raba como representantes maacutes
antiguos del geacutenero a los Horno habilis que ya fabricaban lascas
pero el descubrimiento en la deacuteshy
cada de los 90 en el lago Malawi
(Rift africano) de una mandiacutebula inferior datJdJ en unos 25 milloshy
nes de antildeos correspondiente a una nueva especie Horno rudolfenshysis y de la que parece partir seguacuten
el equipo descubridor (FSchrenk y
T Bromage) la liacutenea evolutiva que
conduce hacia nuestra especie ha
generado la controversia
Fue un periacuteodo del Plioceno en
el que se produjo un notable camshy
bio climaacutetico con descenso de tem shy
peratura media y humedad yen el
que coexistieron diversas especies
de homiacutenidos
Sin embargo uno de los hallazshy
gos maacutes significados ocurrioacute en
1984 cuando el equipo de Richard
Leakey desenterroacute el esqueleto
casi completo del nintildeo de Turkashyna (lago Turkana Kenia) de 16
millones de antildeos Para eacutel y otros
foacutesiles de sus caracteriacutesticas se
creoacute la especie Horno ergaster homiacutenidos de 850 cc de capacidad
craneal con proporciones corpora shy
les un patroacuten de crecimiento muy
parecidos a los nuestros y con una
industria liacutetica maacutes elaborada (cul shy
tura achelense) Se le supone preshy
cursor del Homo erectus y tal vez
del H antecesor de Atapuerca
Craacuteneo de Hamo ergaster
De por medio una importante
interrogante la de los foacutesiles de
Horno georgicus en el Caacuteucaso
(Georg ia) con una antiguumledad feshy
chada en 185 millones de antildeos
y unos rasgos anatoacutemicos y una industr ia liacutetica maacutes primitiva de lo
esperado pero que ponen de mashynifiesto que los homiacutenidos salieron
de Aacutefrica mucho antes de lo que se
habiacutea supuesto
Homo erectus
Con una antiguumledad de 18 mishy
llones de antildeos el Horno erectus teniacutea unas caracteriacutesticas anatoacutemishy
cas muy parecidas a las nuestras su
capacidad craneal era de 1000 cc
y con una cultura bastante desashy
rrollada se desconoce si utilizaron
lenguaje hablado complejo pero
siacute alguacuten sistema de comunicacioacuten
capaz de transmitir aprendizaje Ha
sido el homiacutenido que migroacute a Asia
Hace un milloacuten de antildeos estaba
perfectamente asentado en China
y Java y su presencia se extendioacute
hasta hace tan soacutelo 30000 antildeos en
que se extinguioacute Por tanto llegoacute
a coexistir tanto con neandertales
como con nuestra especie
En el sur de Europa en cambio
el homiacutenido maacutes antiguo con la
excepcioacuten del Caacuteucaso corresponshy
de a Horno antecesor (Atapuerca
Burgos) en la Peniacutensula ibeacuterica los
primeros hallazgos fueron fechashydos en 800000 antildeos de antiguumleshy
dad pero maacutes recientemente la
aparicioacuten de nuevos foacutesiles en los
yacimientos de Atapuerca ya han
retrasado la aparicioacuten de los homiacuteshynidos en el Viejo Continente a 12
millones de antildeos en el Pleistoceno
inferior
Con el mismo volumen craneal
que H erectus presentan en camshy
bio unos arcos supraorbitales meshy
nos pronunciados Los huesos de
Gran Dolina de ind ividuos joacutevenes
presentan marcas de descarnashy
miento claros signos de canibashylismo
Para los paleoanshy
tropoacutelogos J L Arsuashy
ga E Carbonell y J
Bermuacutedez de Castro directores de las excashy
vaciones de Atapuershy
ca pueden constituir
probablemente un anshy
tepasado comuacuten que
conduce por un lado a
la liacutenea evolutiva hasta
los neandertales con sus
precursores los Homo
heidelbergensis y por otra liacutenea diferente hasshy
ta nuestra especie
De los Horno heidelbergensis (preshy
neandertales) la mayor acumulacioacuten de foacutesiles
se ha encontrado tamshy
bieacuten en Atapuerca en el
Yeacutelcimiento Sima de los huesos
y corresponde a los restos de 33 inshy
dividuos de ambos sexos de entre 13 y 30 antildeos datados en 300000
antildeos producto probablemente de
un enterramiento lo que revelariacutea
la existencia de un fuerte sentido
social y mente simboacutelica Indivishy
duos de complexioacuten fuerte hueshy
sos de notable grosor capacidad
craneal algo menor a la nuestra y
mandiacutebula sin mentoacuten
El Horno neanderthalensis debe su nombre al valle de Neanshy
der (Alemania) donde en el siglo
XIX se halloacute el primer esqueleto
parcial de estos homiacutenidos Apashy
recieron hace unos 230000 antildeos
y poblaron Europa y Asia occidenshy
tal adaptaacutendose al clima extremo
de las glaciaciones hasta que se
extinguieron hace unos 30000
antildeos o tal vez menos en su proshy
bablemente uacuteltimo reducto que
parece pudo ser la Peniacutensula Ibeacuteshy
rica Sus caracteriacutesticas fiacutesicas son
una evolucioacuten de los heidelbergenshy
sis con la diferencia de una mayor
capacidad craneal que llega a los
1500 cc (mayor que la nuestra)
por lo demaacutes huesos maacutes gruesos
y pesados que los nuestros fuertes
pero no muy altos (160-170) Y
en su rostro notable prognatismo
sin mentoacuten frente huidiza yarshy
cos supraorbitales resaltados
--
Coexistieron con el Hamo sashy
piens durante miles de antildeos y las
causas de su desaparicioacuten no aclashy
radas son objeto de discusioacuten al
igual que la posibilidad de cruces
(hibr idaciones) entre ambas espeshy
cies hipoacutetesis de la que hay parshy
tidarios como M Wolpoff o Fred
H Smith o detractores como Ch
B Stringer Lo que es indudable
es que los neandertales poseiacutean
una avanzada industria liacutetica usashy
ban el fuego el cuero y la madera
para producir herramientas armas
y adornos cuidaban a sus enfershy
mos y ancianos enterraban a sus
muertos y probablemente desarroshy
lla ron alguacuten tipo de lenguaje para
comunicarse Muy leJOS de la idea
que inicialmente se teniacutea de besshy
tias primitivas sin inteligencia algushy
na Hay pruebas de que algunos
grupos practicaron el canibalismo
pero eso tambieacuten ocurrioacute en nuesshy
tra especie
4 El Horno Sapiens
El Hamo saplens aparece en
Aacutefrica hace 200000 antildeos el arcaishy
co seguacuten algunos investigadores
y hace 120000 el moderno y con
relativa rapidez se va extendiendo
y sustituye a las otras poblaciones
de homiacutenidos en todo el mundo
Desde hace al menos unos 25000
antildeos ninguna otra especie de hoshy
miacutenidos le disputa su espacio en los
ecosistemas que coloniza del plashy
neta Tierra
Dotado de un esqueleto maacutes lishy
gero que el de los neandertales lo
que aumenta la agilidad y proba-
Bibliografiacutea
blemente la habilidad sobre todo
en las manos el craacuteneo evoluciona
adquiriendo una frente maacutes vertica l
desaparece el prognatismo y apareshy
ce el mentoacuten las mandibulas menos
robustas el desarrollo de dietas maacutes
vari adas con la utilizacioacuten del fuego
que le permite un mayor aprovechashy
miento de nutrientes con menor
gasto energeacutetico en su digestioacuten
el desarrollo de un cerebro y de un
leng uaje maacutes complejos que pershy
IIliten el anaacutelisis la planificacioacuten de
estrategias y la transmisioacuten de coshy
nocimientos y aprendizajes el mashy
yor desarrollo tecnoloacutegico gracias a
una mente maacutes creativa emprendeshy
dora dominada por la curiosidad y
en ocasiones el deseo de aventura
y probablemente un mayor sentido
social y de pertenencia a un grupo
lo que lleva a inevitables disputas y
conflictos entre grupos Todo ello
ha llevado a nuestra especie a coshy
lonizar en la praacutectica todos los meshy
dios del planeta fundamentalmenshy
te a base de modificar esos medios
para adaptarlos a nosotros En una
palabra para independizarnos del
medio
Pero sin duda el motor de la evolucioacuten son las mutaciones y reshy
combinaciones geneacuteticas que orishy
ginan la variabilidad y que permishy
ten la aparicioacuten y diversificacioacuten de
rasgos nuevos que no existiacutean en
los ancestros En nuestro caso que
compartimos aproximadamente un
99 del genoma con los chimpanshy
ceacutes son determinadas secuencias
en ese 1 restante del ADN claves
en el proceso de hominizacioacuten y de
nuestras diferencias con ellos
yvwwportalciencianet Art iacuteculos de antropologiacutea y paleontologiacutea Registros foacutesiles sobre la evolucioacuten humana en el Plioceno Emiliano Agu irre Enriacutequez Homiacutenidos contemporaacuteneos Investigacioacuten y Ciencia lan Tatersa ll iquestQuieacutenes fueron los neandertales InvestigaCioacuten y Ciencia Kate Wong Mutaciones pioneras Investigacioacuten y Ciencia Dennos Drayna iquestQueacute nos hace humanos Investigacioacuten y Ciencia Katherine S Pollard
El trabajO de genetistas como
Dennis Drayna o de bioestad iacutestishy
cosas como Katherine Pollard ha
revelado unas cuantas secuencias
de ADN importantes en la evolushy
cioacuten humana Mencionareacute soacutelo alshy
gunas de ellas
La secuencia HAR 1 (118 bases
de ADN del genoma humano que
codifican ARN) que se activa en
el cerebro y parece resultar esenshy
cial en el desarrollo de la corteza
cerebral La secuencia FOXP2 un
gen de evolucioacuten raacutepida y que tieshy
ne una importante implicacioacuten en
el habla Secuencias que tienen
relacioacuten con la dieta como el gen
LCT que permite la toleranCia a la
lactosa en adultos lo que permite
utilizar la leche de animales domeacutesshy
ticos En la lista de secuencias geshy
neacuteticas significativas estaacuten las que
tienen que ver con nuestro sistema
inmunitario Nuestros genes llevan
cicatrices de la lucha contra enshy
fermedades infecciosas especialshy
mente en el caso de retrovirus Tal
es el caso del gen TRIMS que nos
pelmite defendernos mejor que
otros primates frente al ret rovirus
PtEVR1 pero que a cambio nos
hace maacutes vulnerables al VIH (virus
del SIDA)
Somos una joven especie a ve shy
ces un tanto inconsciente que debe
aprender a usar correctamente su
tecnologiacutea y controlar su capacidad
de modificar el medio para evitar
la destruccioacuten de su propia casa el
planeta antes de tiempo y de si
misma
SUPERNOVA 1987 En este antildeo de 1987 alcanshy
zoacute la tierra despueacutes de 168 mil antildeos de viaje por el espacio la luz procedente de una explosioacuten de supernova que tuvo lugar en la vecina galaxia conocida como Gran Nube de ~lagallanes visible desde el hemisferio sur Esto puesshyto en kiloacutemetros supone la friolera de 1589414400 000000 000 Como se observa son distancias inimaginables para nuestros estaacutenshydares de aquiacute en la tierra A decir verdad esta estrella que explotoacute convirtieacutendose asiacute en supernova ya estaba alliacute mucho antes y hashybiacutea fotografiacuteas tomadas con anshyterioridad a la explosioacuten lo cual la convertiacutea asiacute en un magniacutefico e inigualable laboratorio de investishygacioacuten Esto no se podiacutea hacer en tiempos antiguos anteriores a la invencioacuten de la caacutemara fotograacutefishyca la cual ha sido uno maacutes entre los muchos avances de los uacuteltimos cien o doscientos antildeos y de gran importancia en su aplicacioacuten a la astronomiacutea Aunque los estallidos de supernovas en nuestra galaxia son muy poco frec uentes tal vez
Supernova 1987 tomada por el Hubble en 1994
uno cada 100 antildeos o maacutes en el universo entero dada la cantidad de galaxias que existen son muy abundantes De la que estamos hablando aunque no fue en la Viacutea Lactea siacute fue en nuestra vecindad a unos 168 mil antildeos luz como deshyciacuteamos que no es tanto si consi middot deramos su procedencia de otra galaxia la maacutes proacutexima a nosotros_ Esto ha dado margen por primera vez a un estudio concienzudo de lo que estas portentosas explosioshynes dan de siacute y a comprobar si las teoriacuteas elaboradas por los cientiacutefishycos coincidiacutean con la observacioacuten y el estudio de los hechos
Puesto que habiacutea fotografiacuteas anshyteriores que determinaban cual era la estrella que se habiacutea convertido en supernova puacutedose contrastar con los posteriores acontecimientos y fue el momento de comprobar si las teoriacuteas existentes se corresponshydiacutean con las observaciones y con los modelos computacionales que se habiacutean hecho sobre los casos de supernovas Los detalles observashydos encajaban sorprendentemente con las previsiones El resultado de ambas cosas teoriacutea y observacioacuten indicaba que la estrella conteniacutea unas 18 masas solares y tan solo 11 millones de afios de vida en el momento de la explosioacuten Como es habitual en estos casos su composhysicioacuten era principalmente hidroacutegeshyno y helio y su brillo el equivalente a 40 mil veces el de nuestro sol de ahiacute que su consumo de energiacutea fuera mucho mayOl y por tanto su duracioacuten mucho maacutes corta
Cuando la estrella colapsoacute al descender el calor interno que la manteniacutea estable se produjo casi instantaacuteneamente un espectacushylar encogimiento hasta alcanzar un
Antolin Franco Ex-presidente de la Agrupacioacuten
diaacutemetro de tan solo unas pocas decenas de kiloacutemetros
El telescopio espacial Hubble no fue lanzado al espacio hasta abril de 1990 y una vez que hubo estashydo operativo se volcoacute en obtener el maacuteximo de informacioacuten fotograacutefica y espectrograacutefica de lo que quedashyba de la supernova No obstante como se sabe este telescopio en principio resultoacute estar defectuoso por lo tanto las fotografiacuteas obtenishydas no eran las mejores posibles y hubo que esperar a que se corrishygieran los defectos para que estas alcanza ran inigualables cotas de nitidez En 1994 se tomoacute una fotoshygrafiacutea muy detallada de los restos de la explosioacuten y aparecieron unos inesperados anillos que todaviacutea hoy siguen siendo objeto de estushydio pa ra determinar su procedencia (veacutease fotografiacutea adjunta)
Esta explosioacuten de supernova ha sido la maacutes brillante nunca vista desde 1604 antildeo en que Johannes Kepler pudo observar la ya fashymosiacutesima SN 1604 a la que se ha denominado estrella de Kepler La que dio origen a la de 1987 como dijimos antes ya se habiacutea observashydo y se la conociacutea como SK-69202 Era una supergigante azul de unas 18 o 20 masas solares y unas 40 veces el diaacutemetro del sol y su luz llegoacute a nosotros el 23 de febrero de 1987 despueacutes de un viaje de 168 mil antildeos aproximadamente En el hemisferio sur se pudo ver con gran nitidez y se la considera una supemova de tipo 11 de las que crean elementos maacutes pesados que el hieno Su proximidad (en teacutermishynos relativos) y su pronta deteccioacuten la han convertido en la supernova maacutes y mejor estudiada de la histoshyria
Estrella que explota al terminar su vida
Como deciacuteamos todo esto tuvo lugar hace 168 mil antildeos cuando el hombre actual el Homo sapiens todaviacutea no habiacutea entrado en esta fase de desarrollo y su antecesor de aquella eacutepoca seguramente ni siquiera estaba en posesioacuten del lenshyguaje Si la deteccioacuten hubiera sido instantaacutenea si la ve locidad de la luz no tuviera liacutemites no estariacuteamos ahora hablando de esta supernoshyva pues no existiriacutea ninguacuten registro histoacuterico de la misma Tal vez aquel hombre primitivo la habriacutea visto y la habriacutea interpretado seguramenshyte como un augurio de los dioses si para aquel entonces el cerebro humano en sus albores estuviera ya lo suficientemente desarrollado para llegar a estas conclusiones No lo sabemos o al menos el que esto escribe no lo sabe
Pasados esos 168 mil antildeos que la luz necesitoacute para hacer la traveshysiacutea hasta nosotros fue descubierta desde el Observatorio de Las Camshypanas en Chile el 24 de febrero de 1987 por lan Shelton e indepenshydientemente desde Nueva Zelanshyda Fue la uacutenica supernova visible a
simple vista desde la invencioacuten del telescopio
Pero antes de detectarla suceshydioacute algo curioso algo que entraba dentro de lo que es una prediccioacuten cientiacutefica y que veniacutea ni maacutes ni meshynos a confirmar el buen hacer de los investigadores Tres horas antes y precediendo a la llegada de la luz se detectoacute en varios lugares la lleshygada de un paquete de neutrinos iquestCoacutemo era posible que estos neushytrinos se adelantaran a la luz emishytida por la supernova teniendo en cuenta que nada puede ir maacutes deshyprisa que la luz7 Otra vez la teoriacutea daba una explicacioacuten a este extrashyntildeo proceder la emisioacuten de neutrishynos precede a la emisioacuten de la luz
por eso los neutrinos llegan como una avanzada que anuncia alguacuten acontecimiento Se detectaron en total 24 de ellos 11 en Japoacuten en una mina bajo tierra destinada a la caza de neutrinos 8 los captoacute IBM Irvine-Michigan-Brookhaven en Estados Unidos y 5 maacutes en el Laboratorio de neutrinos Baksan en el Caacuteucaso Rusia Por primera vez neutrinos procedentes de una
Obseacutervese la supernova 7987 en el centro con sus anillos
alguacuten tiempo despueacutes de la explosioacuten
supernova habiacutean sido observados directamente y las observaciones coincidiacutean en gran medida con los modelos teoacutericos Se estimaba que despueacutes de la explosioacuten de la supernova el resultado habriacutea de ser la formacioacuten de una estrella de neutrones pero a pesar de la insistencia del telescopio espacial Hubble por dar con ella a pesar de las numerosas fotografiacuteas tomashydas desde su puesta en oacuterbita en 1990 relacionadas con este aconshytecimiento la estrella de neutrones no se ha dejado ver Tal vez esteacute oculta por alguna nube de gas y polvo o tal vez se haya convertido en un agujero negro e incluso hay quienes estiman que podriacutea habershyse formado una estrella de quarks que en teoriacutea pueden formarse dentro de estrellas de neutrones particularmente masivas Todo esto se estaacute investigando y alguacuten diacutea muy posiblemente tengamos la respuesta
Aunque el nuacutemero de neutrinos detectado fue muy pequentildeo se coshyrresponde con lo que se esperaba si bien en ese momento no fuera ese el cometido de los dispositivos cazaneutrinos existentes aquiacute en la Tierra pues nada se sabiacutea entonshyces de la explosioacuten que habiacutea tenido lugar en la vecina galaxia La verdad es que debemos estar muy agradeshycidos de que coincidiendo con la explosioacuten o poco antes se hubieshyran establecido sobre la tierra esos detectores de neutrinos Fue una afortunada coincidencia De haber sucedido la explosioacuten de la supershynova unos antildeos antes no se hubieshyran detectado y ciertas predicciones de la ciencia no se habriacutean podido confinnar por el momento
De todos modos la investigashycion sigue adelante a pesar de los antildeos transcurridos y tal vez se produzca alguna sorpresa que nos abra un poco maacutes el camino hacia el conocimiento de este tipo de exshyplosiones celestes
La nanociencia y la nanotecshynologiacutea son dos aacutereas del conocishymiento emergentes con un elevado caraacute cter multidisciplinar Hablar de ellas es sinoacutenimo de innovacioacuten desarrollo y de relevanc ia cientiacutefica y social Tal es asiacute que ambas discishyplinas han sido incorporadas como una de las Acciones Estrateacutegicas del Plan Nacional de I+D+ i 2008-2011 o lo que es lo mismo el Gobierno espantildeol reconoce el papel de estas disciplinas para mejoror nuestra competitividad industrial Dicho reshyconocimiento estaacute fundamentado en avances innovadores obtenidos que van desde la s aplicaciones en medicina (fabricacioacuten de ligamenshytos o tendones artificiales) o en aplicaciones energeacuteticas dedicadas
BlIClen
ANOCIENCIA y NANOTECNOLOGIA
UN VIAJE FASCINANTE AL NANOCOSMOS
Jorge Lobo Checa Centre dlnvestigacioacute en Nanocieacutencia i Nanotecnologia CIN2 (CSIC -leN) Esfera UAB 08193-Bel laterra Espantildea
a la construccioacuten (edificios que se puedan autoabastecer energeacuteticashymente) hasta su implementacioacuten en dispositivos electroacutenicos cada vez maacutes diminutos y potentes
En nuestra sociedad es cada vez maacutes probable toparse con las palashybras nanociencia y nanotecnoloshygiacutea y consecuentemente es loacutegico preguntarse cuaacutel es el significado y la diferencia entre ambos vocashyblos Las dos palabras comparten el prefijo nano que proviene del voshycablo griego del mismo nombre y que significa diminuto enano peshyquentildeo yes usado en el sistema inshyternacional (SI) de unidades para indicar un factor de 10-9 (es decir la mil milloneacutesima parte de algo) Un
NClIIon Un iexclMIniO BlllIgtn
Figura 1 Tamantildeos caracteriacutesticos y escala de los diferentes objetos nanomeacutetricos comshyprendidos entre O 1y 100 nm con los que se trabaja habitualmente en la nanotecnoshylogiacutea (Imagen tomada de la referencia [1])
nanoacutemetro (n m) es una longitud diez veces superior al tamantildeo tiacutepishyco de un aacutetomo (O 1 nm) o lo que es lo mismo unas 80000 veces maacutes pequentildeo que el diaacutemetro de un cabello humano De este modo la diferencia entre estas dos palabras surge de la propia diversidad en la definicioacuten de ciencia y tecnologiacutea Ciencia es la necesidad de saber un reflejo de la curiosidad del ser humano planteada de forma obJeshytiva y utilizando el meacutetodo cientiacutefishyco (es decir el trabajo realizado en un laboratorio de investigacioacuten en el que se busca o prueba una proshypiedad o una ley de la naturaleza) mientras que tecnologiacutea parte de los conocimientos baacutesicos estableshycidos por la ciencia para construir un dispositivo o aparato que tenga una utilidad o aplicacioacuten determishynada De esta forma la nanociencia y la nanotecnologiacutea estaacuten ligadas y son las dos caras de una misma moneda la tecnologiacutea se desarroshylla a partir de los conocimientos cientiacuteficos existentes y a su vez eacutesta proporciona nuevas herramientas a los cientiacuteficos con las que estudiar nuevos conceptos y avanzar en la ciencia que una vez maacutes generashyraacute tecnologiacutea nueva creando un sistema retroalimentado conocido como ciacutercu lo virtuoso
Ni la nanociencia ni la nanot ecshynologiacutea nacieron como disciplinas cerradas sino que ambas son camshypos del conocimiento que se han
ido construyendo paralelamente con la generacioacuten de nuevos conoshycimientos e innovaciones De maneshyra general se podriacutea definir nanoshytecnologiacutea como la fabricacioacuten de materiales estructu ras dispositivos y sistemas funcionales a traveacutes del control y ensamblado de la materia a la escala del nanoacutemetro (de O 1 a 100 nanoacutemetros del aacutetomo hasta por debajo de la ceacutelula tal y como se muestra en la figura 1) asiacute como la aplicacioacuten de nuevos conceptos y propiedades (fiacutesicas quiacutemicas bioloacutegicas mecaacutenicas eleacutectricas) que surgen como consecuencia de esa escala tan reducida Esta escala de tamantildeos es un tanto arbitraria el liacutemite inferior (una deacutecima de nanoacutemetro) parece claro ya que por debajo del aacutetomo no hay obshyjetos manipulables Sin embargo el liacutemite superior (una centena de nanoacutemetro) es una referencia para indicar que los objetos deben de estar por debajo de la micra Hoy en diacutea tenemos el conocimiento necesario para mover manipular y construir objetos de estos tamantildeos (nanociencia) que seraacuten utilizados en un futuro cercano para realizar una funcioacuten especiacutefica dentro de un determinado dispositivo (nanoshytecnologiacutea)
El origen de la Nanotecnologiacutea es un tanto difusa pero concepshytualmente se atribuye al Premio Nobel Richa l-d Feynman durante su famoso discurso There is plenty of Room at the Bottom (Hay mucho espacio al fondo) En esta miacutetica conferencia pronunciada en 1959 en el Instituto de Tecnologiacutea de California en Pasadena Feynman tratoacute sobre el problema de manishypular controlar y fabricar objetos de muy pequentildeas dimensiones abordaacutendolo desde una perspectishyva absolutamente distinta a como se habiacutea hecho hasta el momento y abriendo todo un nuevo mundo de posibilidades cientiacuteficas y tecnoloacuteshygicas En aquel momento su discurshyso no tuvo una gran repercusioacuten tal vez por la carencia de teacutecnicas experimentales que permitiesen
visualizar las unidades atoacutemicas y moleculares a manipular Es maacutes la palabra nanotecnologiacutea no apashyrece en su discurso y fue acuntildeashyda posteriormente en 1974 por el profesor N Taniguchi de la Univershysidad de Ciencia de Tokio cuando la mencionoacute en un artiacuteculo titulado On the Basic Concept of Nanoteshychnology (sobre el concepto baacutesishyco de la nanotecnologiacutea) En dicho artiacuteculo se hablaba de como esta tecnologiacutea nos permitiriacutea separar consolidar y deformar materiales aacutetomo a aacutetomo o moleacutecula a moshyleacutecula Posteriormente en el antildeo 1986 E Drexler publicoacute su libro Engines of Creation (maacutequinas de creacioacuten) en el que se descrishybe coacutemo las nanomaacutequinas seraacuten capaces de construir desde ordeshynadores hasta maquinaria pesada mediante procesos de ensamblaje de moleacuteculas y aacutetomos Los encarshygados de realizar tan tedioso proshyceso seriacutean nanorobots ensamblashydores capaces de auto- repararse y constituirse a siacute mismos
La idea de usar nanorobots creados a nuestro antojo para reashylizar funciones determinadas nos recuerdan al funcionamiento de los ribosomas y otros agregados moshyleculares en las ceacutelulas de nuestro cuerpo De hecho la biologiacutea viene usando la manipulacioacuten molecular desde hace casi 4000 millones de
antildeos sobre la Tierra Concretamenshyte las maacutequinas auto-repllcantes a nivel atoacutemico son guiadas por el ADN replicadas por el ARN moshyleacuteculas especiacuteficas son ensamblashydas mediante encimas y las ceacutelulas estaacuten llenas de motores a escala molecular Cadenas de iones que permiten o bloquean el paso de otros iones al interior de la ceacutelula a traveacutes de la pared de liacutepidos estaacuten exquisitamente disentildeadas a escala atoacutemica_ Hay por tanto una coshynexioacuten importante de los concepshytos finales de la nanotecnologiacutea con la biologiacutea Las formas de vida maacutes pequentildeas bacterias virus y los componentes activos de las ceacutelulas tienen tamantildeos tiacutepicos en el rango del nanoacutemetro
De este modo otro de los obshyjetivos de la nanociencia y la nashynotecnologiacutea es aprender de los mecanismos fundamentales que la vida ha desarrollado durante su evolucioacuten para intentar reproducirshylos e incluso adaptarlos buscando la resolucioacuten de otros problemas que poco tienen que ver en prinshycipio con la biologiacutea Se podriacutea decir que la evolucioacuten darwiniana ha alcanzado la maestriacutea de las leshyyes de mecaacutenica cuaacutentica que son probabiliacutesticas en su naturaleza como meacutetodo para la supervivenshycia La comprensioacuten de fenoacutemeshynos cuaacutenticos presentes a escala
Figura 2 Basados en la mecaacutenica cuaacutentica han surgido nuevos tipos de microscopios llamados eJe campo cercano (SPM) que nos permiten ver y manipular la materia a escala atoacutemica Estos microscopios basados en la interaccioacuten eJe una punta metaacutelica afilada con el substrato a estudiar (imagen izquierda) han sido una verdadera revolushycioacuten cientiacutefica ya que nos permiten visualizar directamente los aacutetomos de la materia tal y como se observa en la imagen de la derecha (caeJa una de las bolas es un aacutetomo de siliCio) (Imaacutegenes tomadas de la referencia [1])
nanomeacutetrica necesitan por tanto de investigacioacuten fun damental para que puedan ser aplicables en disshypositivos tilles como nanosensores nanomotores y en muchas otras aplicaciones como en medicina y farmacologiacutea
A pesar de que el concepto de aacutetomos ya se habiacutea postulado en la ant igua Grecia eacutestos no se llegaron a visua lizar hasta finales del sig lo XX El ser humano siempre ha senshytido la necesidad de ver maacutes allaacute de lo que le permiten sus limitaciones naturales El mundo invisible es tan infinito y fascinante como el univershyso y aunque nos cueste imaginar y comprender el pequentildeo tamantildeo el enorme nuacutemero o la naturaleza de los objetos diminutos es un reto acercarnos a la grandeza de lo peshyquentildeo El desarrollo de nuevos meacuteshytodos microscoacutepicos para la visuashylizacioacuten del nanomundo marcoacute un hito en el conocimiento cientiacutefico El microscopio oacuteptico tuvo que ser reemplazado por nuevas teacutecnicas como el microscopio electroacutenico o el microscopio de efecto tuacutenel puesto que los liacutemites en resolushycioacuten vienen determinados por la longitud de onda de la luz usada que para el espectro visib le se situacutea entre 400 y 700 nm De este modo soacutelo so podiacutean resolver estructuras en el rango del sub-microacutemetro lo que corresponde a tamantildeos 1000 veces mayor quo la longitud caracshyteriacutestica de un aacutetomo y por tanto no permitiacutean su manipulacioacuten
El trabajo con objetos tan peshyquentildeos inherente a la nanotecnoshylogiacutea entrantildea una gran dificultad y de hecho fue algo praacutecticamente imposible hasta que se desarrollashyron los microscopios de campo cershycano (SPMs) mostrado en la Figura 2 Estas novedosas herramientas permiten no soacutelo la visualizacioacuten sino tambieacuten la manipulacioacuten de objetos de dimensiones nanomeacuteshytricas de muy distinta naturaleza Estos microscopios son tan potenshytes que con ellos es posible llegar a ver aacutetomos sob re una superficie
y moverlos a nuestro antojo La necesidad de esta compleja insshytrumentacioacuten implica otra de las carltJctoriacutesticas fundamentales que acompantildean a la nanociencia y nashynotecnologiacutea su interdisciplinarieshydad Asiacute pues el desarrollo de esta nueva ciencia requiere no soacutelo la utilizacioacuten de teacutecnicas de fabricashycioacuten visualizacioacuten y caracterizacioacuten muy precisas sino tambieacuten una aproximacioacuten multidisciplinar que reuacutena a fiacutesicos quiacutemicos bioacutelogos tecnoacutelogos y teoacutericos trabajando juntos y utilizando el mismo lenshyguaje
Una vez que los meacutetodos de vishysualizacioacuten fueron accesib les para los cientiacuteficos dos enfoques baacutesishycos surgieron para la creacioacuten de estructuras nanomeacutetricas de mashynera reproducible (veacutease la figura 3) El primer meacutetodo llamado topshydown (de arriba hacia abajo) imshypone esencialmente una estructura o patroacuten sobre el substrato que se
mm
Jlm
nm
Top clown
Bottom up
procesa Esta teacutecn ica estaacute basada en una adecuacioacuten y extensioacuten de las teacutecnicas ya existentes como por ejemplo la litografiacutea para crear dichas nanoestructuras Con estas teacutecnicas se obtienen muy alta reshysolucioacuten espacial (cercana a los 50 nm) a costes razonables pero que aumentan alarmantemente cuanto menor es el tamantildeo de la estrucshytura final debido a la dificultad en su produccioacuten Por el contrario el segundo meacutetodo denominado bottom-up(de abajo hacia arriba) estaacute basado en teacutecnicas que utilizan una filosofiacutea totalmente contraria esto es van desde las estructuras fundamentales (aacutetomos moleacuteculas especiacuteficas o nanopartiacuteculas) para crear los dispositivos por auto-enshysamblado El auto-ensamblado es un proceso en el que unos composhynentes inicialmente desordenados dan lugar a estructuras organizashydas como consecuencia de interacshyciones especiacuteficas o locales entre sus componentes Las estructu ras
Figura 3 Los dos meacutetodos usados para el control de la materia a escala nanomeacutetrica La imagen muestra (en sentido horario desde arriba) una imagen de microscoacutepio elecshytroacutenico de un electroacutemetro nanomecaacutenico una estructura de nano tubos de carbono un nanotubo (azul) conectando dos electrodos una red auto-ensamblada compuesta por moleacuteculas y aacutetomos de hierro y finalmente siete moleacuteculas de monoacutexido de carshybono formando la letra C obtenida por manipulacioacuten con una punta de un microsshycopio de campo cercano (Imagen tomada de la referencia [2)
crecidas son el resultado de la comshypeticioacuten ente procesos cineacuteticos y termodinaacutemicos
En la actualidad la microelecshytroacutenica uno de nuestros pilares tecnoloacutegicos estaacute basada en el meacutetodo top down La microelecshytroacutenica ha revolucionado y cambiashydo nuestra forma de vida en forma de ordenadores teleacutefonos moacuteviles televisores y un sinfiacuten de aparatos electroacutenicos Esta revolucioacuten estaacute basada en el transistor inventado en 1947 que hizo posible la apashyricioacuten del circuito integrado y el microprocesador El reto tecnoloacuteshygico es conseguir almacenar maacutes informacioacuten en un menor espacio de forma maacutes raacutepida y todo ello por menos dinero Hasta la fecha esto ha sido posible y ha seguido la llamada ley de Moore que estableshyce que la densidad de transistores en un dispositivo de estado soacutelido se doblariacutea cada 18 meses Asiacute un procesador Penti um IV obtenido mediante teacutecnicas litografiacutecas tieshyne en su interior aproximadamente 6 millones de transistorescm2 vashylor que cuadruplica a los del Penshytium 1 creado soacutelo 4 antildeos antes La separacioacuten miacutenima entre liacuteneas en el antildeo 2000 era de 180 nm y en el antildeo 2008 es de 45 nm como anuncioacute 18M Extrapolando estos nuacutemeros en el antildeo 20161a separashycioacuten entre liacuteneas deberiacutea ser de 10 nm es decir inferior a 100 aacutetomos De seguir cumplieacutendose esta ley y al mismo ritmo podriacuteamos aventurar que a mediados del siglo XXI Ilegashyriacuteamos a un limite absoluto un bit = un aacutetomo Sin embargo antes de alcanzar este liacutemite nos encontrashyriacuteamos con varios problemas
- El primero de ellos tiene que
Referencias
ver con el hecho de que a medishyda que se reduce el tamantildeo de un objeto su superficie crece respecto a su volumen Una consecuencia importante de este aumento es que las propiedades del material cambiaraacuten al reducir el tamantildeo del objeto puesto que las propiedades fiacutesicas de una superficie son muy distintas a las del volumen Estas modificaciones en las propiedades se conocen como efectos de tamashyntildeo finito
- El segundo problema reside en que para tamantildeos del orden o inferiores al nm aparecen efectos cuaacutenticos En nuestro mundo (mashycroscoacutepico) las leyes conocidas por ejemplo las que definen el movishymiento de los cuerpos (ecuaciones de Newton) o la conductividad eleacutectrica (ley de Ohm) dejan simshyplemente de ser vaacutelidas cuando tratamos con objetos cercanos al tamantildeo nanomeacutetrico La existencia de estos efectos lejos de tomarse como inconvenientes o inoportushynos se plantean hoy diacutea como imshyportantes alternativas para la creashycioacuten de futuros dispositivos fundashymentado en propiedades ni siquieshyra existentes en la naturaleza
- El uacuteltimo problema fundashymental que aparece al intentar seguir disminuyendo el tamantildeo de un objeto es que cada vez resulta maacutes difiacutecil mejorar las herramientas que permiten su manipulacioacuten Por tanto aunque la ley de Moore se ha cumplido inexorablemente dushyrante maacutes de 30 antildeos vemos que llegado un momento aparecen una serie de limitaciones intriacutensecas que son irresolubles con el tipo de planteamiento en el que se basa la tecnologiacutea actual Asiacute se imposhyne la necesidad de desarrollar una
nueva tecnologiacutea que nos permita asumir los desafiacuteos planteados en nuestra carrera hacia la miniaturishyzacioacuten Ese es el papel de la nanoshytecnologiacutea
A pesar de que en la actualidad existen pocos productos basados en la nanotecnologiacutea ya existe una gran repercusioacuten mediaacutetica en la sociedad a traveacutes de reportajes y programas en prensa radio teleshyvisioacuten cine ciencia-ficcioacuten e intershynet La nanotecnologiacutea produce el mismo tipo de fascinacioacuten preocushypacioacuten y miedo que los estudios sobre el cosmos aunque ambos son extremos opuestos lo diminushyto frente a lo gigantesco Sin emshybargo siacute hay una gran diferencia entre ambos mundos El universo es gigantesco inalcanzable soacutelo observable mediante telescopios o radiotelescopios y en el que estashymos realizando intreacutepidas explorashyciones limitadas por ahora a los planetas de nuestro entorno Por el contrario podemos movernos en la nanoescala con gran familiashyridad y podemos jugar con los aacutetomos y moleacuteculas para producir nuevas estructuras y nuevos mateshyriales El dominio de la materia en la nanoescala nos permite disentildear y fabricar nuevos materiales hasta ahora inexistentes descubrir proshypiedades nunca observadas inven shytar dispositivos que nos permitan construir otros maacutes y maacutes compleshyjos con comportamientos similares a entidades bioloacutegicas etceacutetera Todo ello nos lleva a hacernos una pregunta casi existencial iquestHasta doacutende podremos llegar con la nashynotecnologiacutea 7 No se conoce la resshypuesta el limite final podriacutea residir en nuestra propia imag inacioacuten
[1) e Briones Lloren te ECasero Junquera J A Martiacuten Gago PA Ame lio Serena Domingo J M Goacutemez Olleta P Moltoacute Moltoacute Nanociencia y ilanotecnologiacutea Entre la ciencia ficcioacuten del presente y la tecnologiacutea del futuro Fundacioacuten Espantildeola para la Ciencia y la Tecnologiacutea httpowwwfecvtes [2J J V Barth G Constantini K Kern Engineering atomic and molecular nanostructures at surfaces Nature 437 671 (2005) [3J E L Wolf Nanophysics and Nanotechnology An Introduction to Modern Concepts in Nanoscience (Segunda Edicioacuten) W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2006) [4J B Brushhan Springer Handbook of Nanotechnology Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2004) [5J M Koacuteh ler W Fritzsche Nanotechnology An Introduction to Nanostructuring techniques W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2004)
Hace casi veintitreacutes siglos exacshytamente el antildeo 287 aC naciacutea en Siracusa entonces una colonia de la Magna Grecia el gran Arquiacutemeshydes uno de los mayores genios de la antiguumledad de cuyos inventos y descubrimientos seguimos benefishyciaacutendonos ahora
De su vida es poco lo que sabeshymos porque la biografiacutea que escrishybioacute un coetaacuteneo suyo llamado Heshyraacuteclides no llegoacute hasta nosotros La mayor pa rte de la informacioacuten que poseemos se la debemos a Plutarco (46-120 de nuestra era) en su fashymosa obra Vidas Paralelas quien a su vez extrajo los datos del hisshytoriador romano Pollbio autor de una Historia universal
Se considera probable aunque no probado que viajoacute a Egipto y mantuvo estrecha relacioacuten con Erashytoacutestenes de Cirene director de la ceacutelebre biblioteca alejandrina y se da por cierto que contactoacute con la escuela cientiacutefica de dicha ciudad cuyos matemaacuteticos leyeron y citashyron sus obras No obstante hubo que esperar hasta el antildeo 530 de para que se hiciera la primera comshypilacioacuten de sus escritos por Isidoro de Mileto Pocas copias de los trashybajos del sabio siracusano sobrevishyvieron y no fue hasta 1906 cuando Johann Ludw ig Heiberg descubrioacute en Constantinopla un palimpsesto (papiro sobre el que se ha escrito un texto sobre otro anterior borrashydo) que permitioacute conocer los razoshynamientos matemaacuteticos de que se habiacutea va lido Arquiacutemedes para sus descubrimientos
Fue un genio de las matemaacuteshyticas con especial dedicacioacuten a la geometriacutea Sus hallazgos le garanshytizan un puesto de honor en 105
anales de la ciencia Ideoacute un meacutetoshydo para medir la circunferencia coshynociendo el diaacutemetro y determinoacute con aproximacioacuten de menos de dos mileacutesimas el valor del pi griego Elaboroacute tambieacuten las foacutermulas que
ARQUIMEDES permiten calcular el aacuterea del ciacutercushylo partiendo del radio y calculo el aacuterea de un segmento de paraacutebola entre otros hallazgos geomeacutetricos
Si bien no descubrioacute la palanca estudioacute las leyes que explican el principio que entra en juego al accionarla y al darse cuenta de la importancia que teniacutea dijo Si me dan un punto de apoyo movereacute el mundo
Arquiacutemedes no solo cultivoacute con eacutexito las matemaacuteticas sino que hizo incursiones fructiacuteferas en la fiacutesishyca Inventoacute el tornillo que lleva su nombre consistente en un mecashynismo con una hoja en forma de tornillo dentro de un cilindro para transferir agua desde un nivel bajo a canales de irrigacioacuten Este tornishyllo sigue usaacutendose para bombear liacutequidos
Se dice que mientras tomaba un bantildeo observoacute que el agua de la tina subiacutea cuando eacutel entraba y este efecto le llevoacute a descubrir el prinshycipio hrdrostaacutetico conocido como principio de Arquiacutemedes que en su versioacuten actualizada se enuncia diciendo que un soacutelido sumergido en un liquido recibe un empuje ha-
Piacuteo Moa Ban ga Escritor
cia arriba igual al peso del vo lumen del liacutequido que desaloja Al descushybrir este principio exclamoacute Eureshyka (Lo he encontrado) que ha pasado al cataacute logo de expresiones populares
Su mente prodigiosa no solo elucubraba teoriacuteas innovadoras tambieacuten dedicoacute su talento a inshyventa r armas nuevas que pudieran servir para la defensa de su ciudad Una de ellas fue un artefacto esshypecie de garra capaz de hund ir un naviacuteo enemigo
Pero el arma maacutes sorprendente seriacutean los espejos ustorios conocishyda por un relato de Luciano de Sashymosata (12 1-161 de) con la cual consiguioacute incendiar una escuadra enemiga Este invento nunca ha sido reproducido por lo que se pone en duda su existencia
La muerte de Arquiacutemedes se produjo el antildeo 212 aC a los 75 antildeos una edad considerada lonshygeva para la eacutepoca asesinado por un soldado romano de los que conquistaron Siracusa seguacuten la leshyyenda al negarse a acompantildearle pretextando que teniacutea que resolver antes un problema
Estatua de bronce de Arquiacutemedes en el observatorio Archenhold en Berl iacuten esculpida por Gerhard Thieme e inaugurada en 1972
Jack W Szostack
PREMIOS NOBEL Piacuteo Moa Banga DE CIENCIA 2009
Escritor
Charles K Kao George E Smith Wi llard S Boyle
2009 fue un antildeo en el que la concesioacuten de los premios Nobel de ciencia revistioacute ciertas peculiashyridades que conviene resaltar En primer lugar la adjudicacioacuten a tres investigadores en cada uno excepshyto en el de Economiacutea que fue comshypartido por dos ganadores Todos ellos destacaron en investigacioacuten baacutesica cuyos resultados propiciaron muacuteltiples aplicaciones praacutecticas lo que muestra claramente la imshyportancia que la ciencia pura tiene para el progreso
Otra caracteriacutestica es la alta parshyticipacioacuten de la mujer que acaparoacute cinco nominaciones el 44 de los agraciados proporcioacuten nunca alshycanzada antes Una de ellas la de Economiacutea es la primera mujer en ser distinguida con el galardoacuten en dicha disciplina en los 60 antildeos en que se adjudicoacute
MEDICINA
Recayoacute en tres cientiacuteficos (dos mUjeres y un varoacuten) que seguacuten destacoacute el jurado del Instituto Kashyrolinska han antildeadido una nueva dimensioacuten para la comprensioacuten de la ceacutelula han arrojado luz sobre los mecan ismos de enfermedades y han estimulado el desarrollo de nuevas terapias potenciales Se trata de Elisabeth H Blackburn Carol W Greider y Jack W Szostak
Los tres destacaron en la investishygacioacuten baacutesica sobre los teloacutemeshyros una estructura que se une a los extremos de los cromosomas humanos y los protege del enveshyjecimiento A la piexclimera se debe el descubrimiento de la enzima telomerasa que es un mecanismo baacutesico para la vida Cuando la teloshymerasa aumenta anormalmente se produce caacutencer O sea que en su justa medida rejuvenece la ceacutelula pero en exceso provoca un tumor Los conocimientos adquiridos proshymeten aplicaciones futuras en la lucha contra el caacutencer y el enveJeshycimiento celular
Blackburn nacioacute en Tasmania (Australia) en 1948 y junto con su disciacutepula Greider descubrieron la telomerasa en 1984
Grelder natural de California nacioacute en 1961 y fue quien demosshytroacute que los teloacutemeros previenen
el dantildeo en los cromosomas y por uacuteltimo Szostak de 57 antildeos Ion dishynense identificoacute ceacutelulas que por estar mutadas provocan un enveJeshycimiento celular prematuro
FiacuteSICA
La Academia sueca concedioacute el preciado galardoacuten a tres investigashydores que han ayudado a sentar las bases de las actuales redes de comunicaciones al decir del JUshyrado Son Charles Kao Kuen WishylIiaard S Boyle y George E Smith El tema comuacuten de investigacioacuten fue el descubrimiento del siacutelice un mashyterial abundante en la naturaleza como transmisor de la luz y a traveacutes de ella de las comunicaciones por fibra oacuteptica
El proceso lo inicioacute Kao en 1966 con la publicacioacuten de un artiacuteculo firmado conjuntamente con G O Gackam en el que anunciaba la capacidad de la luz para transmitir informacioacuten De ahiacute arranca la utishylizacioacuten industrial de la fibra oacuteptica desde 1970 transformada hoy en una red de maacutes de 1000 millones de kiloacutemetros por la que circulan textos muacutesica e imaacutegenes utilizashydas en Internet medicina etc
Kao que nacioacute en 1933 en Shanghai fue el precursor y visionashyrio del horizonte que se abriacutea con el empleo de la fibra oacuteptica Vive
Venkatraman Ramakrishnan Ada E Yonath Thomas A Stei tz
en Hong Kong donde sigue ded ishycado a la docencia
Boyle nacido en Canadaacute en 1924 junto con Smith que nacioacute en Nueva York en 1930 siguiendo la teoriacutea sobre el efecto fotoeleacutectrishyco de Einstein que le valioacute el Nobel crearon un sensor digital llamado CCD (Charged Coupled Device) cashypaz de reunir y leer las sentildeales de un gran nuacutemero de elementos de las imaacutegenes el ojo electroacutenico de las caacutemaras digitales que se utiliza tambieacuten en numerosas aplicaciones teacutecnicas como en la observacioacuten del interior del cuerpo humano y ha proporcionado fotos de lejanos lugares (como por ejemplo de Marshyte) o de los oceacuteanos profundos en palabras de la Academia
QUiacuteMICA
Tambieacuten este antildeo fueron tres investigadores de esta ciencia los laureados con el preciado galarshydoacuten cuyos nombres son Benkatrashyman Ramakrishnan Ada Yonath y Thomas Steitz que coincidieron en sus estudios sobre la estructura y funciones de los ribosomas unas partiacuteculas del citoplasma que desshycodifican la informacioacuten del ADN transmitida por el ARN mensajero para fabricar las proteiacutenas selecshycionando los amin oaacutecidos uno a uno
Los equipos liderados por los tres ganadores consiguieron por medio de la cristalografiacutea de rayos X el coshynocimiento en tres dimensiones de la estructura atoacutemica de los ribososhymas en el antildeo 2000 Este logro de bioquiacutemica baacutesica permitioacute saber como actuacutean los antibioacuteticos en las ceacutelulas de las bacterias lo que haraacute
posible disentildear nueshyvos antibioacuteticos que mejoren Ia actividad de 10$ actualmente en uso evitando asiacute la aparicioacuten de resistenshycia que se da en algushynos casos
La israeliacute Yonath de 70 antildeos trabaja en el Instituto Weismann de Jerusaleacuten y fue la pionera en obtener los primeros cristales Ellnor Ostrom OIIver E Willlamson de ribosomeacutels el norteamericano Steitz nacido en 1940 es profesor de la Universidad de Yale y publicoacute en 1998 el primer mapa incomshypleto del ribosoma y por uacuteltimo Ramakrishnan el maacutes Joven de los tres nacioacute en la India en 1952 y trabaja en la Universidad de Camshybridge (R~lIlo Unido) Tuvo una partlclpaClon relevante en la resoshylucioacuten de la estructura ribosoacutemica En dicha Universidad fue donde James Watson y Francis Crick desshycubrieron en 1953 la estructura en doble heacutelice del ADN
ECONuumlMiacuteA
La Academia de Ciencias de Suecia otorgoacute el premio de Ecoshynomiacutea a dos profesores estadounishydenses (como manda la tradici oacuten) por sus investigaciones en torno a las organizaciones sociales y la imshyportancia que en ellas tiene la orshyganizacioacuten econoacutemica (economic gobernance) que ha sido tladucishyda al espantildeol por un raro palabro gobernanza que bien podriacutea haber sido sustituido por gobierno o gobernabilidad Los plemiados son Elinor Ostrom y Oliver WiJliamshy
son Aunque ambos partieron de oacutepticas distintas coinciden en sus conclusiones
Ostrom nacida en 1933 es proshyfesora de la Universidad de Indiana y centroacute su trabajo en el estudio de la gestioacuten de la propiedad comuacuterl y en su libro El gobierno de los meshydios comunes describe numeroshy
sos casos eXitosos de comunidades locales entre las que incluyoacute el Trishybunal de las Aguas de Valencia un jurado centenario de regantes que dirime los conflictos derivados del uso del agua como ejemplos que muestran mayor eficiencia que la de otras forma puacuteblicas o privadas de gestioacuten Llega a la conclusioacuten de que ni la plivatizacioacuten ni la gesshytioacuten puacuteblica son siempre la mejor
opcioacuten Por su parte Williamson de 77
antildeos (uno maacutes que su pareja ganashydora) es docente de la Universidad de Berkeley California y autor de la obra Las instituciones econoacuteshymicas del capitalismo en la que estudia la teoriacutea y desarrollo de los costes de transaccioacuten que son los derivados de la operacioacuten aunque no formen parte del precio y su aplicacioacuten al funcionamiento intershyno de las empresas Analizoacute como influyen las relaciones jeraacuterquicas de las grandes sociedades en la reshysolucioacuten de los conflictos internos Tambieacuten estudioacute las situaciones en las que la organizacioacuten empresashyrial se vuelven tan complejas que aconseja externalizar determi nadas actividades operacioacuten que recibe el nombre de outsourci ng
ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
bull Los diacuteas 18 19 Y20 de septiemshybre tuvo luga r en el municipio ourenshysano de Maceda la celebracioacuten de Asshyt roga licia 09 evento del que nuestra agrupacioacuten form a parte como colaboshyradora organizadora del mismo y que en los uacuteltimos dos antildeos se estaacute convirshytiendo en la referencia del panorama astronoacutemico gallego gracias a la gran calidad de las conferencias y talleres que durante estos diacuteas se desarrollan wwwastroga liciaorg
- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
bull El diacutea 16 de octubre t uvo lugar una observacioacuten con el colectivo ponteshyvedreacutes Va ipolorio en el nacimiento del Riacuteo Gafos muy cerquita de Pontevedra A esta observacioacuten acudieron muchos miembros de dicho colectivo y un buen nuacutemero de miembros de la AARB
bull Los diacuteas 13 y 24 de noviembre Julio Pereira impartioacute sendas charlas de Iniciacioacuten a la Astronomiacutea y sesiones de Planetario para los alumnos del Coleshygio Mariano de Vigo Tambieacuten t uvieron lugar estas charlas de iniciacioacuten a la Asshytronomiacutea en el Colegio Las Acacias
voa nos acercoacute todas las novedades acerca de la investigacioacuten sobre exoshyplanetas con una charla-coloquio titushylada Planetas Extrasol ares que tuvo lugar en la Libreriacutea Casa eJel Libro cuya gerencia una vez mas nos cedioacute su sashyloacuten de actos para nuestras actividades
bull El 17 de noviembre Pablo Martiacuteshynez Javier Navidad Sebastiaacuten Hernaacutenshydez y Ricardo Lago se desplazaron al Alto de Fontefriacutea con intencioacuten de obshyservar el maacuteximo de las Leoacutenidas (lluvia de estrellas)
bull El 23 de noviembre Ricardo Lago impartioacute una charla-coloquio titu lada Exploracioacuten Espac ia l en el sa loacuten de actos de la libreriacutea Casa del Libro
bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
bull Durante este antildeo 2009 se han enviado reportes sobre contaminacioacuten lumiacutenica al Proyecto IACO en el ma rco del AIA-IYA2009
bull Se ha puesto en marcha el Proshyyecto CMON (Collaborative Meteor Observatory Network) entre varios afishycionados gallegos para montar una red gallega de registro y estudio de boacutelidos y meteoros que pueda colaborar con otras redes profesionales que ya estaacuten en pleno funcionamiento
Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
-
Eridanu~--
[) 225 0
Columba -lt
E w
Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
Diacutea 20shy
Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
Diacutea 4shy
Diacutea 22shy
Diacutea 17shy
MAYO
Diacutea 6shy
Diacutea 16shy
Diacutea 26shy
JUNIO
Diacutea 8shy
Diacutea 21shy
Diacutea 28shy
Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
Toda a informacioacuten de
Vi O
Alcaldiacutea Concello de Vigo
ALCALDiacuteA
Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
Cal eacute o seu horario Luns a venres de 8 da mantildeaacute aacutes 8 da tarde e saacutebados de 10 da mantildeaacute aacutes 2 da tarde
Outros servizos de Atencioacuten Cidadaacute Se vostede quere obter informacioacuten a traveacutes do seu moacutebil ou do seu enderezo electroacutenico sobre ofertas de emprego munlClpals subvencioacutens e prazos de pagamento dos impostos municipais noacutes informaacutemoloa sen custo alguacuten Poacutedese dar de alta a traveacutes do 010 ou no enderezo 010vigoorg
Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
bullWWW vigO org
da cuenta del asombroso raacutepido avance de la ciencia y la tecnologiacutea que es caracteriacutestico de nuestros tiempos
El avance moderno
El siglo XX vio una profunda ampliacioacuten de las propiedades del mundo fiacutesico considerado ahora entendido por la fiacutesica El proceshyso de la fiacutesica empieza con el exashymen de un conjunto de fenoacutemenos que parecen estar relacionados (ej el movimiento y la estabilidad de los objetos) y sobre la ba se de cuishydadosas observaciones y medidas conduce a una propuesta de una ley concisa o un conjunto de leshyyes que pueden dar cuenta de las observaciones y la medida Estas nuevas leyes estaacuten sujetas a prueshybas siempre maacutes incisivas Si estas leyes fallan son reemplazadas por leyes maacutes profundas y maacutes vaacutelidas
Puede hacerse una lista de las subdisciplinas de la fiacutesica como (1) estado soacutelido (fiacutesica de materia conshydensada) que trata de estructuras complejas de la materia (ej supershyconductores semiconductores la ciencia de los materiales estructushyras moleculares complejas) (2) fiacutesica atoacutemica que trata de las propiedashydes de los aacutetomos (3) fiacutesica nuclear que trata de los fenoacutemenos de los nuacutecleos de los aacutetomos que ocupan solamente 10-15 del volumen del aacutetomo y (4) partiacuteculas elementales que trata de la buacutesqueda de los lashydrillos maacutes baacutesicos de la materia y de las fuerzas relevantes
Este sencillo resumen no toma en cuenta importantes temas relashycionados como la astrofiacutesica (que trata de la fiacutesica de las estrellas gashylaxias y la historia de la evolucioacuten del universo) la biofiacutesica (que trata de la fiacutesica de moleacutecu las muy granshydes cuyas estructuras definen proshyteiacutenas ceacutelulas y genes) y geofiacutesica y fiacutesica de la quiacutemica ( que trata de
la aplicacioacuten de las leyes de la fiacutesica a las disciplinas cientiacuteficas adyacenshytes)
Albert Einstein
La forma en que fu nciona la fiacuteshysica puede ilustrarse por medio de una de las subdivisiones la fiacutesica de pal-tiacuteculas Esta disciplina identishyfica los objetos maacutes primord iales a partir de los cuales estaacute compuesshyta la materia y busca entencJer las fuerzas que actuacutean entre estas parshytiacuteculas para construilmiddot los nuacutecleos aacutetomos y moleacuteculas Estas entidashydes maacutes complejas son entonces entregadas a la quiacutemica y a la biologiacutea moderna de base moleshycular generalmente acompantildeadas de un manual del usuario que prescribe las leyes relevantes de la fiacutesica El entablado conceptual soshybre el cual danzan estas leyes estaacute hecho de materia energiacutea espacio y tiempo
La fiacutesica de partiacuteculas surgioacute en la deacutecada de 1950 a partir de estudios de los nuacutecleos de los aacutetoshymos y la fiacutesica de rayos coacutesmicos Esta uacuteltima estudiaba partiacuteculas energeacuteticas que bombardeaban la tierra desde el espacio profundo exterior Para penetrar en profunshydidad dentro del nuacutecleo se invenshytaron los aceleradores de partiacutelcushylas para controlar y observar las colisiones entre las partiacuteculas aceshy
leradas (ge neralmente electrones y protones) y los objetivos selecshycionados A medida que aumenshytaba el conocimiento se disentildear-on las leyes generales de la naturaleza y generalmente se manifestaron matemaacuteticamente Estas leyes (ej la teoriacutea cuaacutentica de campos la relatividad general tambieacuten conoshycida como la ley de la gravedad de Einstein la teoriacutea de supercuerdas) fueron entonces sometidas a tests experimentales Nunca se halla que las teoriacuteas sean correctas A menudo se halla que son erroacuteneas o a lo mejor posiblemente correcshytas N uestra experiencia ha de ser respetuosa con nuestra herencia pero esceacuteptica de su l1nivNsalidad Por consiguiente las leyes de Isaac Newton promulgadas alrededor de 1680 fueron verificadas en un elevado nuacutemero de pruebas en un gran nuacutemero de laboratorios Pero solamente alrededor de 1920 se halloacute que no eran vaacute lidas cuando los fiacutesicos aprendieron coacutemo proshybarlas en el microscoacutepico mundo de los aacutetomos nuacutecleos y quarks
Las conexiones de distintas partes de la ciencia son algunos de los tesoros de la actividad Por consiguiente se tornoacute claro en el siglo XX que para entender como funciona el so l necesitamos saber acerca de las reacciones nucleares la existencia de neutrinos y la teoriacutea de la Fuerza Deacutebil El entender la evolucioacuten del universo necesitaba de todo el resumen teoacuterico de las partiacuteculas elementales porque el universo infante era una caliente y densa sopa de pa rtiacuteculas y fuershyzas Los aceleradores de partiacuteculas construidos para ensamblar este conocimiento estaacuten ahora a la esshypera de ver moleacuteculas bioloacutegicas y las briznas de carboacuten que son parte del estudio de la ciencia de los materiales
Como soportes de las disciplinas estaacuten los dos pilares revolucionarios
de la fiacutesica del siglo XX mecaacutenica cuaacutentica y relatividad La primera disciplina se aplica a las leyes que
gobiernan el comportamiento de la materia y energiacutea en los domishynios atoacutemico y subatoacutemico la otra se aplica al dominio cosmoloacutegico de las galaxias cuacutemulos galaacutecticos agujeros negros y las partes exoacutetishy
cas de nuestro universo
La teoriacutea cuaacutentica surgioacute de la creciente habilidad de los fiacutesicos por adquirir datos del micromundo del aacutetomo Invisible aloJo humano incluso con los maacutes avanzados mishy
croscopios a finales del siglo XIX el aacutetomo habiacutea sido un sospechoso componente de la materia duranshyte milenios Unos 10 millones de
aacutetomos caben en el punto al final de esta oracioacuten La materia familiar a Newton y sus seguidores hasta 1900 estaba compuesta incluso en la forma de una diminuta bola
de trillones de aacutetomos actuando de forma coherente Pequentildea mashyravilla entonces que el comportashymiento de objetos individuales del tamantildeo de aacutetomos es totalmente diferente de la experiencia humashyna Tan extrantildeas eran las nuevas reglas finalmente inventadas para explicar el comportamiento de los aacutetomos que muchos de los que habiacutean estado en el origen de la teoriacutea cuaacutentica se revelaron conshy
tra ella Esto incluyoacute a Einstein Sin embargo la teoriacutea tuvo eacutexito y hoy es la teoriacutea con maacutes eacutexito que subshyyace a la fiacutesica explicando toda la quiacutemica y una gran parte de la bioshylogiacutea con base molecular - la bioloshy
giacutea del DNA proteiacutenas y estructura de la ceacutelula
La fiacutesica del siglo XX ha dado lugar a una enorme tecnologiacutea que podemos describir enumeranshydo utensilios tales como laacuteseres teleacutefonos celulares maacutequinas de fax ordenadores (desde el Palm VII a enormes superordenadores) y farms de procesadores que
dirrgen nuestras faacutebricas predicen nuestm tiempo atmosfeacuterico orshyganizan nuestros negocios y jueshy
gan nuevos papeles en las nuevas ciencias de transferencia de inforshymacioacuten roboacutetica automocioacuten microelectroacutenica y nanoestructushyras Probablemente una importanshyte fraccioacuten del producto nacional
bruto de las naciones industriales surge de la fiacutesica del siglo XX Adeshymaacutes las disciplinas maacutes complejas de quiacutemica biologiacutea y ciencias de la tierra y el espacio se basan en la descripcioacuten de los fiacutesicos de la forshyma y funcioacuten de los aacutetomos y moshy
leacuteculas
Nanoestructuras
Efuturo
Asiacute que iquest queacute queda por hacer iquest Cuales son los problemas candenshy
tes a los que han de hacer frente los fiacutesicos del siglo XXI iquestCuales son las constricciones si hay alguna en los avances que posiblemente pudieshyra llevar este tema a una graciosa terminacioacuten iquestQueacute validez tiene la
asercioacuten Todos los temas fundashymentales se entienden iquestsolamente algunos detalles interesantes neceshysitan estudiarse Esta pregunta se ha alzado varias veces en la historia de la fiacute~ica En 1895 alentauds por deacutecadas y siglos de aplicaciones cada vez de mayor eacutexito de la meshycaacutenica newtoniana y del electroshymagnetismo de Faraday y Maxwell se alzaron voces eminentes proclashy
mando que las futuras verdades de la fiacutesica han de hallarse en el lugar del sexto decimal
La deacutecada de 1895 - 1905 sin embargo produjo nuevos datos que dieron un vuelco en esta exushyberancia y convirtioacute a los optimistas en voces de desesperacioacuten rayosshy
X radioactividad el electroacuten los oriacutegenes de la teoriacutea cuaacutentica y la teoriacutea especial de la relatividad esshytuvieron entre los descubrimientos de esa deacutecada Los creadores de la teoriacutea cuaacutentica nunca pudieron imaginarse las vastas consecuenshycias econoacutemicas culturales y de comportamiento de su descubrishymiento
De nuevo en 1990 varios autoshyres proclamaron el final de la fiacutesica En efecto ellos adujeron nosotros ahora entendemos esencialmente todo lo que es razonablemente uacutetil de entender lo que queda son o bien detalles o abstracciones que en esencia son irrelevantes para las aspiraciones humanas El balance de este artiacuteculo es un esfuerzo por disponer algunos de los problemas irresueltos con alguacuten esfuerzo por estimar los recursos que se neceshysitan para dirigir estos problemas Despueacutes de todo el objetivo de la investigacioacuten baacutesica abstracta es simplemente entender como funshy
ciona el mundo La fiacutesica puede
que sea la uacutenica disciplina que se esfuerza por colocarse al margen del negocio
Concentreacutemonos en los domishy
nios donde los fiacutesicos esperan que tengan lugar los mayores avances en las proacuteximas deacutecadas Segurashymente que habraacute un firme progreso en nuestra comprensioacuten y control de fenoacutemenos tan complejos corno la fiacutesica de la materia condensada superconductores de alta temperashytura y propiedades de los cristales materiales polimeacutericos compuesshytos ceraacutemicas y nuevas formas de
moleacuteculas basadas en el carbono (ej ( 60 con nanotubos) Parece seshyguro predecir que estos temas se desarrollaraacuten vigorosamente dushyrante la mayor parte del siglo XXI El control de la complejidad el poshysible surgimiento de nuevos fenoacuteshymenos - incluso nuevos principios fundamentales - ciertamente revishyviraacuten las cosas
Las aplicaciones de la fiacutesica a la quiacutemica y especialmente a la bioloshygiacutea son aquiacute importantes A medishyda que la biologiacutea se convierte en una ciencia cuantitativa y difiacutecil la fiacutesica en su teacutecnica sus invencioshynes de instrumentos de precisioacuten potencia computacional y leyes baacutesicas continuaraacute influyendo en la biologiacutea en su sentido maacutes geneshyral Recientes esfuerzos para entenshy
der la consciencia humana como un elemento de la ciencia cuaacutentica ilustran el poder de la aplicacioacuten de profundos principios ayudados por la tecnologiacutea de los ordenadoshyres simulacioacuten e imagen
Esto nos lleva al futuro de la fiacuteshysica de partiacuteculas y la cosmologiacutea Estas estaacuten ahora iacutentimamente acopladas ya que las leyes de la fiacutesishyca -las partiacuteculas y fuerzas - deben jugar un papel crucial en las maacutes tempranas eacutepocas de la creacioacuten y evolucioacuten
La fiacutesica de partiacuteculas estaacute al borde de alguacuten tipo de estertor emergiendo de un poderoso pero imperfec to sumario de partiacuteculas fundamentales seis quarks (vieshynen en pares arribaabajo encanshytoextrantildeo y encimafondo) y seis leptones (electroacuten muoacuten y tau cada uno de los cuales con su proshypio compantildeero neutrino) cuyo comportamiento social estaacute deshyterminado por tres fuerzas (fuerte deacutebil y eleacutectrica) Mientras que la ciencia cuaacutentica da una espleacutendida relacioacuten de todos los experimentos llevados a cabo en todos los aceshyleradores desde Galileo en Pisa la gravedad (relatividad general) aparece como un dominio que toshydaviacutea debe revelarse Necesitamos una coexistencia paciacutefica entre la relatividad y la teoriacutea cuaacutentica para entender el principio Neceshysitamos un resumen maacutes sencillo y maacutes compacto perspectivas para las cuales nos acogemos en la exshypresioacuten Fenoacutemenos Higgs Esta es una proyeccioacuten para un nuevo campo que hace que la simplicishydad cristalina del universo parezshyca tan complicada Apareceraacute en el nuevo y enorme acelerador en funcionamiento ya en Europa o el que vendraacute despueacutes Higgs simplishyficaraacute y recompensaraacute a sus desshycubridores tal vez en la deacutecada actual (2000-2010)
Despueacutes los cosmoacutelogos y asshytrofiacutesicos tambieacuten tendraacuten que enshytender la expansioacuten acelerada del universo la materia oscura y las constantes cosmoloacutegicas HJy mushycho por hacer Incluso los optimisshytas no son ridiculizados por decir que en buena medida el origen y evolucioacuten del universo basado en las leyes de la fiacutesica quedaraacute moshyderadJmente claro en los proacuteximos 20 a 50 antildeos
Esto podriacutea posiblemente tershyminar con la buacutesqueda de una ley baacutesica - tal vez una versioacuten de la teoriacutea de cuerdas Entonces de nuevo podemos ser como el emshybrioacuten del polluelo picando del alishymento almacenado en el huevo shytodo el universo de este embrioacuten dentro del huevo consumieacutendose eventualmente para dejar el huevo universo totalmente comprendido hasta que la caacutescara se rompe exshyponiendo otro universo
El uacuteltimo papel de la fiacutesica puede representar la agencia unificadora de todo el conocimiento humano EOWilson el sociobioacutelogo escrishybe en su libro Consillience sobre la unidad de todo conocimiento de la eventual unificacioacuten de las cienshycias las ciencias sociales y de las humanidades Por revolucionario que esto pueda parecer uno pueshyde tal vez otear las posibilidades a
traveacutes del puente de la conscienshycia humana Los neurocientiacuteficos estaacuten aprendiendo poco a poco elementos del funcionamiento del cerebro En un sentido real el ceshyrebro funciona seguacuten las leyes de la fiacutesica y eacutestas suavizadas por las bases probabiliacutesticas de la ciencia cuaacutentica y por la complejidad de la teoriacutea del caos puede auacuten con el tiempo ser reconducida a un anaacuteli shysis loacutegico
iquestSeraacute esto un rapto de la emoshycioacuten amor muacutesica poesiacutea arte O por el contrario enriqueceraacute
realmente la unioacuten cientiacutefica las grandes glorias del espiacuteritu humashyniacutestico suministrando una ciencia loacutegica subyacente iquestTememos noshysotros como Keats destejer el arco iris Richard Feynman el gran fiacutesico teoacuterico preguntoacute una vez iquest El entendimiento de los mecanismos de la actividad estelar hacen disminuir de alguacuten modo
nuestra apreciacioacuten de la belleza y esplendor del cielo nocturno
LO S PAPELES DE LA FiacuteSICA
Empleo
Los fiacutesicos encuentran emshypleo en academias en laboratoshyrios nacionales y en laboratorios de investigacioacuten industriales Hay tambieacuten un aacutegil movimiento de fiacutesicos en otros campos en donde son valorados su exclusivo dominio de instrumentos y de anaacutelisis mashytemaacuteticos Se mueven faacutecilmente por la moderna biologiacutea y han conshytribuido grandemente a definir la estructura y funcioacuten tridimensional de complejas moleacuteculas de DNA
Hoy en diacutea las fronteras de la astrofiacutesica y fiacutesica de partiacuteculas nos han dado un cuadro bastante claro y bien verificado del origen del unishyverso en un Big Bang el origen tan caliente y denso que la materia existiacutea en su forma maacutes primordial Los fiacutesicos de partiacuteculas simulando esto en grandes aceleradores sushyministran leyes que siguen la evolushycioacuten del universo hasta el presente Tanto la astrofiacutesica como la fiacutesica de partiacuteculas utilizan grandes y cashyros instrumentos y generalmente entrantildean colaboraciones internashycionales de decenas y centenares de cientiacuteficos y estudiantes graduashydos La mayor parte de la illvegtLishygacioacuten baacutesica en fiacutesica se hace con fondos del gobierno Otra investishy
gacioacuten baacutesica estaacute maacutes proacutexima a su aplicacioacuten y uno puede defenshyder el gasto puacuteblico como esencial
para producir ciencia en apoyo a la tecnologiacutea y contribuir a una ecoshynomiacutea robusta
Temas de Eacutetica y M oral
Los temas de eacutetica y moral surshygen cuando los fiacutesicos trabajan en laboratorios de defensa en armashymentos tales como explosivos nushy
cleares misiles y otras contribucioshynes a la guerra Como estaacuten cienshytiacuteficamente educados los fiacutesicos pueden ser consultados sobre proshyyectos tales como bombas guiadas con precisioacuten misiles defensivos con base en sateacutelites y cualquier fuente especialmente relacionada con impactos medioambientales Como la ciencia supone 150 mil millones de doacutelares anuales de gasshyto el respaldo de la fiacutesica y de los diversos campos es un tema poliacutetishyco y ciertamente aquiacute hay tensioshynes y competencias
Organizaciones profesionales
La fiacutesica estaacute organizada a esshycala nacional en la Sociedad Fiacutesica Americana (APS siglas in ingleacutes) asiacute como tambieacuten en sociedades subdisciplinares para impulsar la investigacioacuten atraer a estudiantes y obtener becas y contratos Orshyganizaciones paraguas tales como la Academia Nacional de Ciencias (NAS) y la Asociacioacuten Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS) son para la cultura para aconsejar al gobierno para hacer avanzar la ciencia generalmente y para orshy
ganizar poderosos Iobbies para defender u oponerse a poliacuteticas medioambientales temas regulatoshyrios seguridad educacioacuten prograshy
mas militares y similares La Unioacuten
Internacional para la Fiacutesica Pura y Aplicada (IUPAP) abarca a todas las naciones con un nuacutemero de fiacutesicos suficientemente grande para dirigir
temas relevantes para la profesioacuten
pero tambieacuten para aplicaciones de
la fiacutesica El compartir la construcshy
cioacuten de grandes telescopios aceshyleradores e instrumentos de fusioacuten es cada vez maacutes crucial La educashycioacuten para el continuo avance de la
ciencia es un problema comuacuten en
donde la experiencia internacional es uacutetil Elevar la captacioacuten popular de la fiacutesica es igualmente importanshyte a medida que la fiacutesica del siglo
XXI continuacutea engendrando nuevas
tecnologiacuteas
CONCLUSiOacuteN
La necesidad de un entendishy
miento puacuteblico de la fiacutesica - no de
la ciencia - nunca ha sido mayor El
conocimiento baacutesico que estamos acumulando sobre coacutemo funciona el mundo no es ni bueno ni malo Las aplicaciones de este conocishy
miento pueden medirse por armashy
mento nuclear o por un incremenshyto en la longevidad mejor salud y los medios econoacutemicos para repashyrar el medioambiente y reducir la pobreza a escala mundiciexcll Aquiacute la
humanidad tiene una eleccioacuten que puede juzgarse
I
EN LA BUSQUEDA
DE NUESTROS ORIGENES 1 los homiacutenidos maacutes antiguos
Desentrantildear la historia de nuesshy
tra especie es una tarea ardua y
compleja en la que la respuesta
a cada pregunta a merludo suele
venir acompantildeada de todo un conshy
junto de nuevas interrogantes que complican nuestro aacuterbol genealoacuteshy
gico Y en la que no siempre geneacuteshy
tica y paleontologiacutea parecen ir de
acuerdo
Seguacuten los datos geneacuteticos pushy
blicados por David Reich (Nature
mayo 2006) la separacioacuten entre
los homiacutenidos y los antepasados
de nuestros parientes maacutes proacutexishy
mos los chimpanceacutes se produjo
muy probablemente hace menos
de 5 millones y medio de antildeos Sin
embargo el descubrimiento por
Michel Brunet (Universidad de Poishy
tiers) en el desierto del ehad de los r-estos foacutesiles de Toulllaf (Sashyhelanthropus tchadensis) datashy
dos en casi 7 millones de antildeos y
que puede representar a nuestro
antepasado homiacutenido maacutes antishy
guo pone un nuevo dilema sobre los oriacutegenes de nuestra especie
y entre los foacutesiles de especies
maacutes antiguas consideradas tamshy
bieacuten como homiacutenidos se encuenshy
tran los de Orrorin tugeniensis (de unos 6 millones de antildeos) desshy
cubiertos en Kenia (Tugen Hills) y
Ardipithecus ram idus (de entre 41 Y55 millones de antildeos) en Etioshy
piacutea todos con rasgos que sugieren
el bipedismo y que son anteriores a
los Australopithecus
Precisamente el teacutermino hoshy
miacutenido se corresponde con prishy
mates cuyo desplazamiento es
biacutepedo en esto parece haber un
acuerdo generalizado entre anshy
tropoacutelogos o paleoantropoacutelogos
El bipedismo acarrea una serie de
caracteriacutesticas en la anatomiacutea que
sirven de referencia a la hora de
distinguir los foacutesiles en los craacuteneos
la posicioacuten del hueco de insercioacuten
de la columna vertebral foramen
magnum es central en la base
para proporcionar el equilibrio neshy
cesario de la cabeza en un indivishy
duo erguido La longitud del cuello
femoral y el surco de insercioacuten del
muacutesculo en dicho cuello del feacutemur
la estructura de la pelvis o la disshy
posicioacuten paralela y maacutes adelantashy
da de los pulgares en los pies son
otras de esas caracteriacutesticas que
van ligadas al desplazamiento biacuteshy
pedo
Francisco Novoa Cid Bioacutelogo y profesor de lE S
2 los Australopithecus
Pruebas indudables de bipedisshy
mo las encontramos entre los Ausshy
tralopithecus (simios del Sur) que vivieron en Aacutefrica hace entre 4 y 2
millones de antildeos y de los que hay bastantes representantes corresshy
pondientes a varias especies A africanus A robustus A anashymensis
Pero sin duda los maacutes famosos son los restos de Lucy una Ausshytralopithecus afarensis descushy
biertos en 1974 por Donald Johanshy
son en la regioacuten de Afar (Etiopiacutea)
correspondientes a una adolescente que data de 32 millones de antildeos Un esqueleto casi completo que
proporcionoacute una enorme informashy
cioacuten y que se vioacute luego aumentada por los restos de trece individuos (4
nintildeos y 9 adultos de ambos sexos) en el mismo yacimiento
Huellas de Laetali
y otro de los descubrimienshy
tos maacutes emblemaacuteticos fueron las
Huellas de Laetoli en Tanzania
en 1976 por Mary Leakey del rasshy
tro de 36 millones de antildeos dejado
por las pisadas de probablemente
una familia de tres homiacutenidos soshy
bre arcilla y ceniza volcaacutenica huacutemeshy
da y que constituye la prueba maacutes
irrefutable del cam inar biacutepedo de
estos homiacutenidos
El craacuteneo y el aspecto sin emshy
bargo de los Australopithecus era
maacutes proacuteximo a los chimpanceacutes que
Comparacioacuten entre los esqueletos de un H erectus (izda) un Australapithecus
(centro) y un H sapiens
a los humanos actuales Su estatushy
ra era inferior (135 en machos y
105 en hembras) su volumen crashy
neal en general entre 400 y 500 cc era aproximadamente un tercio
del nuestro sin frente y sus brazos
eran proporcionalmente largos
con relacioacuten a sus piernas Su denshy
tadura revela una dieta vegetariana
de hojas y frutos
Una de las implicaciones que
suelen deducirse de la posicioacuten ershy
guida es que permitioacute liberar las
manos que pudieron adquirir una
mayor destreza y dar lugar con el
tiempo al desarrollo de una tecnoshy
logiacutea
3 El geacutenero Horno
Fue el uso de tecnologiacutea y la
aparicioacuten de una industria liacutetica
Junto a un cambio significativo en
la dieta en la que el uso de herrashy
mientas permite descarnar animashy
les muertos lo que marca la aparishy
cioacuten del geacutenero Homo hace unos
25 millones de antildeos Una dieta carshy
niacutevora maacutes rica en proteiacutenas favoreshy
cioacute ademaacutes el desarrollo cerebral
El volumen craneal iraacute aumenshy
tando desde los 650 cc en Homo
ha bilis hasta los 1500 en los neanshy
dertales (algo mayor que nuestros
1400 cc)
Hasta hace poco se consideshy
raba como representantes maacutes
antiguos del geacutenero a los Horno habilis que ya fabricaban lascas
pero el descubrimiento en la deacuteshy
cada de los 90 en el lago Malawi
(Rift africano) de una mandiacutebula inferior datJdJ en unos 25 milloshy
nes de antildeos correspondiente a una nueva especie Horno rudolfenshysis y de la que parece partir seguacuten
el equipo descubridor (FSchrenk y
T Bromage) la liacutenea evolutiva que
conduce hacia nuestra especie ha
generado la controversia
Fue un periacuteodo del Plioceno en
el que se produjo un notable camshy
bio climaacutetico con descenso de tem shy
peratura media y humedad yen el
que coexistieron diversas especies
de homiacutenidos
Sin embargo uno de los hallazshy
gos maacutes significados ocurrioacute en
1984 cuando el equipo de Richard
Leakey desenterroacute el esqueleto
casi completo del nintildeo de Turkashyna (lago Turkana Kenia) de 16
millones de antildeos Para eacutel y otros
foacutesiles de sus caracteriacutesticas se
creoacute la especie Horno ergaster homiacutenidos de 850 cc de capacidad
craneal con proporciones corpora shy
les un patroacuten de crecimiento muy
parecidos a los nuestros y con una
industria liacutetica maacutes elaborada (cul shy
tura achelense) Se le supone preshy
cursor del Homo erectus y tal vez
del H antecesor de Atapuerca
Craacuteneo de Hamo ergaster
De por medio una importante
interrogante la de los foacutesiles de
Horno georgicus en el Caacuteucaso
(Georg ia) con una antiguumledad feshy
chada en 185 millones de antildeos
y unos rasgos anatoacutemicos y una industr ia liacutetica maacutes primitiva de lo
esperado pero que ponen de mashynifiesto que los homiacutenidos salieron
de Aacutefrica mucho antes de lo que se
habiacutea supuesto
Homo erectus
Con una antiguumledad de 18 mishy
llones de antildeos el Horno erectus teniacutea unas caracteriacutesticas anatoacutemishy
cas muy parecidas a las nuestras su
capacidad craneal era de 1000 cc
y con una cultura bastante desashy
rrollada se desconoce si utilizaron
lenguaje hablado complejo pero
siacute alguacuten sistema de comunicacioacuten
capaz de transmitir aprendizaje Ha
sido el homiacutenido que migroacute a Asia
Hace un milloacuten de antildeos estaba
perfectamente asentado en China
y Java y su presencia se extendioacute
hasta hace tan soacutelo 30000 antildeos en
que se extinguioacute Por tanto llegoacute
a coexistir tanto con neandertales
como con nuestra especie
En el sur de Europa en cambio
el homiacutenido maacutes antiguo con la
excepcioacuten del Caacuteucaso corresponshy
de a Horno antecesor (Atapuerca
Burgos) en la Peniacutensula ibeacuterica los
primeros hallazgos fueron fechashydos en 800000 antildeos de antiguumleshy
dad pero maacutes recientemente la
aparicioacuten de nuevos foacutesiles en los
yacimientos de Atapuerca ya han
retrasado la aparicioacuten de los homiacuteshynidos en el Viejo Continente a 12
millones de antildeos en el Pleistoceno
inferior
Con el mismo volumen craneal
que H erectus presentan en camshy
bio unos arcos supraorbitales meshy
nos pronunciados Los huesos de
Gran Dolina de ind ividuos joacutevenes
presentan marcas de descarnashy
miento claros signos de canibashylismo
Para los paleoanshy
tropoacutelogos J L Arsuashy
ga E Carbonell y J
Bermuacutedez de Castro directores de las excashy
vaciones de Atapuershy
ca pueden constituir
probablemente un anshy
tepasado comuacuten que
conduce por un lado a
la liacutenea evolutiva hasta
los neandertales con sus
precursores los Homo
heidelbergensis y por otra liacutenea diferente hasshy
ta nuestra especie
De los Horno heidelbergensis (preshy
neandertales) la mayor acumulacioacuten de foacutesiles
se ha encontrado tamshy
bieacuten en Atapuerca en el
Yeacutelcimiento Sima de los huesos
y corresponde a los restos de 33 inshy
dividuos de ambos sexos de entre 13 y 30 antildeos datados en 300000
antildeos producto probablemente de
un enterramiento lo que revelariacutea
la existencia de un fuerte sentido
social y mente simboacutelica Indivishy
duos de complexioacuten fuerte hueshy
sos de notable grosor capacidad
craneal algo menor a la nuestra y
mandiacutebula sin mentoacuten
El Horno neanderthalensis debe su nombre al valle de Neanshy
der (Alemania) donde en el siglo
XIX se halloacute el primer esqueleto
parcial de estos homiacutenidos Apashy
recieron hace unos 230000 antildeos
y poblaron Europa y Asia occidenshy
tal adaptaacutendose al clima extremo
de las glaciaciones hasta que se
extinguieron hace unos 30000
antildeos o tal vez menos en su proshy
bablemente uacuteltimo reducto que
parece pudo ser la Peniacutensula Ibeacuteshy
rica Sus caracteriacutesticas fiacutesicas son
una evolucioacuten de los heidelbergenshy
sis con la diferencia de una mayor
capacidad craneal que llega a los
1500 cc (mayor que la nuestra)
por lo demaacutes huesos maacutes gruesos
y pesados que los nuestros fuertes
pero no muy altos (160-170) Y
en su rostro notable prognatismo
sin mentoacuten frente huidiza yarshy
cos supraorbitales resaltados
--
Coexistieron con el Hamo sashy
piens durante miles de antildeos y las
causas de su desaparicioacuten no aclashy
radas son objeto de discusioacuten al
igual que la posibilidad de cruces
(hibr idaciones) entre ambas espeshy
cies hipoacutetesis de la que hay parshy
tidarios como M Wolpoff o Fred
H Smith o detractores como Ch
B Stringer Lo que es indudable
es que los neandertales poseiacutean
una avanzada industria liacutetica usashy
ban el fuego el cuero y la madera
para producir herramientas armas
y adornos cuidaban a sus enfershy
mos y ancianos enterraban a sus
muertos y probablemente desarroshy
lla ron alguacuten tipo de lenguaje para
comunicarse Muy leJOS de la idea
que inicialmente se teniacutea de besshy
tias primitivas sin inteligencia algushy
na Hay pruebas de que algunos
grupos practicaron el canibalismo
pero eso tambieacuten ocurrioacute en nuesshy
tra especie
4 El Horno Sapiens
El Hamo saplens aparece en
Aacutefrica hace 200000 antildeos el arcaishy
co seguacuten algunos investigadores
y hace 120000 el moderno y con
relativa rapidez se va extendiendo
y sustituye a las otras poblaciones
de homiacutenidos en todo el mundo
Desde hace al menos unos 25000
antildeos ninguna otra especie de hoshy
miacutenidos le disputa su espacio en los
ecosistemas que coloniza del plashy
neta Tierra
Dotado de un esqueleto maacutes lishy
gero que el de los neandertales lo
que aumenta la agilidad y proba-
Bibliografiacutea
blemente la habilidad sobre todo
en las manos el craacuteneo evoluciona
adquiriendo una frente maacutes vertica l
desaparece el prognatismo y apareshy
ce el mentoacuten las mandibulas menos
robustas el desarrollo de dietas maacutes
vari adas con la utilizacioacuten del fuego
que le permite un mayor aprovechashy
miento de nutrientes con menor
gasto energeacutetico en su digestioacuten
el desarrollo de un cerebro y de un
leng uaje maacutes complejos que pershy
IIliten el anaacutelisis la planificacioacuten de
estrategias y la transmisioacuten de coshy
nocimientos y aprendizajes el mashy
yor desarrollo tecnoloacutegico gracias a
una mente maacutes creativa emprendeshy
dora dominada por la curiosidad y
en ocasiones el deseo de aventura
y probablemente un mayor sentido
social y de pertenencia a un grupo
lo que lleva a inevitables disputas y
conflictos entre grupos Todo ello
ha llevado a nuestra especie a coshy
lonizar en la praacutectica todos los meshy
dios del planeta fundamentalmenshy
te a base de modificar esos medios
para adaptarlos a nosotros En una
palabra para independizarnos del
medio
Pero sin duda el motor de la evolucioacuten son las mutaciones y reshy
combinaciones geneacuteticas que orishy
ginan la variabilidad y que permishy
ten la aparicioacuten y diversificacioacuten de
rasgos nuevos que no existiacutean en
los ancestros En nuestro caso que
compartimos aproximadamente un
99 del genoma con los chimpanshy
ceacutes son determinadas secuencias
en ese 1 restante del ADN claves
en el proceso de hominizacioacuten y de
nuestras diferencias con ellos
yvwwportalciencianet Art iacuteculos de antropologiacutea y paleontologiacutea Registros foacutesiles sobre la evolucioacuten humana en el Plioceno Emiliano Agu irre Enriacutequez Homiacutenidos contemporaacuteneos Investigacioacuten y Ciencia lan Tatersa ll iquestQuieacutenes fueron los neandertales InvestigaCioacuten y Ciencia Kate Wong Mutaciones pioneras Investigacioacuten y Ciencia Dennos Drayna iquestQueacute nos hace humanos Investigacioacuten y Ciencia Katherine S Pollard
El trabajO de genetistas como
Dennis Drayna o de bioestad iacutestishy
cosas como Katherine Pollard ha
revelado unas cuantas secuencias
de ADN importantes en la evolushy
cioacuten humana Mencionareacute soacutelo alshy
gunas de ellas
La secuencia HAR 1 (118 bases
de ADN del genoma humano que
codifican ARN) que se activa en
el cerebro y parece resultar esenshy
cial en el desarrollo de la corteza
cerebral La secuencia FOXP2 un
gen de evolucioacuten raacutepida y que tieshy
ne una importante implicacioacuten en
el habla Secuencias que tienen
relacioacuten con la dieta como el gen
LCT que permite la toleranCia a la
lactosa en adultos lo que permite
utilizar la leche de animales domeacutesshy
ticos En la lista de secuencias geshy
neacuteticas significativas estaacuten las que
tienen que ver con nuestro sistema
inmunitario Nuestros genes llevan
cicatrices de la lucha contra enshy
fermedades infecciosas especialshy
mente en el caso de retrovirus Tal
es el caso del gen TRIMS que nos
pelmite defendernos mejor que
otros primates frente al ret rovirus
PtEVR1 pero que a cambio nos
hace maacutes vulnerables al VIH (virus
del SIDA)
Somos una joven especie a ve shy
ces un tanto inconsciente que debe
aprender a usar correctamente su
tecnologiacutea y controlar su capacidad
de modificar el medio para evitar
la destruccioacuten de su propia casa el
planeta antes de tiempo y de si
misma
SUPERNOVA 1987 En este antildeo de 1987 alcanshy
zoacute la tierra despueacutes de 168 mil antildeos de viaje por el espacio la luz procedente de una explosioacuten de supernova que tuvo lugar en la vecina galaxia conocida como Gran Nube de ~lagallanes visible desde el hemisferio sur Esto puesshyto en kiloacutemetros supone la friolera de 1589414400 000000 000 Como se observa son distancias inimaginables para nuestros estaacutenshydares de aquiacute en la tierra A decir verdad esta estrella que explotoacute convirtieacutendose asiacute en supernova ya estaba alliacute mucho antes y hashybiacutea fotografiacuteas tomadas con anshyterioridad a la explosioacuten lo cual la convertiacutea asiacute en un magniacutefico e inigualable laboratorio de investishygacioacuten Esto no se podiacutea hacer en tiempos antiguos anteriores a la invencioacuten de la caacutemara fotograacutefishyca la cual ha sido uno maacutes entre los muchos avances de los uacuteltimos cien o doscientos antildeos y de gran importancia en su aplicacioacuten a la astronomiacutea Aunque los estallidos de supernovas en nuestra galaxia son muy poco frec uentes tal vez
Supernova 1987 tomada por el Hubble en 1994
uno cada 100 antildeos o maacutes en el universo entero dada la cantidad de galaxias que existen son muy abundantes De la que estamos hablando aunque no fue en la Viacutea Lactea siacute fue en nuestra vecindad a unos 168 mil antildeos luz como deshyciacuteamos que no es tanto si consi middot deramos su procedencia de otra galaxia la maacutes proacutexima a nosotros_ Esto ha dado margen por primera vez a un estudio concienzudo de lo que estas portentosas explosioshynes dan de siacute y a comprobar si las teoriacuteas elaboradas por los cientiacutefishycos coincidiacutean con la observacioacuten y el estudio de los hechos
Puesto que habiacutea fotografiacuteas anshyteriores que determinaban cual era la estrella que se habiacutea convertido en supernova puacutedose contrastar con los posteriores acontecimientos y fue el momento de comprobar si las teoriacuteas existentes se corresponshydiacutean con las observaciones y con los modelos computacionales que se habiacutean hecho sobre los casos de supernovas Los detalles observashydos encajaban sorprendentemente con las previsiones El resultado de ambas cosas teoriacutea y observacioacuten indicaba que la estrella conteniacutea unas 18 masas solares y tan solo 11 millones de afios de vida en el momento de la explosioacuten Como es habitual en estos casos su composhysicioacuten era principalmente hidroacutegeshyno y helio y su brillo el equivalente a 40 mil veces el de nuestro sol de ahiacute que su consumo de energiacutea fuera mucho mayOl y por tanto su duracioacuten mucho maacutes corta
Cuando la estrella colapsoacute al descender el calor interno que la manteniacutea estable se produjo casi instantaacuteneamente un espectacushylar encogimiento hasta alcanzar un
Antolin Franco Ex-presidente de la Agrupacioacuten
diaacutemetro de tan solo unas pocas decenas de kiloacutemetros
El telescopio espacial Hubble no fue lanzado al espacio hasta abril de 1990 y una vez que hubo estashydo operativo se volcoacute en obtener el maacuteximo de informacioacuten fotograacutefica y espectrograacutefica de lo que quedashyba de la supernova No obstante como se sabe este telescopio en principio resultoacute estar defectuoso por lo tanto las fotografiacuteas obtenishydas no eran las mejores posibles y hubo que esperar a que se corrishygieran los defectos para que estas alcanza ran inigualables cotas de nitidez En 1994 se tomoacute una fotoshygrafiacutea muy detallada de los restos de la explosioacuten y aparecieron unos inesperados anillos que todaviacutea hoy siguen siendo objeto de estushydio pa ra determinar su procedencia (veacutease fotografiacutea adjunta)
Esta explosioacuten de supernova ha sido la maacutes brillante nunca vista desde 1604 antildeo en que Johannes Kepler pudo observar la ya fashymosiacutesima SN 1604 a la que se ha denominado estrella de Kepler La que dio origen a la de 1987 como dijimos antes ya se habiacutea observashydo y se la conociacutea como SK-69202 Era una supergigante azul de unas 18 o 20 masas solares y unas 40 veces el diaacutemetro del sol y su luz llegoacute a nosotros el 23 de febrero de 1987 despueacutes de un viaje de 168 mil antildeos aproximadamente En el hemisferio sur se pudo ver con gran nitidez y se la considera una supemova de tipo 11 de las que crean elementos maacutes pesados que el hieno Su proximidad (en teacutermishynos relativos) y su pronta deteccioacuten la han convertido en la supernova maacutes y mejor estudiada de la histoshyria
Estrella que explota al terminar su vida
Como deciacuteamos todo esto tuvo lugar hace 168 mil antildeos cuando el hombre actual el Homo sapiens todaviacutea no habiacutea entrado en esta fase de desarrollo y su antecesor de aquella eacutepoca seguramente ni siquiera estaba en posesioacuten del lenshyguaje Si la deteccioacuten hubiera sido instantaacutenea si la ve locidad de la luz no tuviera liacutemites no estariacuteamos ahora hablando de esta supernoshyva pues no existiriacutea ninguacuten registro histoacuterico de la misma Tal vez aquel hombre primitivo la habriacutea visto y la habriacutea interpretado seguramenshyte como un augurio de los dioses si para aquel entonces el cerebro humano en sus albores estuviera ya lo suficientemente desarrollado para llegar a estas conclusiones No lo sabemos o al menos el que esto escribe no lo sabe
Pasados esos 168 mil antildeos que la luz necesitoacute para hacer la traveshysiacutea hasta nosotros fue descubierta desde el Observatorio de Las Camshypanas en Chile el 24 de febrero de 1987 por lan Shelton e indepenshydientemente desde Nueva Zelanshyda Fue la uacutenica supernova visible a
simple vista desde la invencioacuten del telescopio
Pero antes de detectarla suceshydioacute algo curioso algo que entraba dentro de lo que es una prediccioacuten cientiacutefica y que veniacutea ni maacutes ni meshynos a confirmar el buen hacer de los investigadores Tres horas antes y precediendo a la llegada de la luz se detectoacute en varios lugares la lleshygada de un paquete de neutrinos iquestCoacutemo era posible que estos neushytrinos se adelantaran a la luz emishytida por la supernova teniendo en cuenta que nada puede ir maacutes deshyprisa que la luz7 Otra vez la teoriacutea daba una explicacioacuten a este extrashyntildeo proceder la emisioacuten de neutrishynos precede a la emisioacuten de la luz
por eso los neutrinos llegan como una avanzada que anuncia alguacuten acontecimiento Se detectaron en total 24 de ellos 11 en Japoacuten en una mina bajo tierra destinada a la caza de neutrinos 8 los captoacute IBM Irvine-Michigan-Brookhaven en Estados Unidos y 5 maacutes en el Laboratorio de neutrinos Baksan en el Caacuteucaso Rusia Por primera vez neutrinos procedentes de una
Obseacutervese la supernova 7987 en el centro con sus anillos
alguacuten tiempo despueacutes de la explosioacuten
supernova habiacutean sido observados directamente y las observaciones coincidiacutean en gran medida con los modelos teoacutericos Se estimaba que despueacutes de la explosioacuten de la supernova el resultado habriacutea de ser la formacioacuten de una estrella de neutrones pero a pesar de la insistencia del telescopio espacial Hubble por dar con ella a pesar de las numerosas fotografiacuteas tomashydas desde su puesta en oacuterbita en 1990 relacionadas con este aconshytecimiento la estrella de neutrones no se ha dejado ver Tal vez esteacute oculta por alguna nube de gas y polvo o tal vez se haya convertido en un agujero negro e incluso hay quienes estiman que podriacutea habershyse formado una estrella de quarks que en teoriacutea pueden formarse dentro de estrellas de neutrones particularmente masivas Todo esto se estaacute investigando y alguacuten diacutea muy posiblemente tengamos la respuesta
Aunque el nuacutemero de neutrinos detectado fue muy pequentildeo se coshyrresponde con lo que se esperaba si bien en ese momento no fuera ese el cometido de los dispositivos cazaneutrinos existentes aquiacute en la Tierra pues nada se sabiacutea entonshyces de la explosioacuten que habiacutea tenido lugar en la vecina galaxia La verdad es que debemos estar muy agradeshycidos de que coincidiendo con la explosioacuten o poco antes se hubieshyran establecido sobre la tierra esos detectores de neutrinos Fue una afortunada coincidencia De haber sucedido la explosioacuten de la supershynova unos antildeos antes no se hubieshyran detectado y ciertas predicciones de la ciencia no se habriacutean podido confinnar por el momento
De todos modos la investigashycion sigue adelante a pesar de los antildeos transcurridos y tal vez se produzca alguna sorpresa que nos abra un poco maacutes el camino hacia el conocimiento de este tipo de exshyplosiones celestes
La nanociencia y la nanotecshynologiacutea son dos aacutereas del conocishymiento emergentes con un elevado caraacute cter multidisciplinar Hablar de ellas es sinoacutenimo de innovacioacuten desarrollo y de relevanc ia cientiacutefica y social Tal es asiacute que ambas discishyplinas han sido incorporadas como una de las Acciones Estrateacutegicas del Plan Nacional de I+D+ i 2008-2011 o lo que es lo mismo el Gobierno espantildeol reconoce el papel de estas disciplinas para mejoror nuestra competitividad industrial Dicho reshyconocimiento estaacute fundamentado en avances innovadores obtenidos que van desde la s aplicaciones en medicina (fabricacioacuten de ligamenshytos o tendones artificiales) o en aplicaciones energeacuteticas dedicadas
BlIClen
ANOCIENCIA y NANOTECNOLOGIA
UN VIAJE FASCINANTE AL NANOCOSMOS
Jorge Lobo Checa Centre dlnvestigacioacute en Nanocieacutencia i Nanotecnologia CIN2 (CSIC -leN) Esfera UAB 08193-Bel laterra Espantildea
a la construccioacuten (edificios que se puedan autoabastecer energeacuteticashymente) hasta su implementacioacuten en dispositivos electroacutenicos cada vez maacutes diminutos y potentes
En nuestra sociedad es cada vez maacutes probable toparse con las palashybras nanociencia y nanotecnoloshygiacutea y consecuentemente es loacutegico preguntarse cuaacutel es el significado y la diferencia entre ambos vocashyblos Las dos palabras comparten el prefijo nano que proviene del voshycablo griego del mismo nombre y que significa diminuto enano peshyquentildeo yes usado en el sistema inshyternacional (SI) de unidades para indicar un factor de 10-9 (es decir la mil milloneacutesima parte de algo) Un
NClIIon Un iexclMIniO BlllIgtn
Figura 1 Tamantildeos caracteriacutesticos y escala de los diferentes objetos nanomeacutetricos comshyprendidos entre O 1y 100 nm con los que se trabaja habitualmente en la nanotecnoshylogiacutea (Imagen tomada de la referencia [1])
nanoacutemetro (n m) es una longitud diez veces superior al tamantildeo tiacutepishyco de un aacutetomo (O 1 nm) o lo que es lo mismo unas 80000 veces maacutes pequentildeo que el diaacutemetro de un cabello humano De este modo la diferencia entre estas dos palabras surge de la propia diversidad en la definicioacuten de ciencia y tecnologiacutea Ciencia es la necesidad de saber un reflejo de la curiosidad del ser humano planteada de forma obJeshytiva y utilizando el meacutetodo cientiacutefishyco (es decir el trabajo realizado en un laboratorio de investigacioacuten en el que se busca o prueba una proshypiedad o una ley de la naturaleza) mientras que tecnologiacutea parte de los conocimientos baacutesicos estableshycidos por la ciencia para construir un dispositivo o aparato que tenga una utilidad o aplicacioacuten determishynada De esta forma la nanociencia y la nanotecnologiacutea estaacuten ligadas y son las dos caras de una misma moneda la tecnologiacutea se desarroshylla a partir de los conocimientos cientiacuteficos existentes y a su vez eacutesta proporciona nuevas herramientas a los cientiacuteficos con las que estudiar nuevos conceptos y avanzar en la ciencia que una vez maacutes generashyraacute tecnologiacutea nueva creando un sistema retroalimentado conocido como ciacutercu lo virtuoso
Ni la nanociencia ni la nanot ecshynologiacutea nacieron como disciplinas cerradas sino que ambas son camshypos del conocimiento que se han
ido construyendo paralelamente con la generacioacuten de nuevos conoshycimientos e innovaciones De maneshyra general se podriacutea definir nanoshytecnologiacutea como la fabricacioacuten de materiales estructu ras dispositivos y sistemas funcionales a traveacutes del control y ensamblado de la materia a la escala del nanoacutemetro (de O 1 a 100 nanoacutemetros del aacutetomo hasta por debajo de la ceacutelula tal y como se muestra en la figura 1) asiacute como la aplicacioacuten de nuevos conceptos y propiedades (fiacutesicas quiacutemicas bioloacutegicas mecaacutenicas eleacutectricas) que surgen como consecuencia de esa escala tan reducida Esta escala de tamantildeos es un tanto arbitraria el liacutemite inferior (una deacutecima de nanoacutemetro) parece claro ya que por debajo del aacutetomo no hay obshyjetos manipulables Sin embargo el liacutemite superior (una centena de nanoacutemetro) es una referencia para indicar que los objetos deben de estar por debajo de la micra Hoy en diacutea tenemos el conocimiento necesario para mover manipular y construir objetos de estos tamantildeos (nanociencia) que seraacuten utilizados en un futuro cercano para realizar una funcioacuten especiacutefica dentro de un determinado dispositivo (nanoshytecnologiacutea)
El origen de la Nanotecnologiacutea es un tanto difusa pero concepshytualmente se atribuye al Premio Nobel Richa l-d Feynman durante su famoso discurso There is plenty of Room at the Bottom (Hay mucho espacio al fondo) En esta miacutetica conferencia pronunciada en 1959 en el Instituto de Tecnologiacutea de California en Pasadena Feynman tratoacute sobre el problema de manishypular controlar y fabricar objetos de muy pequentildeas dimensiones abordaacutendolo desde una perspectishyva absolutamente distinta a como se habiacutea hecho hasta el momento y abriendo todo un nuevo mundo de posibilidades cientiacuteficas y tecnoloacuteshygicas En aquel momento su discurshyso no tuvo una gran repercusioacuten tal vez por la carencia de teacutecnicas experimentales que permitiesen
visualizar las unidades atoacutemicas y moleculares a manipular Es maacutes la palabra nanotecnologiacutea no apashyrece en su discurso y fue acuntildeashyda posteriormente en 1974 por el profesor N Taniguchi de la Univershysidad de Ciencia de Tokio cuando la mencionoacute en un artiacuteculo titulado On the Basic Concept of Nanoteshychnology (sobre el concepto baacutesishyco de la nanotecnologiacutea) En dicho artiacuteculo se hablaba de como esta tecnologiacutea nos permitiriacutea separar consolidar y deformar materiales aacutetomo a aacutetomo o moleacutecula a moshyleacutecula Posteriormente en el antildeo 1986 E Drexler publicoacute su libro Engines of Creation (maacutequinas de creacioacuten) en el que se descrishybe coacutemo las nanomaacutequinas seraacuten capaces de construir desde ordeshynadores hasta maquinaria pesada mediante procesos de ensamblaje de moleacuteculas y aacutetomos Los encarshygados de realizar tan tedioso proshyceso seriacutean nanorobots ensamblashydores capaces de auto- repararse y constituirse a siacute mismos
La idea de usar nanorobots creados a nuestro antojo para reashylizar funciones determinadas nos recuerdan al funcionamiento de los ribosomas y otros agregados moshyleculares en las ceacutelulas de nuestro cuerpo De hecho la biologiacutea viene usando la manipulacioacuten molecular desde hace casi 4000 millones de
antildeos sobre la Tierra Concretamenshyte las maacutequinas auto-repllcantes a nivel atoacutemico son guiadas por el ADN replicadas por el ARN moshyleacuteculas especiacuteficas son ensamblashydas mediante encimas y las ceacutelulas estaacuten llenas de motores a escala molecular Cadenas de iones que permiten o bloquean el paso de otros iones al interior de la ceacutelula a traveacutes de la pared de liacutepidos estaacuten exquisitamente disentildeadas a escala atoacutemica_ Hay por tanto una coshynexioacuten importante de los concepshytos finales de la nanotecnologiacutea con la biologiacutea Las formas de vida maacutes pequentildeas bacterias virus y los componentes activos de las ceacutelulas tienen tamantildeos tiacutepicos en el rango del nanoacutemetro
De este modo otro de los obshyjetivos de la nanociencia y la nashynotecnologiacutea es aprender de los mecanismos fundamentales que la vida ha desarrollado durante su evolucioacuten para intentar reproducirshylos e incluso adaptarlos buscando la resolucioacuten de otros problemas que poco tienen que ver en prinshycipio con la biologiacutea Se podriacutea decir que la evolucioacuten darwiniana ha alcanzado la maestriacutea de las leshyyes de mecaacutenica cuaacutentica que son probabiliacutesticas en su naturaleza como meacutetodo para la supervivenshycia La comprensioacuten de fenoacutemeshynos cuaacutenticos presentes a escala
Figura 2 Basados en la mecaacutenica cuaacutentica han surgido nuevos tipos de microscopios llamados eJe campo cercano (SPM) que nos permiten ver y manipular la materia a escala atoacutemica Estos microscopios basados en la interaccioacuten eJe una punta metaacutelica afilada con el substrato a estudiar (imagen izquierda) han sido una verdadera revolushycioacuten cientiacutefica ya que nos permiten visualizar directamente los aacutetomos de la materia tal y como se observa en la imagen de la derecha (caeJa una de las bolas es un aacutetomo de siliCio) (Imaacutegenes tomadas de la referencia [1])
nanomeacutetrica necesitan por tanto de investigacioacuten fun damental para que puedan ser aplicables en disshypositivos tilles como nanosensores nanomotores y en muchas otras aplicaciones como en medicina y farmacologiacutea
A pesar de que el concepto de aacutetomos ya se habiacutea postulado en la ant igua Grecia eacutestos no se llegaron a visua lizar hasta finales del sig lo XX El ser humano siempre ha senshytido la necesidad de ver maacutes allaacute de lo que le permiten sus limitaciones naturales El mundo invisible es tan infinito y fascinante como el univershyso y aunque nos cueste imaginar y comprender el pequentildeo tamantildeo el enorme nuacutemero o la naturaleza de los objetos diminutos es un reto acercarnos a la grandeza de lo peshyquentildeo El desarrollo de nuevos meacuteshytodos microscoacutepicos para la visuashylizacioacuten del nanomundo marcoacute un hito en el conocimiento cientiacutefico El microscopio oacuteptico tuvo que ser reemplazado por nuevas teacutecnicas como el microscopio electroacutenico o el microscopio de efecto tuacutenel puesto que los liacutemites en resolushycioacuten vienen determinados por la longitud de onda de la luz usada que para el espectro visib le se situacutea entre 400 y 700 nm De este modo soacutelo so podiacutean resolver estructuras en el rango del sub-microacutemetro lo que corresponde a tamantildeos 1000 veces mayor quo la longitud caracshyteriacutestica de un aacutetomo y por tanto no permitiacutean su manipulacioacuten
El trabajo con objetos tan peshyquentildeos inherente a la nanotecnoshylogiacutea entrantildea una gran dificultad y de hecho fue algo praacutecticamente imposible hasta que se desarrollashyron los microscopios de campo cershycano (SPMs) mostrado en la Figura 2 Estas novedosas herramientas permiten no soacutelo la visualizacioacuten sino tambieacuten la manipulacioacuten de objetos de dimensiones nanomeacuteshytricas de muy distinta naturaleza Estos microscopios son tan potenshytes que con ellos es posible llegar a ver aacutetomos sob re una superficie
y moverlos a nuestro antojo La necesidad de esta compleja insshytrumentacioacuten implica otra de las carltJctoriacutesticas fundamentales que acompantildean a la nanociencia y nashynotecnologiacutea su interdisciplinarieshydad Asiacute pues el desarrollo de esta nueva ciencia requiere no soacutelo la utilizacioacuten de teacutecnicas de fabricashycioacuten visualizacioacuten y caracterizacioacuten muy precisas sino tambieacuten una aproximacioacuten multidisciplinar que reuacutena a fiacutesicos quiacutemicos bioacutelogos tecnoacutelogos y teoacutericos trabajando juntos y utilizando el mismo lenshyguaje
Una vez que los meacutetodos de vishysualizacioacuten fueron accesib les para los cientiacuteficos dos enfoques baacutesishycos surgieron para la creacioacuten de estructuras nanomeacutetricas de mashynera reproducible (veacutease la figura 3) El primer meacutetodo llamado topshydown (de arriba hacia abajo) imshypone esencialmente una estructura o patroacuten sobre el substrato que se
mm
Jlm
nm
Top clown
Bottom up
procesa Esta teacutecn ica estaacute basada en una adecuacioacuten y extensioacuten de las teacutecnicas ya existentes como por ejemplo la litografiacutea para crear dichas nanoestructuras Con estas teacutecnicas se obtienen muy alta reshysolucioacuten espacial (cercana a los 50 nm) a costes razonables pero que aumentan alarmantemente cuanto menor es el tamantildeo de la estrucshytura final debido a la dificultad en su produccioacuten Por el contrario el segundo meacutetodo denominado bottom-up(de abajo hacia arriba) estaacute basado en teacutecnicas que utilizan una filosofiacutea totalmente contraria esto es van desde las estructuras fundamentales (aacutetomos moleacuteculas especiacuteficas o nanopartiacuteculas) para crear los dispositivos por auto-enshysamblado El auto-ensamblado es un proceso en el que unos composhynentes inicialmente desordenados dan lugar a estructuras organizashydas como consecuencia de interacshyciones especiacuteficas o locales entre sus componentes Las estructu ras
Figura 3 Los dos meacutetodos usados para el control de la materia a escala nanomeacutetrica La imagen muestra (en sentido horario desde arriba) una imagen de microscoacutepio elecshytroacutenico de un electroacutemetro nanomecaacutenico una estructura de nano tubos de carbono un nanotubo (azul) conectando dos electrodos una red auto-ensamblada compuesta por moleacuteculas y aacutetomos de hierro y finalmente siete moleacuteculas de monoacutexido de carshybono formando la letra C obtenida por manipulacioacuten con una punta de un microsshycopio de campo cercano (Imagen tomada de la referencia [2)
crecidas son el resultado de la comshypeticioacuten ente procesos cineacuteticos y termodinaacutemicos
En la actualidad la microelecshytroacutenica uno de nuestros pilares tecnoloacutegicos estaacute basada en el meacutetodo top down La microelecshytroacutenica ha revolucionado y cambiashydo nuestra forma de vida en forma de ordenadores teleacutefonos moacuteviles televisores y un sinfiacuten de aparatos electroacutenicos Esta revolucioacuten estaacute basada en el transistor inventado en 1947 que hizo posible la apashyricioacuten del circuito integrado y el microprocesador El reto tecnoloacuteshygico es conseguir almacenar maacutes informacioacuten en un menor espacio de forma maacutes raacutepida y todo ello por menos dinero Hasta la fecha esto ha sido posible y ha seguido la llamada ley de Moore que estableshyce que la densidad de transistores en un dispositivo de estado soacutelido se doblariacutea cada 18 meses Asiacute un procesador Penti um IV obtenido mediante teacutecnicas litografiacutecas tieshyne en su interior aproximadamente 6 millones de transistorescm2 vashylor que cuadruplica a los del Penshytium 1 creado soacutelo 4 antildeos antes La separacioacuten miacutenima entre liacuteneas en el antildeo 2000 era de 180 nm y en el antildeo 2008 es de 45 nm como anuncioacute 18M Extrapolando estos nuacutemeros en el antildeo 20161a separashycioacuten entre liacuteneas deberiacutea ser de 10 nm es decir inferior a 100 aacutetomos De seguir cumplieacutendose esta ley y al mismo ritmo podriacuteamos aventurar que a mediados del siglo XXI Ilegashyriacuteamos a un limite absoluto un bit = un aacutetomo Sin embargo antes de alcanzar este liacutemite nos encontrashyriacuteamos con varios problemas
- El primero de ellos tiene que
Referencias
ver con el hecho de que a medishyda que se reduce el tamantildeo de un objeto su superficie crece respecto a su volumen Una consecuencia importante de este aumento es que las propiedades del material cambiaraacuten al reducir el tamantildeo del objeto puesto que las propiedades fiacutesicas de una superficie son muy distintas a las del volumen Estas modificaciones en las propiedades se conocen como efectos de tamashyntildeo finito
- El segundo problema reside en que para tamantildeos del orden o inferiores al nm aparecen efectos cuaacutenticos En nuestro mundo (mashycroscoacutepico) las leyes conocidas por ejemplo las que definen el movishymiento de los cuerpos (ecuaciones de Newton) o la conductividad eleacutectrica (ley de Ohm) dejan simshyplemente de ser vaacutelidas cuando tratamos con objetos cercanos al tamantildeo nanomeacutetrico La existencia de estos efectos lejos de tomarse como inconvenientes o inoportushynos se plantean hoy diacutea como imshyportantes alternativas para la creashycioacuten de futuros dispositivos fundashymentado en propiedades ni siquieshyra existentes en la naturaleza
- El uacuteltimo problema fundashymental que aparece al intentar seguir disminuyendo el tamantildeo de un objeto es que cada vez resulta maacutes difiacutecil mejorar las herramientas que permiten su manipulacioacuten Por tanto aunque la ley de Moore se ha cumplido inexorablemente dushyrante maacutes de 30 antildeos vemos que llegado un momento aparecen una serie de limitaciones intriacutensecas que son irresolubles con el tipo de planteamiento en el que se basa la tecnologiacutea actual Asiacute se imposhyne la necesidad de desarrollar una
nueva tecnologiacutea que nos permita asumir los desafiacuteos planteados en nuestra carrera hacia la miniaturishyzacioacuten Ese es el papel de la nanoshytecnologiacutea
A pesar de que en la actualidad existen pocos productos basados en la nanotecnologiacutea ya existe una gran repercusioacuten mediaacutetica en la sociedad a traveacutes de reportajes y programas en prensa radio teleshyvisioacuten cine ciencia-ficcioacuten e intershynet La nanotecnologiacutea produce el mismo tipo de fascinacioacuten preocushypacioacuten y miedo que los estudios sobre el cosmos aunque ambos son extremos opuestos lo diminushyto frente a lo gigantesco Sin emshybargo siacute hay una gran diferencia entre ambos mundos El universo es gigantesco inalcanzable soacutelo observable mediante telescopios o radiotelescopios y en el que estashymos realizando intreacutepidas explorashyciones limitadas por ahora a los planetas de nuestro entorno Por el contrario podemos movernos en la nanoescala con gran familiashyridad y podemos jugar con los aacutetomos y moleacuteculas para producir nuevas estructuras y nuevos mateshyriales El dominio de la materia en la nanoescala nos permite disentildear y fabricar nuevos materiales hasta ahora inexistentes descubrir proshypiedades nunca observadas inven shytar dispositivos que nos permitan construir otros maacutes y maacutes compleshyjos con comportamientos similares a entidades bioloacutegicas etceacutetera Todo ello nos lleva a hacernos una pregunta casi existencial iquestHasta doacutende podremos llegar con la nashynotecnologiacutea 7 No se conoce la resshypuesta el limite final podriacutea residir en nuestra propia imag inacioacuten
[1) e Briones Lloren te ECasero Junquera J A Martiacuten Gago PA Ame lio Serena Domingo J M Goacutemez Olleta P Moltoacute Moltoacute Nanociencia y ilanotecnologiacutea Entre la ciencia ficcioacuten del presente y la tecnologiacutea del futuro Fundacioacuten Espantildeola para la Ciencia y la Tecnologiacutea httpowwwfecvtes [2J J V Barth G Constantini K Kern Engineering atomic and molecular nanostructures at surfaces Nature 437 671 (2005) [3J E L Wolf Nanophysics and Nanotechnology An Introduction to Modern Concepts in Nanoscience (Segunda Edicioacuten) W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2006) [4J B Brushhan Springer Handbook of Nanotechnology Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2004) [5J M Koacuteh ler W Fritzsche Nanotechnology An Introduction to Nanostructuring techniques W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2004)
Hace casi veintitreacutes siglos exacshytamente el antildeo 287 aC naciacutea en Siracusa entonces una colonia de la Magna Grecia el gran Arquiacutemeshydes uno de los mayores genios de la antiguumledad de cuyos inventos y descubrimientos seguimos benefishyciaacutendonos ahora
De su vida es poco lo que sabeshymos porque la biografiacutea que escrishybioacute un coetaacuteneo suyo llamado Heshyraacuteclides no llegoacute hasta nosotros La mayor pa rte de la informacioacuten que poseemos se la debemos a Plutarco (46-120 de nuestra era) en su fashymosa obra Vidas Paralelas quien a su vez extrajo los datos del hisshytoriador romano Pollbio autor de una Historia universal
Se considera probable aunque no probado que viajoacute a Egipto y mantuvo estrecha relacioacuten con Erashytoacutestenes de Cirene director de la ceacutelebre biblioteca alejandrina y se da por cierto que contactoacute con la escuela cientiacutefica de dicha ciudad cuyos matemaacuteticos leyeron y citashyron sus obras No obstante hubo que esperar hasta el antildeo 530 de para que se hiciera la primera comshypilacioacuten de sus escritos por Isidoro de Mileto Pocas copias de los trashybajos del sabio siracusano sobrevishyvieron y no fue hasta 1906 cuando Johann Ludw ig Heiberg descubrioacute en Constantinopla un palimpsesto (papiro sobre el que se ha escrito un texto sobre otro anterior borrashydo) que permitioacute conocer los razoshynamientos matemaacuteticos de que se habiacutea va lido Arquiacutemedes para sus descubrimientos
Fue un genio de las matemaacuteshyticas con especial dedicacioacuten a la geometriacutea Sus hallazgos le garanshytizan un puesto de honor en 105
anales de la ciencia Ideoacute un meacutetoshydo para medir la circunferencia coshynociendo el diaacutemetro y determinoacute con aproximacioacuten de menos de dos mileacutesimas el valor del pi griego Elaboroacute tambieacuten las foacutermulas que
ARQUIMEDES permiten calcular el aacuterea del ciacutercushylo partiendo del radio y calculo el aacuterea de un segmento de paraacutebola entre otros hallazgos geomeacutetricos
Si bien no descubrioacute la palanca estudioacute las leyes que explican el principio que entra en juego al accionarla y al darse cuenta de la importancia que teniacutea dijo Si me dan un punto de apoyo movereacute el mundo
Arquiacutemedes no solo cultivoacute con eacutexito las matemaacuteticas sino que hizo incursiones fructiacuteferas en la fiacutesishyca Inventoacute el tornillo que lleva su nombre consistente en un mecashynismo con una hoja en forma de tornillo dentro de un cilindro para transferir agua desde un nivel bajo a canales de irrigacioacuten Este tornishyllo sigue usaacutendose para bombear liacutequidos
Se dice que mientras tomaba un bantildeo observoacute que el agua de la tina subiacutea cuando eacutel entraba y este efecto le llevoacute a descubrir el prinshycipio hrdrostaacutetico conocido como principio de Arquiacutemedes que en su versioacuten actualizada se enuncia diciendo que un soacutelido sumergido en un liquido recibe un empuje ha-
Piacuteo Moa Ban ga Escritor
cia arriba igual al peso del vo lumen del liacutequido que desaloja Al descushybrir este principio exclamoacute Eureshyka (Lo he encontrado) que ha pasado al cataacute logo de expresiones populares
Su mente prodigiosa no solo elucubraba teoriacuteas innovadoras tambieacuten dedicoacute su talento a inshyventa r armas nuevas que pudieran servir para la defensa de su ciudad Una de ellas fue un artefacto esshypecie de garra capaz de hund ir un naviacuteo enemigo
Pero el arma maacutes sorprendente seriacutean los espejos ustorios conocishyda por un relato de Luciano de Sashymosata (12 1-161 de) con la cual consiguioacute incendiar una escuadra enemiga Este invento nunca ha sido reproducido por lo que se pone en duda su existencia
La muerte de Arquiacutemedes se produjo el antildeo 212 aC a los 75 antildeos una edad considerada lonshygeva para la eacutepoca asesinado por un soldado romano de los que conquistaron Siracusa seguacuten la leshyyenda al negarse a acompantildearle pretextando que teniacutea que resolver antes un problema
Estatua de bronce de Arquiacutemedes en el observatorio Archenhold en Berl iacuten esculpida por Gerhard Thieme e inaugurada en 1972
Jack W Szostack
PREMIOS NOBEL Piacuteo Moa Banga DE CIENCIA 2009
Escritor
Charles K Kao George E Smith Wi llard S Boyle
2009 fue un antildeo en el que la concesioacuten de los premios Nobel de ciencia revistioacute ciertas peculiashyridades que conviene resaltar En primer lugar la adjudicacioacuten a tres investigadores en cada uno excepshyto en el de Economiacutea que fue comshypartido por dos ganadores Todos ellos destacaron en investigacioacuten baacutesica cuyos resultados propiciaron muacuteltiples aplicaciones praacutecticas lo que muestra claramente la imshyportancia que la ciencia pura tiene para el progreso
Otra caracteriacutestica es la alta parshyticipacioacuten de la mujer que acaparoacute cinco nominaciones el 44 de los agraciados proporcioacuten nunca alshycanzada antes Una de ellas la de Economiacutea es la primera mujer en ser distinguida con el galardoacuten en dicha disciplina en los 60 antildeos en que se adjudicoacute
MEDICINA
Recayoacute en tres cientiacuteficos (dos mUjeres y un varoacuten) que seguacuten destacoacute el jurado del Instituto Kashyrolinska han antildeadido una nueva dimensioacuten para la comprensioacuten de la ceacutelula han arrojado luz sobre los mecan ismos de enfermedades y han estimulado el desarrollo de nuevas terapias potenciales Se trata de Elisabeth H Blackburn Carol W Greider y Jack W Szostak
Los tres destacaron en la investishygacioacuten baacutesica sobre los teloacutemeshyros una estructura que se une a los extremos de los cromosomas humanos y los protege del enveshyjecimiento A la piexclimera se debe el descubrimiento de la enzima telomerasa que es un mecanismo baacutesico para la vida Cuando la teloshymerasa aumenta anormalmente se produce caacutencer O sea que en su justa medida rejuvenece la ceacutelula pero en exceso provoca un tumor Los conocimientos adquiridos proshymeten aplicaciones futuras en la lucha contra el caacutencer y el enveJeshycimiento celular
Blackburn nacioacute en Tasmania (Australia) en 1948 y junto con su disciacutepula Greider descubrieron la telomerasa en 1984
Grelder natural de California nacioacute en 1961 y fue quien demosshytroacute que los teloacutemeros previenen
el dantildeo en los cromosomas y por uacuteltimo Szostak de 57 antildeos Ion dishynense identificoacute ceacutelulas que por estar mutadas provocan un enveJeshycimiento celular prematuro
FiacuteSICA
La Academia sueca concedioacute el preciado galardoacuten a tres investigashydores que han ayudado a sentar las bases de las actuales redes de comunicaciones al decir del JUshyrado Son Charles Kao Kuen WishylIiaard S Boyle y George E Smith El tema comuacuten de investigacioacuten fue el descubrimiento del siacutelice un mashyterial abundante en la naturaleza como transmisor de la luz y a traveacutes de ella de las comunicaciones por fibra oacuteptica
El proceso lo inicioacute Kao en 1966 con la publicacioacuten de un artiacuteculo firmado conjuntamente con G O Gackam en el que anunciaba la capacidad de la luz para transmitir informacioacuten De ahiacute arranca la utishylizacioacuten industrial de la fibra oacuteptica desde 1970 transformada hoy en una red de maacutes de 1000 millones de kiloacutemetros por la que circulan textos muacutesica e imaacutegenes utilizashydas en Internet medicina etc
Kao que nacioacute en 1933 en Shanghai fue el precursor y visionashyrio del horizonte que se abriacutea con el empleo de la fibra oacuteptica Vive
Venkatraman Ramakrishnan Ada E Yonath Thomas A Stei tz
en Hong Kong donde sigue ded ishycado a la docencia
Boyle nacido en Canadaacute en 1924 junto con Smith que nacioacute en Nueva York en 1930 siguiendo la teoriacutea sobre el efecto fotoeleacutectrishyco de Einstein que le valioacute el Nobel crearon un sensor digital llamado CCD (Charged Coupled Device) cashypaz de reunir y leer las sentildeales de un gran nuacutemero de elementos de las imaacutegenes el ojo electroacutenico de las caacutemaras digitales que se utiliza tambieacuten en numerosas aplicaciones teacutecnicas como en la observacioacuten del interior del cuerpo humano y ha proporcionado fotos de lejanos lugares (como por ejemplo de Marshyte) o de los oceacuteanos profundos en palabras de la Academia
QUiacuteMICA
Tambieacuten este antildeo fueron tres investigadores de esta ciencia los laureados con el preciado galarshydoacuten cuyos nombres son Benkatrashyman Ramakrishnan Ada Yonath y Thomas Steitz que coincidieron en sus estudios sobre la estructura y funciones de los ribosomas unas partiacuteculas del citoplasma que desshycodifican la informacioacuten del ADN transmitida por el ARN mensajero para fabricar las proteiacutenas selecshycionando los amin oaacutecidos uno a uno
Los equipos liderados por los tres ganadores consiguieron por medio de la cristalografiacutea de rayos X el coshynocimiento en tres dimensiones de la estructura atoacutemica de los ribososhymas en el antildeo 2000 Este logro de bioquiacutemica baacutesica permitioacute saber como actuacutean los antibioacuteticos en las ceacutelulas de las bacterias lo que haraacute
posible disentildear nueshyvos antibioacuteticos que mejoren Ia actividad de 10$ actualmente en uso evitando asiacute la aparicioacuten de resistenshycia que se da en algushynos casos
La israeliacute Yonath de 70 antildeos trabaja en el Instituto Weismann de Jerusaleacuten y fue la pionera en obtener los primeros cristales Ellnor Ostrom OIIver E Willlamson de ribosomeacutels el norteamericano Steitz nacido en 1940 es profesor de la Universidad de Yale y publicoacute en 1998 el primer mapa incomshypleto del ribosoma y por uacuteltimo Ramakrishnan el maacutes Joven de los tres nacioacute en la India en 1952 y trabaja en la Universidad de Camshybridge (R~lIlo Unido) Tuvo una partlclpaClon relevante en la resoshylucioacuten de la estructura ribosoacutemica En dicha Universidad fue donde James Watson y Francis Crick desshycubrieron en 1953 la estructura en doble heacutelice del ADN
ECONuumlMiacuteA
La Academia de Ciencias de Suecia otorgoacute el premio de Ecoshynomiacutea a dos profesores estadounishydenses (como manda la tradici oacuten) por sus investigaciones en torno a las organizaciones sociales y la imshyportancia que en ellas tiene la orshyganizacioacuten econoacutemica (economic gobernance) que ha sido tladucishyda al espantildeol por un raro palabro gobernanza que bien podriacutea haber sido sustituido por gobierno o gobernabilidad Los plemiados son Elinor Ostrom y Oliver WiJliamshy
son Aunque ambos partieron de oacutepticas distintas coinciden en sus conclusiones
Ostrom nacida en 1933 es proshyfesora de la Universidad de Indiana y centroacute su trabajo en el estudio de la gestioacuten de la propiedad comuacuterl y en su libro El gobierno de los meshydios comunes describe numeroshy
sos casos eXitosos de comunidades locales entre las que incluyoacute el Trishybunal de las Aguas de Valencia un jurado centenario de regantes que dirime los conflictos derivados del uso del agua como ejemplos que muestran mayor eficiencia que la de otras forma puacuteblicas o privadas de gestioacuten Llega a la conclusioacuten de que ni la plivatizacioacuten ni la gesshytioacuten puacuteblica son siempre la mejor
opcioacuten Por su parte Williamson de 77
antildeos (uno maacutes que su pareja ganashydora) es docente de la Universidad de Berkeley California y autor de la obra Las instituciones econoacuteshymicas del capitalismo en la que estudia la teoriacutea y desarrollo de los costes de transaccioacuten que son los derivados de la operacioacuten aunque no formen parte del precio y su aplicacioacuten al funcionamiento intershyno de las empresas Analizoacute como influyen las relaciones jeraacuterquicas de las grandes sociedades en la reshysolucioacuten de los conflictos internos Tambieacuten estudioacute las situaciones en las que la organizacioacuten empresashyrial se vuelven tan complejas que aconseja externalizar determi nadas actividades operacioacuten que recibe el nombre de outsourci ng
ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
bull Los diacuteas 18 19 Y20 de septiemshybre tuvo luga r en el municipio ourenshysano de Maceda la celebracioacuten de Asshyt roga licia 09 evento del que nuestra agrupacioacuten form a parte como colaboshyradora organizadora del mismo y que en los uacuteltimos dos antildeos se estaacute convirshytiendo en la referencia del panorama astronoacutemico gallego gracias a la gran calidad de las conferencias y talleres que durante estos diacuteas se desarrollan wwwastroga liciaorg
- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
bull El diacutea 16 de octubre t uvo lugar una observacioacuten con el colectivo ponteshyvedreacutes Va ipolorio en el nacimiento del Riacuteo Gafos muy cerquita de Pontevedra A esta observacioacuten acudieron muchos miembros de dicho colectivo y un buen nuacutemero de miembros de la AARB
bull Los diacuteas 13 y 24 de noviembre Julio Pereira impartioacute sendas charlas de Iniciacioacuten a la Astronomiacutea y sesiones de Planetario para los alumnos del Coleshygio Mariano de Vigo Tambieacuten t uvieron lugar estas charlas de iniciacioacuten a la Asshytronomiacutea en el Colegio Las Acacias
voa nos acercoacute todas las novedades acerca de la investigacioacuten sobre exoshyplanetas con una charla-coloquio titushylada Planetas Extrasol ares que tuvo lugar en la Libreriacutea Casa eJel Libro cuya gerencia una vez mas nos cedioacute su sashyloacuten de actos para nuestras actividades
bull El 17 de noviembre Pablo Martiacuteshynez Javier Navidad Sebastiaacuten Hernaacutenshydez y Ricardo Lago se desplazaron al Alto de Fontefriacutea con intencioacuten de obshyservar el maacuteximo de las Leoacutenidas (lluvia de estrellas)
bull El 23 de noviembre Ricardo Lago impartioacute una charla-coloquio titu lada Exploracioacuten Espac ia l en el sa loacuten de actos de la libreriacutea Casa del Libro
bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
bull Durante este antildeo 2009 se han enviado reportes sobre contaminacioacuten lumiacutenica al Proyecto IACO en el ma rco del AIA-IYA2009
bull Se ha puesto en marcha el Proshyyecto CMON (Collaborative Meteor Observatory Network) entre varios afishycionados gallegos para montar una red gallega de registro y estudio de boacutelidos y meteoros que pueda colaborar con otras redes profesionales que ya estaacuten en pleno funcionamiento
Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
-
Eridanu~--
[) 225 0
Columba -lt
E w
Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
Diacutea 20shy
Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
Diacutea 4shy
Diacutea 22shy
Diacutea 17shy
MAYO
Diacutea 6shy
Diacutea 16shy
Diacutea 26shy
JUNIO
Diacutea 8shy
Diacutea 21shy
Diacutea 28shy
Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
Toda a informacioacuten de
Vi O
Alcaldiacutea Concello de Vigo
ALCALDiacuteA
Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
Cal eacute o seu horario Luns a venres de 8 da mantildeaacute aacutes 8 da tarde e saacutebados de 10 da mantildeaacute aacutes 2 da tarde
Outros servizos de Atencioacuten Cidadaacute Se vostede quere obter informacioacuten a traveacutes do seu moacutebil ou do seu enderezo electroacutenico sobre ofertas de emprego munlClpals subvencioacutens e prazos de pagamento dos impostos municipais noacutes informaacutemoloa sen custo alguacuten Poacutedese dar de alta a traveacutes do 010 ou no enderezo 010vigoorg
Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
bullWWW vigO org
de la fiacutesica del siglo XX mecaacutenica cuaacutentica y relatividad La primera disciplina se aplica a las leyes que
gobiernan el comportamiento de la materia y energiacutea en los domishynios atoacutemico y subatoacutemico la otra se aplica al dominio cosmoloacutegico de las galaxias cuacutemulos galaacutecticos agujeros negros y las partes exoacutetishy
cas de nuestro universo
La teoriacutea cuaacutentica surgioacute de la creciente habilidad de los fiacutesicos por adquirir datos del micromundo del aacutetomo Invisible aloJo humano incluso con los maacutes avanzados mishy
croscopios a finales del siglo XIX el aacutetomo habiacutea sido un sospechoso componente de la materia duranshyte milenios Unos 10 millones de
aacutetomos caben en el punto al final de esta oracioacuten La materia familiar a Newton y sus seguidores hasta 1900 estaba compuesta incluso en la forma de una diminuta bola
de trillones de aacutetomos actuando de forma coherente Pequentildea mashyravilla entonces que el comportashymiento de objetos individuales del tamantildeo de aacutetomos es totalmente diferente de la experiencia humashyna Tan extrantildeas eran las nuevas reglas finalmente inventadas para explicar el comportamiento de los aacutetomos que muchos de los que habiacutean estado en el origen de la teoriacutea cuaacutentica se revelaron conshy
tra ella Esto incluyoacute a Einstein Sin embargo la teoriacutea tuvo eacutexito y hoy es la teoriacutea con maacutes eacutexito que subshyyace a la fiacutesica explicando toda la quiacutemica y una gran parte de la bioshylogiacutea con base molecular - la bioloshy
giacutea del DNA proteiacutenas y estructura de la ceacutelula
La fiacutesica del siglo XX ha dado lugar a una enorme tecnologiacutea que podemos describir enumeranshydo utensilios tales como laacuteseres teleacutefonos celulares maacutequinas de fax ordenadores (desde el Palm VII a enormes superordenadores) y farms de procesadores que
dirrgen nuestras faacutebricas predicen nuestm tiempo atmosfeacuterico orshyganizan nuestros negocios y jueshy
gan nuevos papeles en las nuevas ciencias de transferencia de inforshymacioacuten roboacutetica automocioacuten microelectroacutenica y nanoestructushyras Probablemente una importanshyte fraccioacuten del producto nacional
bruto de las naciones industriales surge de la fiacutesica del siglo XX Adeshymaacutes las disciplinas maacutes complejas de quiacutemica biologiacutea y ciencias de la tierra y el espacio se basan en la descripcioacuten de los fiacutesicos de la forshyma y funcioacuten de los aacutetomos y moshy
leacuteculas
Nanoestructuras
Efuturo
Asiacute que iquest queacute queda por hacer iquest Cuales son los problemas candenshy
tes a los que han de hacer frente los fiacutesicos del siglo XXI iquestCuales son las constricciones si hay alguna en los avances que posiblemente pudieshyra llevar este tema a una graciosa terminacioacuten iquestQueacute validez tiene la
asercioacuten Todos los temas fundashymentales se entienden iquestsolamente algunos detalles interesantes neceshysitan estudiarse Esta pregunta se ha alzado varias veces en la historia de la fiacute~ica En 1895 alentauds por deacutecadas y siglos de aplicaciones cada vez de mayor eacutexito de la meshycaacutenica newtoniana y del electroshymagnetismo de Faraday y Maxwell se alzaron voces eminentes proclashy
mando que las futuras verdades de la fiacutesica han de hallarse en el lugar del sexto decimal
La deacutecada de 1895 - 1905 sin embargo produjo nuevos datos que dieron un vuelco en esta exushyberancia y convirtioacute a los optimistas en voces de desesperacioacuten rayosshy
X radioactividad el electroacuten los oriacutegenes de la teoriacutea cuaacutentica y la teoriacutea especial de la relatividad esshytuvieron entre los descubrimientos de esa deacutecada Los creadores de la teoriacutea cuaacutentica nunca pudieron imaginarse las vastas consecuenshycias econoacutemicas culturales y de comportamiento de su descubrishymiento
De nuevo en 1990 varios autoshyres proclamaron el final de la fiacutesica En efecto ellos adujeron nosotros ahora entendemos esencialmente todo lo que es razonablemente uacutetil de entender lo que queda son o bien detalles o abstracciones que en esencia son irrelevantes para las aspiraciones humanas El balance de este artiacuteculo es un esfuerzo por disponer algunos de los problemas irresueltos con alguacuten esfuerzo por estimar los recursos que se neceshysitan para dirigir estos problemas Despueacutes de todo el objetivo de la investigacioacuten baacutesica abstracta es simplemente entender como funshy
ciona el mundo La fiacutesica puede
que sea la uacutenica disciplina que se esfuerza por colocarse al margen del negocio
Concentreacutemonos en los domishy
nios donde los fiacutesicos esperan que tengan lugar los mayores avances en las proacuteximas deacutecadas Segurashymente que habraacute un firme progreso en nuestra comprensioacuten y control de fenoacutemenos tan complejos corno la fiacutesica de la materia condensada superconductores de alta temperashytura y propiedades de los cristales materiales polimeacutericos compuesshytos ceraacutemicas y nuevas formas de
moleacuteculas basadas en el carbono (ej ( 60 con nanotubos) Parece seshyguro predecir que estos temas se desarrollaraacuten vigorosamente dushyrante la mayor parte del siglo XXI El control de la complejidad el poshysible surgimiento de nuevos fenoacuteshymenos - incluso nuevos principios fundamentales - ciertamente revishyviraacuten las cosas
Las aplicaciones de la fiacutesica a la quiacutemica y especialmente a la bioloshygiacutea son aquiacute importantes A medishyda que la biologiacutea se convierte en una ciencia cuantitativa y difiacutecil la fiacutesica en su teacutecnica sus invencioshynes de instrumentos de precisioacuten potencia computacional y leyes baacutesicas continuaraacute influyendo en la biologiacutea en su sentido maacutes geneshyral Recientes esfuerzos para entenshy
der la consciencia humana como un elemento de la ciencia cuaacutentica ilustran el poder de la aplicacioacuten de profundos principios ayudados por la tecnologiacutea de los ordenadoshyres simulacioacuten e imagen
Esto nos lleva al futuro de la fiacuteshysica de partiacuteculas y la cosmologiacutea Estas estaacuten ahora iacutentimamente acopladas ya que las leyes de la fiacutesishyca -las partiacuteculas y fuerzas - deben jugar un papel crucial en las maacutes tempranas eacutepocas de la creacioacuten y evolucioacuten
La fiacutesica de partiacuteculas estaacute al borde de alguacuten tipo de estertor emergiendo de un poderoso pero imperfec to sumario de partiacuteculas fundamentales seis quarks (vieshynen en pares arribaabajo encanshytoextrantildeo y encimafondo) y seis leptones (electroacuten muoacuten y tau cada uno de los cuales con su proshypio compantildeero neutrino) cuyo comportamiento social estaacute deshyterminado por tres fuerzas (fuerte deacutebil y eleacutectrica) Mientras que la ciencia cuaacutentica da una espleacutendida relacioacuten de todos los experimentos llevados a cabo en todos los aceshyleradores desde Galileo en Pisa la gravedad (relatividad general) aparece como un dominio que toshydaviacutea debe revelarse Necesitamos una coexistencia paciacutefica entre la relatividad y la teoriacutea cuaacutentica para entender el principio Neceshysitamos un resumen maacutes sencillo y maacutes compacto perspectivas para las cuales nos acogemos en la exshypresioacuten Fenoacutemenos Higgs Esta es una proyeccioacuten para un nuevo campo que hace que la simplicishydad cristalina del universo parezshyca tan complicada Apareceraacute en el nuevo y enorme acelerador en funcionamiento ya en Europa o el que vendraacute despueacutes Higgs simplishyficaraacute y recompensaraacute a sus desshycubridores tal vez en la deacutecada actual (2000-2010)
Despueacutes los cosmoacutelogos y asshytrofiacutesicos tambieacuten tendraacuten que enshytender la expansioacuten acelerada del universo la materia oscura y las constantes cosmoloacutegicas HJy mushycho por hacer Incluso los optimisshytas no son ridiculizados por decir que en buena medida el origen y evolucioacuten del universo basado en las leyes de la fiacutesica quedaraacute moshyderadJmente claro en los proacuteximos 20 a 50 antildeos
Esto podriacutea posiblemente tershyminar con la buacutesqueda de una ley baacutesica - tal vez una versioacuten de la teoriacutea de cuerdas Entonces de nuevo podemos ser como el emshybrioacuten del polluelo picando del alishymento almacenado en el huevo shytodo el universo de este embrioacuten dentro del huevo consumieacutendose eventualmente para dejar el huevo universo totalmente comprendido hasta que la caacutescara se rompe exshyponiendo otro universo
El uacuteltimo papel de la fiacutesica puede representar la agencia unificadora de todo el conocimiento humano EOWilson el sociobioacutelogo escrishybe en su libro Consillience sobre la unidad de todo conocimiento de la eventual unificacioacuten de las cienshycias las ciencias sociales y de las humanidades Por revolucionario que esto pueda parecer uno pueshyde tal vez otear las posibilidades a
traveacutes del puente de la conscienshycia humana Los neurocientiacuteficos estaacuten aprendiendo poco a poco elementos del funcionamiento del cerebro En un sentido real el ceshyrebro funciona seguacuten las leyes de la fiacutesica y eacutestas suavizadas por las bases probabiliacutesticas de la ciencia cuaacutentica y por la complejidad de la teoriacutea del caos puede auacuten con el tiempo ser reconducida a un anaacuteli shysis loacutegico
iquestSeraacute esto un rapto de la emoshycioacuten amor muacutesica poesiacutea arte O por el contrario enriqueceraacute
realmente la unioacuten cientiacutefica las grandes glorias del espiacuteritu humashyniacutestico suministrando una ciencia loacutegica subyacente iquestTememos noshysotros como Keats destejer el arco iris Richard Feynman el gran fiacutesico teoacuterico preguntoacute una vez iquest El entendimiento de los mecanismos de la actividad estelar hacen disminuir de alguacuten modo
nuestra apreciacioacuten de la belleza y esplendor del cielo nocturno
LO S PAPELES DE LA FiacuteSICA
Empleo
Los fiacutesicos encuentran emshypleo en academias en laboratoshyrios nacionales y en laboratorios de investigacioacuten industriales Hay tambieacuten un aacutegil movimiento de fiacutesicos en otros campos en donde son valorados su exclusivo dominio de instrumentos y de anaacutelisis mashytemaacuteticos Se mueven faacutecilmente por la moderna biologiacutea y han conshytribuido grandemente a definir la estructura y funcioacuten tridimensional de complejas moleacuteculas de DNA
Hoy en diacutea las fronteras de la astrofiacutesica y fiacutesica de partiacuteculas nos han dado un cuadro bastante claro y bien verificado del origen del unishyverso en un Big Bang el origen tan caliente y denso que la materia existiacutea en su forma maacutes primordial Los fiacutesicos de partiacuteculas simulando esto en grandes aceleradores sushyministran leyes que siguen la evolushycioacuten del universo hasta el presente Tanto la astrofiacutesica como la fiacutesica de partiacuteculas utilizan grandes y cashyros instrumentos y generalmente entrantildean colaboraciones internashycionales de decenas y centenares de cientiacuteficos y estudiantes graduashydos La mayor parte de la illvegtLishygacioacuten baacutesica en fiacutesica se hace con fondos del gobierno Otra investishy
gacioacuten baacutesica estaacute maacutes proacutexima a su aplicacioacuten y uno puede defenshyder el gasto puacuteblico como esencial
para producir ciencia en apoyo a la tecnologiacutea y contribuir a una ecoshynomiacutea robusta
Temas de Eacutetica y M oral
Los temas de eacutetica y moral surshygen cuando los fiacutesicos trabajan en laboratorios de defensa en armashymentos tales como explosivos nushy
cleares misiles y otras contribucioshynes a la guerra Como estaacuten cienshytiacuteficamente educados los fiacutesicos pueden ser consultados sobre proshyyectos tales como bombas guiadas con precisioacuten misiles defensivos con base en sateacutelites y cualquier fuente especialmente relacionada con impactos medioambientales Como la ciencia supone 150 mil millones de doacutelares anuales de gasshyto el respaldo de la fiacutesica y de los diversos campos es un tema poliacutetishyco y ciertamente aquiacute hay tensioshynes y competencias
Organizaciones profesionales
La fiacutesica estaacute organizada a esshycala nacional en la Sociedad Fiacutesica Americana (APS siglas in ingleacutes) asiacute como tambieacuten en sociedades subdisciplinares para impulsar la investigacioacuten atraer a estudiantes y obtener becas y contratos Orshyganizaciones paraguas tales como la Academia Nacional de Ciencias (NAS) y la Asociacioacuten Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS) son para la cultura para aconsejar al gobierno para hacer avanzar la ciencia generalmente y para orshy
ganizar poderosos Iobbies para defender u oponerse a poliacuteticas medioambientales temas regulatoshyrios seguridad educacioacuten prograshy
mas militares y similares La Unioacuten
Internacional para la Fiacutesica Pura y Aplicada (IUPAP) abarca a todas las naciones con un nuacutemero de fiacutesicos suficientemente grande para dirigir
temas relevantes para la profesioacuten
pero tambieacuten para aplicaciones de
la fiacutesica El compartir la construcshy
cioacuten de grandes telescopios aceshyleradores e instrumentos de fusioacuten es cada vez maacutes crucial La educashycioacuten para el continuo avance de la
ciencia es un problema comuacuten en
donde la experiencia internacional es uacutetil Elevar la captacioacuten popular de la fiacutesica es igualmente importanshyte a medida que la fiacutesica del siglo
XXI continuacutea engendrando nuevas
tecnologiacuteas
CONCLUSiOacuteN
La necesidad de un entendishy
miento puacuteblico de la fiacutesica - no de
la ciencia - nunca ha sido mayor El
conocimiento baacutesico que estamos acumulando sobre coacutemo funciona el mundo no es ni bueno ni malo Las aplicaciones de este conocishy
miento pueden medirse por armashy
mento nuclear o por un incremenshyto en la longevidad mejor salud y los medios econoacutemicos para repashyrar el medioambiente y reducir la pobreza a escala mundiciexcll Aquiacute la
humanidad tiene una eleccioacuten que puede juzgarse
I
EN LA BUSQUEDA
DE NUESTROS ORIGENES 1 los homiacutenidos maacutes antiguos
Desentrantildear la historia de nuesshy
tra especie es una tarea ardua y
compleja en la que la respuesta
a cada pregunta a merludo suele
venir acompantildeada de todo un conshy
junto de nuevas interrogantes que complican nuestro aacuterbol genealoacuteshy
gico Y en la que no siempre geneacuteshy
tica y paleontologiacutea parecen ir de
acuerdo
Seguacuten los datos geneacuteticos pushy
blicados por David Reich (Nature
mayo 2006) la separacioacuten entre
los homiacutenidos y los antepasados
de nuestros parientes maacutes proacutexishy
mos los chimpanceacutes se produjo
muy probablemente hace menos
de 5 millones y medio de antildeos Sin
embargo el descubrimiento por
Michel Brunet (Universidad de Poishy
tiers) en el desierto del ehad de los r-estos foacutesiles de Toulllaf (Sashyhelanthropus tchadensis) datashy
dos en casi 7 millones de antildeos y
que puede representar a nuestro
antepasado homiacutenido maacutes antishy
guo pone un nuevo dilema sobre los oriacutegenes de nuestra especie
y entre los foacutesiles de especies
maacutes antiguas consideradas tamshy
bieacuten como homiacutenidos se encuenshy
tran los de Orrorin tugeniensis (de unos 6 millones de antildeos) desshy
cubiertos en Kenia (Tugen Hills) y
Ardipithecus ram idus (de entre 41 Y55 millones de antildeos) en Etioshy
piacutea todos con rasgos que sugieren
el bipedismo y que son anteriores a
los Australopithecus
Precisamente el teacutermino hoshy
miacutenido se corresponde con prishy
mates cuyo desplazamiento es
biacutepedo en esto parece haber un
acuerdo generalizado entre anshy
tropoacutelogos o paleoantropoacutelogos
El bipedismo acarrea una serie de
caracteriacutesticas en la anatomiacutea que
sirven de referencia a la hora de
distinguir los foacutesiles en los craacuteneos
la posicioacuten del hueco de insercioacuten
de la columna vertebral foramen
magnum es central en la base
para proporcionar el equilibrio neshy
cesario de la cabeza en un indivishy
duo erguido La longitud del cuello
femoral y el surco de insercioacuten del
muacutesculo en dicho cuello del feacutemur
la estructura de la pelvis o la disshy
posicioacuten paralela y maacutes adelantashy
da de los pulgares en los pies son
otras de esas caracteriacutesticas que
van ligadas al desplazamiento biacuteshy
pedo
Francisco Novoa Cid Bioacutelogo y profesor de lE S
2 los Australopithecus
Pruebas indudables de bipedisshy
mo las encontramos entre los Ausshy
tralopithecus (simios del Sur) que vivieron en Aacutefrica hace entre 4 y 2
millones de antildeos y de los que hay bastantes representantes corresshy
pondientes a varias especies A africanus A robustus A anashymensis
Pero sin duda los maacutes famosos son los restos de Lucy una Ausshytralopithecus afarensis descushy
biertos en 1974 por Donald Johanshy
son en la regioacuten de Afar (Etiopiacutea)
correspondientes a una adolescente que data de 32 millones de antildeos Un esqueleto casi completo que
proporcionoacute una enorme informashy
cioacuten y que se vioacute luego aumentada por los restos de trece individuos (4
nintildeos y 9 adultos de ambos sexos) en el mismo yacimiento
Huellas de Laetali
y otro de los descubrimienshy
tos maacutes emblemaacuteticos fueron las
Huellas de Laetoli en Tanzania
en 1976 por Mary Leakey del rasshy
tro de 36 millones de antildeos dejado
por las pisadas de probablemente
una familia de tres homiacutenidos soshy
bre arcilla y ceniza volcaacutenica huacutemeshy
da y que constituye la prueba maacutes
irrefutable del cam inar biacutepedo de
estos homiacutenidos
El craacuteneo y el aspecto sin emshy
bargo de los Australopithecus era
maacutes proacuteximo a los chimpanceacutes que
Comparacioacuten entre los esqueletos de un H erectus (izda) un Australapithecus
(centro) y un H sapiens
a los humanos actuales Su estatushy
ra era inferior (135 en machos y
105 en hembras) su volumen crashy
neal en general entre 400 y 500 cc era aproximadamente un tercio
del nuestro sin frente y sus brazos
eran proporcionalmente largos
con relacioacuten a sus piernas Su denshy
tadura revela una dieta vegetariana
de hojas y frutos
Una de las implicaciones que
suelen deducirse de la posicioacuten ershy
guida es que permitioacute liberar las
manos que pudieron adquirir una
mayor destreza y dar lugar con el
tiempo al desarrollo de una tecnoshy
logiacutea
3 El geacutenero Horno
Fue el uso de tecnologiacutea y la
aparicioacuten de una industria liacutetica
Junto a un cambio significativo en
la dieta en la que el uso de herrashy
mientas permite descarnar animashy
les muertos lo que marca la aparishy
cioacuten del geacutenero Homo hace unos
25 millones de antildeos Una dieta carshy
niacutevora maacutes rica en proteiacutenas favoreshy
cioacute ademaacutes el desarrollo cerebral
El volumen craneal iraacute aumenshy
tando desde los 650 cc en Homo
ha bilis hasta los 1500 en los neanshy
dertales (algo mayor que nuestros
1400 cc)
Hasta hace poco se consideshy
raba como representantes maacutes
antiguos del geacutenero a los Horno habilis que ya fabricaban lascas
pero el descubrimiento en la deacuteshy
cada de los 90 en el lago Malawi
(Rift africano) de una mandiacutebula inferior datJdJ en unos 25 milloshy
nes de antildeos correspondiente a una nueva especie Horno rudolfenshysis y de la que parece partir seguacuten
el equipo descubridor (FSchrenk y
T Bromage) la liacutenea evolutiva que
conduce hacia nuestra especie ha
generado la controversia
Fue un periacuteodo del Plioceno en
el que se produjo un notable camshy
bio climaacutetico con descenso de tem shy
peratura media y humedad yen el
que coexistieron diversas especies
de homiacutenidos
Sin embargo uno de los hallazshy
gos maacutes significados ocurrioacute en
1984 cuando el equipo de Richard
Leakey desenterroacute el esqueleto
casi completo del nintildeo de Turkashyna (lago Turkana Kenia) de 16
millones de antildeos Para eacutel y otros
foacutesiles de sus caracteriacutesticas se
creoacute la especie Horno ergaster homiacutenidos de 850 cc de capacidad
craneal con proporciones corpora shy
les un patroacuten de crecimiento muy
parecidos a los nuestros y con una
industria liacutetica maacutes elaborada (cul shy
tura achelense) Se le supone preshy
cursor del Homo erectus y tal vez
del H antecesor de Atapuerca
Craacuteneo de Hamo ergaster
De por medio una importante
interrogante la de los foacutesiles de
Horno georgicus en el Caacuteucaso
(Georg ia) con una antiguumledad feshy
chada en 185 millones de antildeos
y unos rasgos anatoacutemicos y una industr ia liacutetica maacutes primitiva de lo
esperado pero que ponen de mashynifiesto que los homiacutenidos salieron
de Aacutefrica mucho antes de lo que se
habiacutea supuesto
Homo erectus
Con una antiguumledad de 18 mishy
llones de antildeos el Horno erectus teniacutea unas caracteriacutesticas anatoacutemishy
cas muy parecidas a las nuestras su
capacidad craneal era de 1000 cc
y con una cultura bastante desashy
rrollada se desconoce si utilizaron
lenguaje hablado complejo pero
siacute alguacuten sistema de comunicacioacuten
capaz de transmitir aprendizaje Ha
sido el homiacutenido que migroacute a Asia
Hace un milloacuten de antildeos estaba
perfectamente asentado en China
y Java y su presencia se extendioacute
hasta hace tan soacutelo 30000 antildeos en
que se extinguioacute Por tanto llegoacute
a coexistir tanto con neandertales
como con nuestra especie
En el sur de Europa en cambio
el homiacutenido maacutes antiguo con la
excepcioacuten del Caacuteucaso corresponshy
de a Horno antecesor (Atapuerca
Burgos) en la Peniacutensula ibeacuterica los
primeros hallazgos fueron fechashydos en 800000 antildeos de antiguumleshy
dad pero maacutes recientemente la
aparicioacuten de nuevos foacutesiles en los
yacimientos de Atapuerca ya han
retrasado la aparicioacuten de los homiacuteshynidos en el Viejo Continente a 12
millones de antildeos en el Pleistoceno
inferior
Con el mismo volumen craneal
que H erectus presentan en camshy
bio unos arcos supraorbitales meshy
nos pronunciados Los huesos de
Gran Dolina de ind ividuos joacutevenes
presentan marcas de descarnashy
miento claros signos de canibashylismo
Para los paleoanshy
tropoacutelogos J L Arsuashy
ga E Carbonell y J
Bermuacutedez de Castro directores de las excashy
vaciones de Atapuershy
ca pueden constituir
probablemente un anshy
tepasado comuacuten que
conduce por un lado a
la liacutenea evolutiva hasta
los neandertales con sus
precursores los Homo
heidelbergensis y por otra liacutenea diferente hasshy
ta nuestra especie
De los Horno heidelbergensis (preshy
neandertales) la mayor acumulacioacuten de foacutesiles
se ha encontrado tamshy
bieacuten en Atapuerca en el
Yeacutelcimiento Sima de los huesos
y corresponde a los restos de 33 inshy
dividuos de ambos sexos de entre 13 y 30 antildeos datados en 300000
antildeos producto probablemente de
un enterramiento lo que revelariacutea
la existencia de un fuerte sentido
social y mente simboacutelica Indivishy
duos de complexioacuten fuerte hueshy
sos de notable grosor capacidad
craneal algo menor a la nuestra y
mandiacutebula sin mentoacuten
El Horno neanderthalensis debe su nombre al valle de Neanshy
der (Alemania) donde en el siglo
XIX se halloacute el primer esqueleto
parcial de estos homiacutenidos Apashy
recieron hace unos 230000 antildeos
y poblaron Europa y Asia occidenshy
tal adaptaacutendose al clima extremo
de las glaciaciones hasta que se
extinguieron hace unos 30000
antildeos o tal vez menos en su proshy
bablemente uacuteltimo reducto que
parece pudo ser la Peniacutensula Ibeacuteshy
rica Sus caracteriacutesticas fiacutesicas son
una evolucioacuten de los heidelbergenshy
sis con la diferencia de una mayor
capacidad craneal que llega a los
1500 cc (mayor que la nuestra)
por lo demaacutes huesos maacutes gruesos
y pesados que los nuestros fuertes
pero no muy altos (160-170) Y
en su rostro notable prognatismo
sin mentoacuten frente huidiza yarshy
cos supraorbitales resaltados
--
Coexistieron con el Hamo sashy
piens durante miles de antildeos y las
causas de su desaparicioacuten no aclashy
radas son objeto de discusioacuten al
igual que la posibilidad de cruces
(hibr idaciones) entre ambas espeshy
cies hipoacutetesis de la que hay parshy
tidarios como M Wolpoff o Fred
H Smith o detractores como Ch
B Stringer Lo que es indudable
es que los neandertales poseiacutean
una avanzada industria liacutetica usashy
ban el fuego el cuero y la madera
para producir herramientas armas
y adornos cuidaban a sus enfershy
mos y ancianos enterraban a sus
muertos y probablemente desarroshy
lla ron alguacuten tipo de lenguaje para
comunicarse Muy leJOS de la idea
que inicialmente se teniacutea de besshy
tias primitivas sin inteligencia algushy
na Hay pruebas de que algunos
grupos practicaron el canibalismo
pero eso tambieacuten ocurrioacute en nuesshy
tra especie
4 El Horno Sapiens
El Hamo saplens aparece en
Aacutefrica hace 200000 antildeos el arcaishy
co seguacuten algunos investigadores
y hace 120000 el moderno y con
relativa rapidez se va extendiendo
y sustituye a las otras poblaciones
de homiacutenidos en todo el mundo
Desde hace al menos unos 25000
antildeos ninguna otra especie de hoshy
miacutenidos le disputa su espacio en los
ecosistemas que coloniza del plashy
neta Tierra
Dotado de un esqueleto maacutes lishy
gero que el de los neandertales lo
que aumenta la agilidad y proba-
Bibliografiacutea
blemente la habilidad sobre todo
en las manos el craacuteneo evoluciona
adquiriendo una frente maacutes vertica l
desaparece el prognatismo y apareshy
ce el mentoacuten las mandibulas menos
robustas el desarrollo de dietas maacutes
vari adas con la utilizacioacuten del fuego
que le permite un mayor aprovechashy
miento de nutrientes con menor
gasto energeacutetico en su digestioacuten
el desarrollo de un cerebro y de un
leng uaje maacutes complejos que pershy
IIliten el anaacutelisis la planificacioacuten de
estrategias y la transmisioacuten de coshy
nocimientos y aprendizajes el mashy
yor desarrollo tecnoloacutegico gracias a
una mente maacutes creativa emprendeshy
dora dominada por la curiosidad y
en ocasiones el deseo de aventura
y probablemente un mayor sentido
social y de pertenencia a un grupo
lo que lleva a inevitables disputas y
conflictos entre grupos Todo ello
ha llevado a nuestra especie a coshy
lonizar en la praacutectica todos los meshy
dios del planeta fundamentalmenshy
te a base de modificar esos medios
para adaptarlos a nosotros En una
palabra para independizarnos del
medio
Pero sin duda el motor de la evolucioacuten son las mutaciones y reshy
combinaciones geneacuteticas que orishy
ginan la variabilidad y que permishy
ten la aparicioacuten y diversificacioacuten de
rasgos nuevos que no existiacutean en
los ancestros En nuestro caso que
compartimos aproximadamente un
99 del genoma con los chimpanshy
ceacutes son determinadas secuencias
en ese 1 restante del ADN claves
en el proceso de hominizacioacuten y de
nuestras diferencias con ellos
yvwwportalciencianet Art iacuteculos de antropologiacutea y paleontologiacutea Registros foacutesiles sobre la evolucioacuten humana en el Plioceno Emiliano Agu irre Enriacutequez Homiacutenidos contemporaacuteneos Investigacioacuten y Ciencia lan Tatersa ll iquestQuieacutenes fueron los neandertales InvestigaCioacuten y Ciencia Kate Wong Mutaciones pioneras Investigacioacuten y Ciencia Dennos Drayna iquestQueacute nos hace humanos Investigacioacuten y Ciencia Katherine S Pollard
El trabajO de genetistas como
Dennis Drayna o de bioestad iacutestishy
cosas como Katherine Pollard ha
revelado unas cuantas secuencias
de ADN importantes en la evolushy
cioacuten humana Mencionareacute soacutelo alshy
gunas de ellas
La secuencia HAR 1 (118 bases
de ADN del genoma humano que
codifican ARN) que se activa en
el cerebro y parece resultar esenshy
cial en el desarrollo de la corteza
cerebral La secuencia FOXP2 un
gen de evolucioacuten raacutepida y que tieshy
ne una importante implicacioacuten en
el habla Secuencias que tienen
relacioacuten con la dieta como el gen
LCT que permite la toleranCia a la
lactosa en adultos lo que permite
utilizar la leche de animales domeacutesshy
ticos En la lista de secuencias geshy
neacuteticas significativas estaacuten las que
tienen que ver con nuestro sistema
inmunitario Nuestros genes llevan
cicatrices de la lucha contra enshy
fermedades infecciosas especialshy
mente en el caso de retrovirus Tal
es el caso del gen TRIMS que nos
pelmite defendernos mejor que
otros primates frente al ret rovirus
PtEVR1 pero que a cambio nos
hace maacutes vulnerables al VIH (virus
del SIDA)
Somos una joven especie a ve shy
ces un tanto inconsciente que debe
aprender a usar correctamente su
tecnologiacutea y controlar su capacidad
de modificar el medio para evitar
la destruccioacuten de su propia casa el
planeta antes de tiempo y de si
misma
SUPERNOVA 1987 En este antildeo de 1987 alcanshy
zoacute la tierra despueacutes de 168 mil antildeos de viaje por el espacio la luz procedente de una explosioacuten de supernova que tuvo lugar en la vecina galaxia conocida como Gran Nube de ~lagallanes visible desde el hemisferio sur Esto puesshyto en kiloacutemetros supone la friolera de 1589414400 000000 000 Como se observa son distancias inimaginables para nuestros estaacutenshydares de aquiacute en la tierra A decir verdad esta estrella que explotoacute convirtieacutendose asiacute en supernova ya estaba alliacute mucho antes y hashybiacutea fotografiacuteas tomadas con anshyterioridad a la explosioacuten lo cual la convertiacutea asiacute en un magniacutefico e inigualable laboratorio de investishygacioacuten Esto no se podiacutea hacer en tiempos antiguos anteriores a la invencioacuten de la caacutemara fotograacutefishyca la cual ha sido uno maacutes entre los muchos avances de los uacuteltimos cien o doscientos antildeos y de gran importancia en su aplicacioacuten a la astronomiacutea Aunque los estallidos de supernovas en nuestra galaxia son muy poco frec uentes tal vez
Supernova 1987 tomada por el Hubble en 1994
uno cada 100 antildeos o maacutes en el universo entero dada la cantidad de galaxias que existen son muy abundantes De la que estamos hablando aunque no fue en la Viacutea Lactea siacute fue en nuestra vecindad a unos 168 mil antildeos luz como deshyciacuteamos que no es tanto si consi middot deramos su procedencia de otra galaxia la maacutes proacutexima a nosotros_ Esto ha dado margen por primera vez a un estudio concienzudo de lo que estas portentosas explosioshynes dan de siacute y a comprobar si las teoriacuteas elaboradas por los cientiacutefishycos coincidiacutean con la observacioacuten y el estudio de los hechos
Puesto que habiacutea fotografiacuteas anshyteriores que determinaban cual era la estrella que se habiacutea convertido en supernova puacutedose contrastar con los posteriores acontecimientos y fue el momento de comprobar si las teoriacuteas existentes se corresponshydiacutean con las observaciones y con los modelos computacionales que se habiacutean hecho sobre los casos de supernovas Los detalles observashydos encajaban sorprendentemente con las previsiones El resultado de ambas cosas teoriacutea y observacioacuten indicaba que la estrella conteniacutea unas 18 masas solares y tan solo 11 millones de afios de vida en el momento de la explosioacuten Como es habitual en estos casos su composhysicioacuten era principalmente hidroacutegeshyno y helio y su brillo el equivalente a 40 mil veces el de nuestro sol de ahiacute que su consumo de energiacutea fuera mucho mayOl y por tanto su duracioacuten mucho maacutes corta
Cuando la estrella colapsoacute al descender el calor interno que la manteniacutea estable se produjo casi instantaacuteneamente un espectacushylar encogimiento hasta alcanzar un
Antolin Franco Ex-presidente de la Agrupacioacuten
diaacutemetro de tan solo unas pocas decenas de kiloacutemetros
El telescopio espacial Hubble no fue lanzado al espacio hasta abril de 1990 y una vez que hubo estashydo operativo se volcoacute en obtener el maacuteximo de informacioacuten fotograacutefica y espectrograacutefica de lo que quedashyba de la supernova No obstante como se sabe este telescopio en principio resultoacute estar defectuoso por lo tanto las fotografiacuteas obtenishydas no eran las mejores posibles y hubo que esperar a que se corrishygieran los defectos para que estas alcanza ran inigualables cotas de nitidez En 1994 se tomoacute una fotoshygrafiacutea muy detallada de los restos de la explosioacuten y aparecieron unos inesperados anillos que todaviacutea hoy siguen siendo objeto de estushydio pa ra determinar su procedencia (veacutease fotografiacutea adjunta)
Esta explosioacuten de supernova ha sido la maacutes brillante nunca vista desde 1604 antildeo en que Johannes Kepler pudo observar la ya fashymosiacutesima SN 1604 a la que se ha denominado estrella de Kepler La que dio origen a la de 1987 como dijimos antes ya se habiacutea observashydo y se la conociacutea como SK-69202 Era una supergigante azul de unas 18 o 20 masas solares y unas 40 veces el diaacutemetro del sol y su luz llegoacute a nosotros el 23 de febrero de 1987 despueacutes de un viaje de 168 mil antildeos aproximadamente En el hemisferio sur se pudo ver con gran nitidez y se la considera una supemova de tipo 11 de las que crean elementos maacutes pesados que el hieno Su proximidad (en teacutermishynos relativos) y su pronta deteccioacuten la han convertido en la supernova maacutes y mejor estudiada de la histoshyria
Estrella que explota al terminar su vida
Como deciacuteamos todo esto tuvo lugar hace 168 mil antildeos cuando el hombre actual el Homo sapiens todaviacutea no habiacutea entrado en esta fase de desarrollo y su antecesor de aquella eacutepoca seguramente ni siquiera estaba en posesioacuten del lenshyguaje Si la deteccioacuten hubiera sido instantaacutenea si la ve locidad de la luz no tuviera liacutemites no estariacuteamos ahora hablando de esta supernoshyva pues no existiriacutea ninguacuten registro histoacuterico de la misma Tal vez aquel hombre primitivo la habriacutea visto y la habriacutea interpretado seguramenshyte como un augurio de los dioses si para aquel entonces el cerebro humano en sus albores estuviera ya lo suficientemente desarrollado para llegar a estas conclusiones No lo sabemos o al menos el que esto escribe no lo sabe
Pasados esos 168 mil antildeos que la luz necesitoacute para hacer la traveshysiacutea hasta nosotros fue descubierta desde el Observatorio de Las Camshypanas en Chile el 24 de febrero de 1987 por lan Shelton e indepenshydientemente desde Nueva Zelanshyda Fue la uacutenica supernova visible a
simple vista desde la invencioacuten del telescopio
Pero antes de detectarla suceshydioacute algo curioso algo que entraba dentro de lo que es una prediccioacuten cientiacutefica y que veniacutea ni maacutes ni meshynos a confirmar el buen hacer de los investigadores Tres horas antes y precediendo a la llegada de la luz se detectoacute en varios lugares la lleshygada de un paquete de neutrinos iquestCoacutemo era posible que estos neushytrinos se adelantaran a la luz emishytida por la supernova teniendo en cuenta que nada puede ir maacutes deshyprisa que la luz7 Otra vez la teoriacutea daba una explicacioacuten a este extrashyntildeo proceder la emisioacuten de neutrishynos precede a la emisioacuten de la luz
por eso los neutrinos llegan como una avanzada que anuncia alguacuten acontecimiento Se detectaron en total 24 de ellos 11 en Japoacuten en una mina bajo tierra destinada a la caza de neutrinos 8 los captoacute IBM Irvine-Michigan-Brookhaven en Estados Unidos y 5 maacutes en el Laboratorio de neutrinos Baksan en el Caacuteucaso Rusia Por primera vez neutrinos procedentes de una
Obseacutervese la supernova 7987 en el centro con sus anillos
alguacuten tiempo despueacutes de la explosioacuten
supernova habiacutean sido observados directamente y las observaciones coincidiacutean en gran medida con los modelos teoacutericos Se estimaba que despueacutes de la explosioacuten de la supernova el resultado habriacutea de ser la formacioacuten de una estrella de neutrones pero a pesar de la insistencia del telescopio espacial Hubble por dar con ella a pesar de las numerosas fotografiacuteas tomashydas desde su puesta en oacuterbita en 1990 relacionadas con este aconshytecimiento la estrella de neutrones no se ha dejado ver Tal vez esteacute oculta por alguna nube de gas y polvo o tal vez se haya convertido en un agujero negro e incluso hay quienes estiman que podriacutea habershyse formado una estrella de quarks que en teoriacutea pueden formarse dentro de estrellas de neutrones particularmente masivas Todo esto se estaacute investigando y alguacuten diacutea muy posiblemente tengamos la respuesta
Aunque el nuacutemero de neutrinos detectado fue muy pequentildeo se coshyrresponde con lo que se esperaba si bien en ese momento no fuera ese el cometido de los dispositivos cazaneutrinos existentes aquiacute en la Tierra pues nada se sabiacutea entonshyces de la explosioacuten que habiacutea tenido lugar en la vecina galaxia La verdad es que debemos estar muy agradeshycidos de que coincidiendo con la explosioacuten o poco antes se hubieshyran establecido sobre la tierra esos detectores de neutrinos Fue una afortunada coincidencia De haber sucedido la explosioacuten de la supershynova unos antildeos antes no se hubieshyran detectado y ciertas predicciones de la ciencia no se habriacutean podido confinnar por el momento
De todos modos la investigashycion sigue adelante a pesar de los antildeos transcurridos y tal vez se produzca alguna sorpresa que nos abra un poco maacutes el camino hacia el conocimiento de este tipo de exshyplosiones celestes
La nanociencia y la nanotecshynologiacutea son dos aacutereas del conocishymiento emergentes con un elevado caraacute cter multidisciplinar Hablar de ellas es sinoacutenimo de innovacioacuten desarrollo y de relevanc ia cientiacutefica y social Tal es asiacute que ambas discishyplinas han sido incorporadas como una de las Acciones Estrateacutegicas del Plan Nacional de I+D+ i 2008-2011 o lo que es lo mismo el Gobierno espantildeol reconoce el papel de estas disciplinas para mejoror nuestra competitividad industrial Dicho reshyconocimiento estaacute fundamentado en avances innovadores obtenidos que van desde la s aplicaciones en medicina (fabricacioacuten de ligamenshytos o tendones artificiales) o en aplicaciones energeacuteticas dedicadas
BlIClen
ANOCIENCIA y NANOTECNOLOGIA
UN VIAJE FASCINANTE AL NANOCOSMOS
Jorge Lobo Checa Centre dlnvestigacioacute en Nanocieacutencia i Nanotecnologia CIN2 (CSIC -leN) Esfera UAB 08193-Bel laterra Espantildea
a la construccioacuten (edificios que se puedan autoabastecer energeacuteticashymente) hasta su implementacioacuten en dispositivos electroacutenicos cada vez maacutes diminutos y potentes
En nuestra sociedad es cada vez maacutes probable toparse con las palashybras nanociencia y nanotecnoloshygiacutea y consecuentemente es loacutegico preguntarse cuaacutel es el significado y la diferencia entre ambos vocashyblos Las dos palabras comparten el prefijo nano que proviene del voshycablo griego del mismo nombre y que significa diminuto enano peshyquentildeo yes usado en el sistema inshyternacional (SI) de unidades para indicar un factor de 10-9 (es decir la mil milloneacutesima parte de algo) Un
NClIIon Un iexclMIniO BlllIgtn
Figura 1 Tamantildeos caracteriacutesticos y escala de los diferentes objetos nanomeacutetricos comshyprendidos entre O 1y 100 nm con los que se trabaja habitualmente en la nanotecnoshylogiacutea (Imagen tomada de la referencia [1])
nanoacutemetro (n m) es una longitud diez veces superior al tamantildeo tiacutepishyco de un aacutetomo (O 1 nm) o lo que es lo mismo unas 80000 veces maacutes pequentildeo que el diaacutemetro de un cabello humano De este modo la diferencia entre estas dos palabras surge de la propia diversidad en la definicioacuten de ciencia y tecnologiacutea Ciencia es la necesidad de saber un reflejo de la curiosidad del ser humano planteada de forma obJeshytiva y utilizando el meacutetodo cientiacutefishyco (es decir el trabajo realizado en un laboratorio de investigacioacuten en el que se busca o prueba una proshypiedad o una ley de la naturaleza) mientras que tecnologiacutea parte de los conocimientos baacutesicos estableshycidos por la ciencia para construir un dispositivo o aparato que tenga una utilidad o aplicacioacuten determishynada De esta forma la nanociencia y la nanotecnologiacutea estaacuten ligadas y son las dos caras de una misma moneda la tecnologiacutea se desarroshylla a partir de los conocimientos cientiacuteficos existentes y a su vez eacutesta proporciona nuevas herramientas a los cientiacuteficos con las que estudiar nuevos conceptos y avanzar en la ciencia que una vez maacutes generashyraacute tecnologiacutea nueva creando un sistema retroalimentado conocido como ciacutercu lo virtuoso
Ni la nanociencia ni la nanot ecshynologiacutea nacieron como disciplinas cerradas sino que ambas son camshypos del conocimiento que se han
ido construyendo paralelamente con la generacioacuten de nuevos conoshycimientos e innovaciones De maneshyra general se podriacutea definir nanoshytecnologiacutea como la fabricacioacuten de materiales estructu ras dispositivos y sistemas funcionales a traveacutes del control y ensamblado de la materia a la escala del nanoacutemetro (de O 1 a 100 nanoacutemetros del aacutetomo hasta por debajo de la ceacutelula tal y como se muestra en la figura 1) asiacute como la aplicacioacuten de nuevos conceptos y propiedades (fiacutesicas quiacutemicas bioloacutegicas mecaacutenicas eleacutectricas) que surgen como consecuencia de esa escala tan reducida Esta escala de tamantildeos es un tanto arbitraria el liacutemite inferior (una deacutecima de nanoacutemetro) parece claro ya que por debajo del aacutetomo no hay obshyjetos manipulables Sin embargo el liacutemite superior (una centena de nanoacutemetro) es una referencia para indicar que los objetos deben de estar por debajo de la micra Hoy en diacutea tenemos el conocimiento necesario para mover manipular y construir objetos de estos tamantildeos (nanociencia) que seraacuten utilizados en un futuro cercano para realizar una funcioacuten especiacutefica dentro de un determinado dispositivo (nanoshytecnologiacutea)
El origen de la Nanotecnologiacutea es un tanto difusa pero concepshytualmente se atribuye al Premio Nobel Richa l-d Feynman durante su famoso discurso There is plenty of Room at the Bottom (Hay mucho espacio al fondo) En esta miacutetica conferencia pronunciada en 1959 en el Instituto de Tecnologiacutea de California en Pasadena Feynman tratoacute sobre el problema de manishypular controlar y fabricar objetos de muy pequentildeas dimensiones abordaacutendolo desde una perspectishyva absolutamente distinta a como se habiacutea hecho hasta el momento y abriendo todo un nuevo mundo de posibilidades cientiacuteficas y tecnoloacuteshygicas En aquel momento su discurshyso no tuvo una gran repercusioacuten tal vez por la carencia de teacutecnicas experimentales que permitiesen
visualizar las unidades atoacutemicas y moleculares a manipular Es maacutes la palabra nanotecnologiacutea no apashyrece en su discurso y fue acuntildeashyda posteriormente en 1974 por el profesor N Taniguchi de la Univershysidad de Ciencia de Tokio cuando la mencionoacute en un artiacuteculo titulado On the Basic Concept of Nanoteshychnology (sobre el concepto baacutesishyco de la nanotecnologiacutea) En dicho artiacuteculo se hablaba de como esta tecnologiacutea nos permitiriacutea separar consolidar y deformar materiales aacutetomo a aacutetomo o moleacutecula a moshyleacutecula Posteriormente en el antildeo 1986 E Drexler publicoacute su libro Engines of Creation (maacutequinas de creacioacuten) en el que se descrishybe coacutemo las nanomaacutequinas seraacuten capaces de construir desde ordeshynadores hasta maquinaria pesada mediante procesos de ensamblaje de moleacuteculas y aacutetomos Los encarshygados de realizar tan tedioso proshyceso seriacutean nanorobots ensamblashydores capaces de auto- repararse y constituirse a siacute mismos
La idea de usar nanorobots creados a nuestro antojo para reashylizar funciones determinadas nos recuerdan al funcionamiento de los ribosomas y otros agregados moshyleculares en las ceacutelulas de nuestro cuerpo De hecho la biologiacutea viene usando la manipulacioacuten molecular desde hace casi 4000 millones de
antildeos sobre la Tierra Concretamenshyte las maacutequinas auto-repllcantes a nivel atoacutemico son guiadas por el ADN replicadas por el ARN moshyleacuteculas especiacuteficas son ensamblashydas mediante encimas y las ceacutelulas estaacuten llenas de motores a escala molecular Cadenas de iones que permiten o bloquean el paso de otros iones al interior de la ceacutelula a traveacutes de la pared de liacutepidos estaacuten exquisitamente disentildeadas a escala atoacutemica_ Hay por tanto una coshynexioacuten importante de los concepshytos finales de la nanotecnologiacutea con la biologiacutea Las formas de vida maacutes pequentildeas bacterias virus y los componentes activos de las ceacutelulas tienen tamantildeos tiacutepicos en el rango del nanoacutemetro
De este modo otro de los obshyjetivos de la nanociencia y la nashynotecnologiacutea es aprender de los mecanismos fundamentales que la vida ha desarrollado durante su evolucioacuten para intentar reproducirshylos e incluso adaptarlos buscando la resolucioacuten de otros problemas que poco tienen que ver en prinshycipio con la biologiacutea Se podriacutea decir que la evolucioacuten darwiniana ha alcanzado la maestriacutea de las leshyyes de mecaacutenica cuaacutentica que son probabiliacutesticas en su naturaleza como meacutetodo para la supervivenshycia La comprensioacuten de fenoacutemeshynos cuaacutenticos presentes a escala
Figura 2 Basados en la mecaacutenica cuaacutentica han surgido nuevos tipos de microscopios llamados eJe campo cercano (SPM) que nos permiten ver y manipular la materia a escala atoacutemica Estos microscopios basados en la interaccioacuten eJe una punta metaacutelica afilada con el substrato a estudiar (imagen izquierda) han sido una verdadera revolushycioacuten cientiacutefica ya que nos permiten visualizar directamente los aacutetomos de la materia tal y como se observa en la imagen de la derecha (caeJa una de las bolas es un aacutetomo de siliCio) (Imaacutegenes tomadas de la referencia [1])
nanomeacutetrica necesitan por tanto de investigacioacuten fun damental para que puedan ser aplicables en disshypositivos tilles como nanosensores nanomotores y en muchas otras aplicaciones como en medicina y farmacologiacutea
A pesar de que el concepto de aacutetomos ya se habiacutea postulado en la ant igua Grecia eacutestos no se llegaron a visua lizar hasta finales del sig lo XX El ser humano siempre ha senshytido la necesidad de ver maacutes allaacute de lo que le permiten sus limitaciones naturales El mundo invisible es tan infinito y fascinante como el univershyso y aunque nos cueste imaginar y comprender el pequentildeo tamantildeo el enorme nuacutemero o la naturaleza de los objetos diminutos es un reto acercarnos a la grandeza de lo peshyquentildeo El desarrollo de nuevos meacuteshytodos microscoacutepicos para la visuashylizacioacuten del nanomundo marcoacute un hito en el conocimiento cientiacutefico El microscopio oacuteptico tuvo que ser reemplazado por nuevas teacutecnicas como el microscopio electroacutenico o el microscopio de efecto tuacutenel puesto que los liacutemites en resolushycioacuten vienen determinados por la longitud de onda de la luz usada que para el espectro visib le se situacutea entre 400 y 700 nm De este modo soacutelo so podiacutean resolver estructuras en el rango del sub-microacutemetro lo que corresponde a tamantildeos 1000 veces mayor quo la longitud caracshyteriacutestica de un aacutetomo y por tanto no permitiacutean su manipulacioacuten
El trabajo con objetos tan peshyquentildeos inherente a la nanotecnoshylogiacutea entrantildea una gran dificultad y de hecho fue algo praacutecticamente imposible hasta que se desarrollashyron los microscopios de campo cershycano (SPMs) mostrado en la Figura 2 Estas novedosas herramientas permiten no soacutelo la visualizacioacuten sino tambieacuten la manipulacioacuten de objetos de dimensiones nanomeacuteshytricas de muy distinta naturaleza Estos microscopios son tan potenshytes que con ellos es posible llegar a ver aacutetomos sob re una superficie
y moverlos a nuestro antojo La necesidad de esta compleja insshytrumentacioacuten implica otra de las carltJctoriacutesticas fundamentales que acompantildean a la nanociencia y nashynotecnologiacutea su interdisciplinarieshydad Asiacute pues el desarrollo de esta nueva ciencia requiere no soacutelo la utilizacioacuten de teacutecnicas de fabricashycioacuten visualizacioacuten y caracterizacioacuten muy precisas sino tambieacuten una aproximacioacuten multidisciplinar que reuacutena a fiacutesicos quiacutemicos bioacutelogos tecnoacutelogos y teoacutericos trabajando juntos y utilizando el mismo lenshyguaje
Una vez que los meacutetodos de vishysualizacioacuten fueron accesib les para los cientiacuteficos dos enfoques baacutesishycos surgieron para la creacioacuten de estructuras nanomeacutetricas de mashynera reproducible (veacutease la figura 3) El primer meacutetodo llamado topshydown (de arriba hacia abajo) imshypone esencialmente una estructura o patroacuten sobre el substrato que se
mm
Jlm
nm
Top clown
Bottom up
procesa Esta teacutecn ica estaacute basada en una adecuacioacuten y extensioacuten de las teacutecnicas ya existentes como por ejemplo la litografiacutea para crear dichas nanoestructuras Con estas teacutecnicas se obtienen muy alta reshysolucioacuten espacial (cercana a los 50 nm) a costes razonables pero que aumentan alarmantemente cuanto menor es el tamantildeo de la estrucshytura final debido a la dificultad en su produccioacuten Por el contrario el segundo meacutetodo denominado bottom-up(de abajo hacia arriba) estaacute basado en teacutecnicas que utilizan una filosofiacutea totalmente contraria esto es van desde las estructuras fundamentales (aacutetomos moleacuteculas especiacuteficas o nanopartiacuteculas) para crear los dispositivos por auto-enshysamblado El auto-ensamblado es un proceso en el que unos composhynentes inicialmente desordenados dan lugar a estructuras organizashydas como consecuencia de interacshyciones especiacuteficas o locales entre sus componentes Las estructu ras
Figura 3 Los dos meacutetodos usados para el control de la materia a escala nanomeacutetrica La imagen muestra (en sentido horario desde arriba) una imagen de microscoacutepio elecshytroacutenico de un electroacutemetro nanomecaacutenico una estructura de nano tubos de carbono un nanotubo (azul) conectando dos electrodos una red auto-ensamblada compuesta por moleacuteculas y aacutetomos de hierro y finalmente siete moleacuteculas de monoacutexido de carshybono formando la letra C obtenida por manipulacioacuten con una punta de un microsshycopio de campo cercano (Imagen tomada de la referencia [2)
crecidas son el resultado de la comshypeticioacuten ente procesos cineacuteticos y termodinaacutemicos
En la actualidad la microelecshytroacutenica uno de nuestros pilares tecnoloacutegicos estaacute basada en el meacutetodo top down La microelecshytroacutenica ha revolucionado y cambiashydo nuestra forma de vida en forma de ordenadores teleacutefonos moacuteviles televisores y un sinfiacuten de aparatos electroacutenicos Esta revolucioacuten estaacute basada en el transistor inventado en 1947 que hizo posible la apashyricioacuten del circuito integrado y el microprocesador El reto tecnoloacuteshygico es conseguir almacenar maacutes informacioacuten en un menor espacio de forma maacutes raacutepida y todo ello por menos dinero Hasta la fecha esto ha sido posible y ha seguido la llamada ley de Moore que estableshyce que la densidad de transistores en un dispositivo de estado soacutelido se doblariacutea cada 18 meses Asiacute un procesador Penti um IV obtenido mediante teacutecnicas litografiacutecas tieshyne en su interior aproximadamente 6 millones de transistorescm2 vashylor que cuadruplica a los del Penshytium 1 creado soacutelo 4 antildeos antes La separacioacuten miacutenima entre liacuteneas en el antildeo 2000 era de 180 nm y en el antildeo 2008 es de 45 nm como anuncioacute 18M Extrapolando estos nuacutemeros en el antildeo 20161a separashycioacuten entre liacuteneas deberiacutea ser de 10 nm es decir inferior a 100 aacutetomos De seguir cumplieacutendose esta ley y al mismo ritmo podriacuteamos aventurar que a mediados del siglo XXI Ilegashyriacuteamos a un limite absoluto un bit = un aacutetomo Sin embargo antes de alcanzar este liacutemite nos encontrashyriacuteamos con varios problemas
- El primero de ellos tiene que
Referencias
ver con el hecho de que a medishyda que se reduce el tamantildeo de un objeto su superficie crece respecto a su volumen Una consecuencia importante de este aumento es que las propiedades del material cambiaraacuten al reducir el tamantildeo del objeto puesto que las propiedades fiacutesicas de una superficie son muy distintas a las del volumen Estas modificaciones en las propiedades se conocen como efectos de tamashyntildeo finito
- El segundo problema reside en que para tamantildeos del orden o inferiores al nm aparecen efectos cuaacutenticos En nuestro mundo (mashycroscoacutepico) las leyes conocidas por ejemplo las que definen el movishymiento de los cuerpos (ecuaciones de Newton) o la conductividad eleacutectrica (ley de Ohm) dejan simshyplemente de ser vaacutelidas cuando tratamos con objetos cercanos al tamantildeo nanomeacutetrico La existencia de estos efectos lejos de tomarse como inconvenientes o inoportushynos se plantean hoy diacutea como imshyportantes alternativas para la creashycioacuten de futuros dispositivos fundashymentado en propiedades ni siquieshyra existentes en la naturaleza
- El uacuteltimo problema fundashymental que aparece al intentar seguir disminuyendo el tamantildeo de un objeto es que cada vez resulta maacutes difiacutecil mejorar las herramientas que permiten su manipulacioacuten Por tanto aunque la ley de Moore se ha cumplido inexorablemente dushyrante maacutes de 30 antildeos vemos que llegado un momento aparecen una serie de limitaciones intriacutensecas que son irresolubles con el tipo de planteamiento en el que se basa la tecnologiacutea actual Asiacute se imposhyne la necesidad de desarrollar una
nueva tecnologiacutea que nos permita asumir los desafiacuteos planteados en nuestra carrera hacia la miniaturishyzacioacuten Ese es el papel de la nanoshytecnologiacutea
A pesar de que en la actualidad existen pocos productos basados en la nanotecnologiacutea ya existe una gran repercusioacuten mediaacutetica en la sociedad a traveacutes de reportajes y programas en prensa radio teleshyvisioacuten cine ciencia-ficcioacuten e intershynet La nanotecnologiacutea produce el mismo tipo de fascinacioacuten preocushypacioacuten y miedo que los estudios sobre el cosmos aunque ambos son extremos opuestos lo diminushyto frente a lo gigantesco Sin emshybargo siacute hay una gran diferencia entre ambos mundos El universo es gigantesco inalcanzable soacutelo observable mediante telescopios o radiotelescopios y en el que estashymos realizando intreacutepidas explorashyciones limitadas por ahora a los planetas de nuestro entorno Por el contrario podemos movernos en la nanoescala con gran familiashyridad y podemos jugar con los aacutetomos y moleacuteculas para producir nuevas estructuras y nuevos mateshyriales El dominio de la materia en la nanoescala nos permite disentildear y fabricar nuevos materiales hasta ahora inexistentes descubrir proshypiedades nunca observadas inven shytar dispositivos que nos permitan construir otros maacutes y maacutes compleshyjos con comportamientos similares a entidades bioloacutegicas etceacutetera Todo ello nos lleva a hacernos una pregunta casi existencial iquestHasta doacutende podremos llegar con la nashynotecnologiacutea 7 No se conoce la resshypuesta el limite final podriacutea residir en nuestra propia imag inacioacuten
[1) e Briones Lloren te ECasero Junquera J A Martiacuten Gago PA Ame lio Serena Domingo J M Goacutemez Olleta P Moltoacute Moltoacute Nanociencia y ilanotecnologiacutea Entre la ciencia ficcioacuten del presente y la tecnologiacutea del futuro Fundacioacuten Espantildeola para la Ciencia y la Tecnologiacutea httpowwwfecvtes [2J J V Barth G Constantini K Kern Engineering atomic and molecular nanostructures at surfaces Nature 437 671 (2005) [3J E L Wolf Nanophysics and Nanotechnology An Introduction to Modern Concepts in Nanoscience (Segunda Edicioacuten) W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2006) [4J B Brushhan Springer Handbook of Nanotechnology Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2004) [5J M Koacuteh ler W Fritzsche Nanotechnology An Introduction to Nanostructuring techniques W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2004)
Hace casi veintitreacutes siglos exacshytamente el antildeo 287 aC naciacutea en Siracusa entonces una colonia de la Magna Grecia el gran Arquiacutemeshydes uno de los mayores genios de la antiguumledad de cuyos inventos y descubrimientos seguimos benefishyciaacutendonos ahora
De su vida es poco lo que sabeshymos porque la biografiacutea que escrishybioacute un coetaacuteneo suyo llamado Heshyraacuteclides no llegoacute hasta nosotros La mayor pa rte de la informacioacuten que poseemos se la debemos a Plutarco (46-120 de nuestra era) en su fashymosa obra Vidas Paralelas quien a su vez extrajo los datos del hisshytoriador romano Pollbio autor de una Historia universal
Se considera probable aunque no probado que viajoacute a Egipto y mantuvo estrecha relacioacuten con Erashytoacutestenes de Cirene director de la ceacutelebre biblioteca alejandrina y se da por cierto que contactoacute con la escuela cientiacutefica de dicha ciudad cuyos matemaacuteticos leyeron y citashyron sus obras No obstante hubo que esperar hasta el antildeo 530 de para que se hiciera la primera comshypilacioacuten de sus escritos por Isidoro de Mileto Pocas copias de los trashybajos del sabio siracusano sobrevishyvieron y no fue hasta 1906 cuando Johann Ludw ig Heiberg descubrioacute en Constantinopla un palimpsesto (papiro sobre el que se ha escrito un texto sobre otro anterior borrashydo) que permitioacute conocer los razoshynamientos matemaacuteticos de que se habiacutea va lido Arquiacutemedes para sus descubrimientos
Fue un genio de las matemaacuteshyticas con especial dedicacioacuten a la geometriacutea Sus hallazgos le garanshytizan un puesto de honor en 105
anales de la ciencia Ideoacute un meacutetoshydo para medir la circunferencia coshynociendo el diaacutemetro y determinoacute con aproximacioacuten de menos de dos mileacutesimas el valor del pi griego Elaboroacute tambieacuten las foacutermulas que
ARQUIMEDES permiten calcular el aacuterea del ciacutercushylo partiendo del radio y calculo el aacuterea de un segmento de paraacutebola entre otros hallazgos geomeacutetricos
Si bien no descubrioacute la palanca estudioacute las leyes que explican el principio que entra en juego al accionarla y al darse cuenta de la importancia que teniacutea dijo Si me dan un punto de apoyo movereacute el mundo
Arquiacutemedes no solo cultivoacute con eacutexito las matemaacuteticas sino que hizo incursiones fructiacuteferas en la fiacutesishyca Inventoacute el tornillo que lleva su nombre consistente en un mecashynismo con una hoja en forma de tornillo dentro de un cilindro para transferir agua desde un nivel bajo a canales de irrigacioacuten Este tornishyllo sigue usaacutendose para bombear liacutequidos
Se dice que mientras tomaba un bantildeo observoacute que el agua de la tina subiacutea cuando eacutel entraba y este efecto le llevoacute a descubrir el prinshycipio hrdrostaacutetico conocido como principio de Arquiacutemedes que en su versioacuten actualizada se enuncia diciendo que un soacutelido sumergido en un liquido recibe un empuje ha-
Piacuteo Moa Ban ga Escritor
cia arriba igual al peso del vo lumen del liacutequido que desaloja Al descushybrir este principio exclamoacute Eureshyka (Lo he encontrado) que ha pasado al cataacute logo de expresiones populares
Su mente prodigiosa no solo elucubraba teoriacuteas innovadoras tambieacuten dedicoacute su talento a inshyventa r armas nuevas que pudieran servir para la defensa de su ciudad Una de ellas fue un artefacto esshypecie de garra capaz de hund ir un naviacuteo enemigo
Pero el arma maacutes sorprendente seriacutean los espejos ustorios conocishyda por un relato de Luciano de Sashymosata (12 1-161 de) con la cual consiguioacute incendiar una escuadra enemiga Este invento nunca ha sido reproducido por lo que se pone en duda su existencia
La muerte de Arquiacutemedes se produjo el antildeo 212 aC a los 75 antildeos una edad considerada lonshygeva para la eacutepoca asesinado por un soldado romano de los que conquistaron Siracusa seguacuten la leshyyenda al negarse a acompantildearle pretextando que teniacutea que resolver antes un problema
Estatua de bronce de Arquiacutemedes en el observatorio Archenhold en Berl iacuten esculpida por Gerhard Thieme e inaugurada en 1972
Jack W Szostack
PREMIOS NOBEL Piacuteo Moa Banga DE CIENCIA 2009
Escritor
Charles K Kao George E Smith Wi llard S Boyle
2009 fue un antildeo en el que la concesioacuten de los premios Nobel de ciencia revistioacute ciertas peculiashyridades que conviene resaltar En primer lugar la adjudicacioacuten a tres investigadores en cada uno excepshyto en el de Economiacutea que fue comshypartido por dos ganadores Todos ellos destacaron en investigacioacuten baacutesica cuyos resultados propiciaron muacuteltiples aplicaciones praacutecticas lo que muestra claramente la imshyportancia que la ciencia pura tiene para el progreso
Otra caracteriacutestica es la alta parshyticipacioacuten de la mujer que acaparoacute cinco nominaciones el 44 de los agraciados proporcioacuten nunca alshycanzada antes Una de ellas la de Economiacutea es la primera mujer en ser distinguida con el galardoacuten en dicha disciplina en los 60 antildeos en que se adjudicoacute
MEDICINA
Recayoacute en tres cientiacuteficos (dos mUjeres y un varoacuten) que seguacuten destacoacute el jurado del Instituto Kashyrolinska han antildeadido una nueva dimensioacuten para la comprensioacuten de la ceacutelula han arrojado luz sobre los mecan ismos de enfermedades y han estimulado el desarrollo de nuevas terapias potenciales Se trata de Elisabeth H Blackburn Carol W Greider y Jack W Szostak
Los tres destacaron en la investishygacioacuten baacutesica sobre los teloacutemeshyros una estructura que se une a los extremos de los cromosomas humanos y los protege del enveshyjecimiento A la piexclimera se debe el descubrimiento de la enzima telomerasa que es un mecanismo baacutesico para la vida Cuando la teloshymerasa aumenta anormalmente se produce caacutencer O sea que en su justa medida rejuvenece la ceacutelula pero en exceso provoca un tumor Los conocimientos adquiridos proshymeten aplicaciones futuras en la lucha contra el caacutencer y el enveJeshycimiento celular
Blackburn nacioacute en Tasmania (Australia) en 1948 y junto con su disciacutepula Greider descubrieron la telomerasa en 1984
Grelder natural de California nacioacute en 1961 y fue quien demosshytroacute que los teloacutemeros previenen
el dantildeo en los cromosomas y por uacuteltimo Szostak de 57 antildeos Ion dishynense identificoacute ceacutelulas que por estar mutadas provocan un enveJeshycimiento celular prematuro
FiacuteSICA
La Academia sueca concedioacute el preciado galardoacuten a tres investigashydores que han ayudado a sentar las bases de las actuales redes de comunicaciones al decir del JUshyrado Son Charles Kao Kuen WishylIiaard S Boyle y George E Smith El tema comuacuten de investigacioacuten fue el descubrimiento del siacutelice un mashyterial abundante en la naturaleza como transmisor de la luz y a traveacutes de ella de las comunicaciones por fibra oacuteptica
El proceso lo inicioacute Kao en 1966 con la publicacioacuten de un artiacuteculo firmado conjuntamente con G O Gackam en el que anunciaba la capacidad de la luz para transmitir informacioacuten De ahiacute arranca la utishylizacioacuten industrial de la fibra oacuteptica desde 1970 transformada hoy en una red de maacutes de 1000 millones de kiloacutemetros por la que circulan textos muacutesica e imaacutegenes utilizashydas en Internet medicina etc
Kao que nacioacute en 1933 en Shanghai fue el precursor y visionashyrio del horizonte que se abriacutea con el empleo de la fibra oacuteptica Vive
Venkatraman Ramakrishnan Ada E Yonath Thomas A Stei tz
en Hong Kong donde sigue ded ishycado a la docencia
Boyle nacido en Canadaacute en 1924 junto con Smith que nacioacute en Nueva York en 1930 siguiendo la teoriacutea sobre el efecto fotoeleacutectrishyco de Einstein que le valioacute el Nobel crearon un sensor digital llamado CCD (Charged Coupled Device) cashypaz de reunir y leer las sentildeales de un gran nuacutemero de elementos de las imaacutegenes el ojo electroacutenico de las caacutemaras digitales que se utiliza tambieacuten en numerosas aplicaciones teacutecnicas como en la observacioacuten del interior del cuerpo humano y ha proporcionado fotos de lejanos lugares (como por ejemplo de Marshyte) o de los oceacuteanos profundos en palabras de la Academia
QUiacuteMICA
Tambieacuten este antildeo fueron tres investigadores de esta ciencia los laureados con el preciado galarshydoacuten cuyos nombres son Benkatrashyman Ramakrishnan Ada Yonath y Thomas Steitz que coincidieron en sus estudios sobre la estructura y funciones de los ribosomas unas partiacuteculas del citoplasma que desshycodifican la informacioacuten del ADN transmitida por el ARN mensajero para fabricar las proteiacutenas selecshycionando los amin oaacutecidos uno a uno
Los equipos liderados por los tres ganadores consiguieron por medio de la cristalografiacutea de rayos X el coshynocimiento en tres dimensiones de la estructura atoacutemica de los ribososhymas en el antildeo 2000 Este logro de bioquiacutemica baacutesica permitioacute saber como actuacutean los antibioacuteticos en las ceacutelulas de las bacterias lo que haraacute
posible disentildear nueshyvos antibioacuteticos que mejoren Ia actividad de 10$ actualmente en uso evitando asiacute la aparicioacuten de resistenshycia que se da en algushynos casos
La israeliacute Yonath de 70 antildeos trabaja en el Instituto Weismann de Jerusaleacuten y fue la pionera en obtener los primeros cristales Ellnor Ostrom OIIver E Willlamson de ribosomeacutels el norteamericano Steitz nacido en 1940 es profesor de la Universidad de Yale y publicoacute en 1998 el primer mapa incomshypleto del ribosoma y por uacuteltimo Ramakrishnan el maacutes Joven de los tres nacioacute en la India en 1952 y trabaja en la Universidad de Camshybridge (R~lIlo Unido) Tuvo una partlclpaClon relevante en la resoshylucioacuten de la estructura ribosoacutemica En dicha Universidad fue donde James Watson y Francis Crick desshycubrieron en 1953 la estructura en doble heacutelice del ADN
ECONuumlMiacuteA
La Academia de Ciencias de Suecia otorgoacute el premio de Ecoshynomiacutea a dos profesores estadounishydenses (como manda la tradici oacuten) por sus investigaciones en torno a las organizaciones sociales y la imshyportancia que en ellas tiene la orshyganizacioacuten econoacutemica (economic gobernance) que ha sido tladucishyda al espantildeol por un raro palabro gobernanza que bien podriacutea haber sido sustituido por gobierno o gobernabilidad Los plemiados son Elinor Ostrom y Oliver WiJliamshy
son Aunque ambos partieron de oacutepticas distintas coinciden en sus conclusiones
Ostrom nacida en 1933 es proshyfesora de la Universidad de Indiana y centroacute su trabajo en el estudio de la gestioacuten de la propiedad comuacuterl y en su libro El gobierno de los meshydios comunes describe numeroshy
sos casos eXitosos de comunidades locales entre las que incluyoacute el Trishybunal de las Aguas de Valencia un jurado centenario de regantes que dirime los conflictos derivados del uso del agua como ejemplos que muestran mayor eficiencia que la de otras forma puacuteblicas o privadas de gestioacuten Llega a la conclusioacuten de que ni la plivatizacioacuten ni la gesshytioacuten puacuteblica son siempre la mejor
opcioacuten Por su parte Williamson de 77
antildeos (uno maacutes que su pareja ganashydora) es docente de la Universidad de Berkeley California y autor de la obra Las instituciones econoacuteshymicas del capitalismo en la que estudia la teoriacutea y desarrollo de los costes de transaccioacuten que son los derivados de la operacioacuten aunque no formen parte del precio y su aplicacioacuten al funcionamiento intershyno de las empresas Analizoacute como influyen las relaciones jeraacuterquicas de las grandes sociedades en la reshysolucioacuten de los conflictos internos Tambieacuten estudioacute las situaciones en las que la organizacioacuten empresashyrial se vuelven tan complejas que aconseja externalizar determi nadas actividades operacioacuten que recibe el nombre de outsourci ng
ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
bull Los diacuteas 18 19 Y20 de septiemshybre tuvo luga r en el municipio ourenshysano de Maceda la celebracioacuten de Asshyt roga licia 09 evento del que nuestra agrupacioacuten form a parte como colaboshyradora organizadora del mismo y que en los uacuteltimos dos antildeos se estaacute convirshytiendo en la referencia del panorama astronoacutemico gallego gracias a la gran calidad de las conferencias y talleres que durante estos diacuteas se desarrollan wwwastroga liciaorg
- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
bull El diacutea 16 de octubre t uvo lugar una observacioacuten con el colectivo ponteshyvedreacutes Va ipolorio en el nacimiento del Riacuteo Gafos muy cerquita de Pontevedra A esta observacioacuten acudieron muchos miembros de dicho colectivo y un buen nuacutemero de miembros de la AARB
bull Los diacuteas 13 y 24 de noviembre Julio Pereira impartioacute sendas charlas de Iniciacioacuten a la Astronomiacutea y sesiones de Planetario para los alumnos del Coleshygio Mariano de Vigo Tambieacuten t uvieron lugar estas charlas de iniciacioacuten a la Asshytronomiacutea en el Colegio Las Acacias
voa nos acercoacute todas las novedades acerca de la investigacioacuten sobre exoshyplanetas con una charla-coloquio titushylada Planetas Extrasol ares que tuvo lugar en la Libreriacutea Casa eJel Libro cuya gerencia una vez mas nos cedioacute su sashyloacuten de actos para nuestras actividades
bull El 17 de noviembre Pablo Martiacuteshynez Javier Navidad Sebastiaacuten Hernaacutenshydez y Ricardo Lago se desplazaron al Alto de Fontefriacutea con intencioacuten de obshyservar el maacuteximo de las Leoacutenidas (lluvia de estrellas)
bull El 23 de noviembre Ricardo Lago impartioacute una charla-coloquio titu lada Exploracioacuten Espac ia l en el sa loacuten de actos de la libreriacutea Casa del Libro
bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
bull Durante este antildeo 2009 se han enviado reportes sobre contaminacioacuten lumiacutenica al Proyecto IACO en el ma rco del AIA-IYA2009
bull Se ha puesto en marcha el Proshyyecto CMON (Collaborative Meteor Observatory Network) entre varios afishycionados gallegos para montar una red gallega de registro y estudio de boacutelidos y meteoros que pueda colaborar con otras redes profesionales que ya estaacuten en pleno funcionamiento
Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
-
Eridanu~--
[) 225 0
Columba -lt
E w
Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
Diacutea 20shy
Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
Diacutea 4shy
Diacutea 22shy
Diacutea 17shy
MAYO
Diacutea 6shy
Diacutea 16shy
Diacutea 26shy
JUNIO
Diacutea 8shy
Diacutea 21shy
Diacutea 28shy
Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
Toda a informacioacuten de
Vi O
Alcaldiacutea Concello de Vigo
ALCALDiacuteA
Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
Cal eacute o seu horario Luns a venres de 8 da mantildeaacute aacutes 8 da tarde e saacutebados de 10 da mantildeaacute aacutes 2 da tarde
Outros servizos de Atencioacuten Cidadaacute Se vostede quere obter informacioacuten a traveacutes do seu moacutebil ou do seu enderezo electroacutenico sobre ofertas de emprego munlClpals subvencioacutens e prazos de pagamento dos impostos municipais noacutes informaacutemoloa sen custo alguacuten Poacutedese dar de alta a traveacutes do 010 ou no enderezo 010vigoorg
Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
bullWWW vigO org
moleacuteculas basadas en el carbono (ej ( 60 con nanotubos) Parece seshyguro predecir que estos temas se desarrollaraacuten vigorosamente dushyrante la mayor parte del siglo XXI El control de la complejidad el poshysible surgimiento de nuevos fenoacuteshymenos - incluso nuevos principios fundamentales - ciertamente revishyviraacuten las cosas
Las aplicaciones de la fiacutesica a la quiacutemica y especialmente a la bioloshygiacutea son aquiacute importantes A medishyda que la biologiacutea se convierte en una ciencia cuantitativa y difiacutecil la fiacutesica en su teacutecnica sus invencioshynes de instrumentos de precisioacuten potencia computacional y leyes baacutesicas continuaraacute influyendo en la biologiacutea en su sentido maacutes geneshyral Recientes esfuerzos para entenshy
der la consciencia humana como un elemento de la ciencia cuaacutentica ilustran el poder de la aplicacioacuten de profundos principios ayudados por la tecnologiacutea de los ordenadoshyres simulacioacuten e imagen
Esto nos lleva al futuro de la fiacuteshysica de partiacuteculas y la cosmologiacutea Estas estaacuten ahora iacutentimamente acopladas ya que las leyes de la fiacutesishyca -las partiacuteculas y fuerzas - deben jugar un papel crucial en las maacutes tempranas eacutepocas de la creacioacuten y evolucioacuten
La fiacutesica de partiacuteculas estaacute al borde de alguacuten tipo de estertor emergiendo de un poderoso pero imperfec to sumario de partiacuteculas fundamentales seis quarks (vieshynen en pares arribaabajo encanshytoextrantildeo y encimafondo) y seis leptones (electroacuten muoacuten y tau cada uno de los cuales con su proshypio compantildeero neutrino) cuyo comportamiento social estaacute deshyterminado por tres fuerzas (fuerte deacutebil y eleacutectrica) Mientras que la ciencia cuaacutentica da una espleacutendida relacioacuten de todos los experimentos llevados a cabo en todos los aceshyleradores desde Galileo en Pisa la gravedad (relatividad general) aparece como un dominio que toshydaviacutea debe revelarse Necesitamos una coexistencia paciacutefica entre la relatividad y la teoriacutea cuaacutentica para entender el principio Neceshysitamos un resumen maacutes sencillo y maacutes compacto perspectivas para las cuales nos acogemos en la exshypresioacuten Fenoacutemenos Higgs Esta es una proyeccioacuten para un nuevo campo que hace que la simplicishydad cristalina del universo parezshyca tan complicada Apareceraacute en el nuevo y enorme acelerador en funcionamiento ya en Europa o el que vendraacute despueacutes Higgs simplishyficaraacute y recompensaraacute a sus desshycubridores tal vez en la deacutecada actual (2000-2010)
Despueacutes los cosmoacutelogos y asshytrofiacutesicos tambieacuten tendraacuten que enshytender la expansioacuten acelerada del universo la materia oscura y las constantes cosmoloacutegicas HJy mushycho por hacer Incluso los optimisshytas no son ridiculizados por decir que en buena medida el origen y evolucioacuten del universo basado en las leyes de la fiacutesica quedaraacute moshyderadJmente claro en los proacuteximos 20 a 50 antildeos
Esto podriacutea posiblemente tershyminar con la buacutesqueda de una ley baacutesica - tal vez una versioacuten de la teoriacutea de cuerdas Entonces de nuevo podemos ser como el emshybrioacuten del polluelo picando del alishymento almacenado en el huevo shytodo el universo de este embrioacuten dentro del huevo consumieacutendose eventualmente para dejar el huevo universo totalmente comprendido hasta que la caacutescara se rompe exshyponiendo otro universo
El uacuteltimo papel de la fiacutesica puede representar la agencia unificadora de todo el conocimiento humano EOWilson el sociobioacutelogo escrishybe en su libro Consillience sobre la unidad de todo conocimiento de la eventual unificacioacuten de las cienshycias las ciencias sociales y de las humanidades Por revolucionario que esto pueda parecer uno pueshyde tal vez otear las posibilidades a
traveacutes del puente de la conscienshycia humana Los neurocientiacuteficos estaacuten aprendiendo poco a poco elementos del funcionamiento del cerebro En un sentido real el ceshyrebro funciona seguacuten las leyes de la fiacutesica y eacutestas suavizadas por las bases probabiliacutesticas de la ciencia cuaacutentica y por la complejidad de la teoriacutea del caos puede auacuten con el tiempo ser reconducida a un anaacuteli shysis loacutegico
iquestSeraacute esto un rapto de la emoshycioacuten amor muacutesica poesiacutea arte O por el contrario enriqueceraacute
realmente la unioacuten cientiacutefica las grandes glorias del espiacuteritu humashyniacutestico suministrando una ciencia loacutegica subyacente iquestTememos noshysotros como Keats destejer el arco iris Richard Feynman el gran fiacutesico teoacuterico preguntoacute una vez iquest El entendimiento de los mecanismos de la actividad estelar hacen disminuir de alguacuten modo
nuestra apreciacioacuten de la belleza y esplendor del cielo nocturno
LO S PAPELES DE LA FiacuteSICA
Empleo
Los fiacutesicos encuentran emshypleo en academias en laboratoshyrios nacionales y en laboratorios de investigacioacuten industriales Hay tambieacuten un aacutegil movimiento de fiacutesicos en otros campos en donde son valorados su exclusivo dominio de instrumentos y de anaacutelisis mashytemaacuteticos Se mueven faacutecilmente por la moderna biologiacutea y han conshytribuido grandemente a definir la estructura y funcioacuten tridimensional de complejas moleacuteculas de DNA
Hoy en diacutea las fronteras de la astrofiacutesica y fiacutesica de partiacuteculas nos han dado un cuadro bastante claro y bien verificado del origen del unishyverso en un Big Bang el origen tan caliente y denso que la materia existiacutea en su forma maacutes primordial Los fiacutesicos de partiacuteculas simulando esto en grandes aceleradores sushyministran leyes que siguen la evolushycioacuten del universo hasta el presente Tanto la astrofiacutesica como la fiacutesica de partiacuteculas utilizan grandes y cashyros instrumentos y generalmente entrantildean colaboraciones internashycionales de decenas y centenares de cientiacuteficos y estudiantes graduashydos La mayor parte de la illvegtLishygacioacuten baacutesica en fiacutesica se hace con fondos del gobierno Otra investishy
gacioacuten baacutesica estaacute maacutes proacutexima a su aplicacioacuten y uno puede defenshyder el gasto puacuteblico como esencial
para producir ciencia en apoyo a la tecnologiacutea y contribuir a una ecoshynomiacutea robusta
Temas de Eacutetica y M oral
Los temas de eacutetica y moral surshygen cuando los fiacutesicos trabajan en laboratorios de defensa en armashymentos tales como explosivos nushy
cleares misiles y otras contribucioshynes a la guerra Como estaacuten cienshytiacuteficamente educados los fiacutesicos pueden ser consultados sobre proshyyectos tales como bombas guiadas con precisioacuten misiles defensivos con base en sateacutelites y cualquier fuente especialmente relacionada con impactos medioambientales Como la ciencia supone 150 mil millones de doacutelares anuales de gasshyto el respaldo de la fiacutesica y de los diversos campos es un tema poliacutetishyco y ciertamente aquiacute hay tensioshynes y competencias
Organizaciones profesionales
La fiacutesica estaacute organizada a esshycala nacional en la Sociedad Fiacutesica Americana (APS siglas in ingleacutes) asiacute como tambieacuten en sociedades subdisciplinares para impulsar la investigacioacuten atraer a estudiantes y obtener becas y contratos Orshyganizaciones paraguas tales como la Academia Nacional de Ciencias (NAS) y la Asociacioacuten Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS) son para la cultura para aconsejar al gobierno para hacer avanzar la ciencia generalmente y para orshy
ganizar poderosos Iobbies para defender u oponerse a poliacuteticas medioambientales temas regulatoshyrios seguridad educacioacuten prograshy
mas militares y similares La Unioacuten
Internacional para la Fiacutesica Pura y Aplicada (IUPAP) abarca a todas las naciones con un nuacutemero de fiacutesicos suficientemente grande para dirigir
temas relevantes para la profesioacuten
pero tambieacuten para aplicaciones de
la fiacutesica El compartir la construcshy
cioacuten de grandes telescopios aceshyleradores e instrumentos de fusioacuten es cada vez maacutes crucial La educashycioacuten para el continuo avance de la
ciencia es un problema comuacuten en
donde la experiencia internacional es uacutetil Elevar la captacioacuten popular de la fiacutesica es igualmente importanshyte a medida que la fiacutesica del siglo
XXI continuacutea engendrando nuevas
tecnologiacuteas
CONCLUSiOacuteN
La necesidad de un entendishy
miento puacuteblico de la fiacutesica - no de
la ciencia - nunca ha sido mayor El
conocimiento baacutesico que estamos acumulando sobre coacutemo funciona el mundo no es ni bueno ni malo Las aplicaciones de este conocishy
miento pueden medirse por armashy
mento nuclear o por un incremenshyto en la longevidad mejor salud y los medios econoacutemicos para repashyrar el medioambiente y reducir la pobreza a escala mundiciexcll Aquiacute la
humanidad tiene una eleccioacuten que puede juzgarse
I
EN LA BUSQUEDA
DE NUESTROS ORIGENES 1 los homiacutenidos maacutes antiguos
Desentrantildear la historia de nuesshy
tra especie es una tarea ardua y
compleja en la que la respuesta
a cada pregunta a merludo suele
venir acompantildeada de todo un conshy
junto de nuevas interrogantes que complican nuestro aacuterbol genealoacuteshy
gico Y en la que no siempre geneacuteshy
tica y paleontologiacutea parecen ir de
acuerdo
Seguacuten los datos geneacuteticos pushy
blicados por David Reich (Nature
mayo 2006) la separacioacuten entre
los homiacutenidos y los antepasados
de nuestros parientes maacutes proacutexishy
mos los chimpanceacutes se produjo
muy probablemente hace menos
de 5 millones y medio de antildeos Sin
embargo el descubrimiento por
Michel Brunet (Universidad de Poishy
tiers) en el desierto del ehad de los r-estos foacutesiles de Toulllaf (Sashyhelanthropus tchadensis) datashy
dos en casi 7 millones de antildeos y
que puede representar a nuestro
antepasado homiacutenido maacutes antishy
guo pone un nuevo dilema sobre los oriacutegenes de nuestra especie
y entre los foacutesiles de especies
maacutes antiguas consideradas tamshy
bieacuten como homiacutenidos se encuenshy
tran los de Orrorin tugeniensis (de unos 6 millones de antildeos) desshy
cubiertos en Kenia (Tugen Hills) y
Ardipithecus ram idus (de entre 41 Y55 millones de antildeos) en Etioshy
piacutea todos con rasgos que sugieren
el bipedismo y que son anteriores a
los Australopithecus
Precisamente el teacutermino hoshy
miacutenido se corresponde con prishy
mates cuyo desplazamiento es
biacutepedo en esto parece haber un
acuerdo generalizado entre anshy
tropoacutelogos o paleoantropoacutelogos
El bipedismo acarrea una serie de
caracteriacutesticas en la anatomiacutea que
sirven de referencia a la hora de
distinguir los foacutesiles en los craacuteneos
la posicioacuten del hueco de insercioacuten
de la columna vertebral foramen
magnum es central en la base
para proporcionar el equilibrio neshy
cesario de la cabeza en un indivishy
duo erguido La longitud del cuello
femoral y el surco de insercioacuten del
muacutesculo en dicho cuello del feacutemur
la estructura de la pelvis o la disshy
posicioacuten paralela y maacutes adelantashy
da de los pulgares en los pies son
otras de esas caracteriacutesticas que
van ligadas al desplazamiento biacuteshy
pedo
Francisco Novoa Cid Bioacutelogo y profesor de lE S
2 los Australopithecus
Pruebas indudables de bipedisshy
mo las encontramos entre los Ausshy
tralopithecus (simios del Sur) que vivieron en Aacutefrica hace entre 4 y 2
millones de antildeos y de los que hay bastantes representantes corresshy
pondientes a varias especies A africanus A robustus A anashymensis
Pero sin duda los maacutes famosos son los restos de Lucy una Ausshytralopithecus afarensis descushy
biertos en 1974 por Donald Johanshy
son en la regioacuten de Afar (Etiopiacutea)
correspondientes a una adolescente que data de 32 millones de antildeos Un esqueleto casi completo que
proporcionoacute una enorme informashy
cioacuten y que se vioacute luego aumentada por los restos de trece individuos (4
nintildeos y 9 adultos de ambos sexos) en el mismo yacimiento
Huellas de Laetali
y otro de los descubrimienshy
tos maacutes emblemaacuteticos fueron las
Huellas de Laetoli en Tanzania
en 1976 por Mary Leakey del rasshy
tro de 36 millones de antildeos dejado
por las pisadas de probablemente
una familia de tres homiacutenidos soshy
bre arcilla y ceniza volcaacutenica huacutemeshy
da y que constituye la prueba maacutes
irrefutable del cam inar biacutepedo de
estos homiacutenidos
El craacuteneo y el aspecto sin emshy
bargo de los Australopithecus era
maacutes proacuteximo a los chimpanceacutes que
Comparacioacuten entre los esqueletos de un H erectus (izda) un Australapithecus
(centro) y un H sapiens
a los humanos actuales Su estatushy
ra era inferior (135 en machos y
105 en hembras) su volumen crashy
neal en general entre 400 y 500 cc era aproximadamente un tercio
del nuestro sin frente y sus brazos
eran proporcionalmente largos
con relacioacuten a sus piernas Su denshy
tadura revela una dieta vegetariana
de hojas y frutos
Una de las implicaciones que
suelen deducirse de la posicioacuten ershy
guida es que permitioacute liberar las
manos que pudieron adquirir una
mayor destreza y dar lugar con el
tiempo al desarrollo de una tecnoshy
logiacutea
3 El geacutenero Horno
Fue el uso de tecnologiacutea y la
aparicioacuten de una industria liacutetica
Junto a un cambio significativo en
la dieta en la que el uso de herrashy
mientas permite descarnar animashy
les muertos lo que marca la aparishy
cioacuten del geacutenero Homo hace unos
25 millones de antildeos Una dieta carshy
niacutevora maacutes rica en proteiacutenas favoreshy
cioacute ademaacutes el desarrollo cerebral
El volumen craneal iraacute aumenshy
tando desde los 650 cc en Homo
ha bilis hasta los 1500 en los neanshy
dertales (algo mayor que nuestros
1400 cc)
Hasta hace poco se consideshy
raba como representantes maacutes
antiguos del geacutenero a los Horno habilis que ya fabricaban lascas
pero el descubrimiento en la deacuteshy
cada de los 90 en el lago Malawi
(Rift africano) de una mandiacutebula inferior datJdJ en unos 25 milloshy
nes de antildeos correspondiente a una nueva especie Horno rudolfenshysis y de la que parece partir seguacuten
el equipo descubridor (FSchrenk y
T Bromage) la liacutenea evolutiva que
conduce hacia nuestra especie ha
generado la controversia
Fue un periacuteodo del Plioceno en
el que se produjo un notable camshy
bio climaacutetico con descenso de tem shy
peratura media y humedad yen el
que coexistieron diversas especies
de homiacutenidos
Sin embargo uno de los hallazshy
gos maacutes significados ocurrioacute en
1984 cuando el equipo de Richard
Leakey desenterroacute el esqueleto
casi completo del nintildeo de Turkashyna (lago Turkana Kenia) de 16
millones de antildeos Para eacutel y otros
foacutesiles de sus caracteriacutesticas se
creoacute la especie Horno ergaster homiacutenidos de 850 cc de capacidad
craneal con proporciones corpora shy
les un patroacuten de crecimiento muy
parecidos a los nuestros y con una
industria liacutetica maacutes elaborada (cul shy
tura achelense) Se le supone preshy
cursor del Homo erectus y tal vez
del H antecesor de Atapuerca
Craacuteneo de Hamo ergaster
De por medio una importante
interrogante la de los foacutesiles de
Horno georgicus en el Caacuteucaso
(Georg ia) con una antiguumledad feshy
chada en 185 millones de antildeos
y unos rasgos anatoacutemicos y una industr ia liacutetica maacutes primitiva de lo
esperado pero que ponen de mashynifiesto que los homiacutenidos salieron
de Aacutefrica mucho antes de lo que se
habiacutea supuesto
Homo erectus
Con una antiguumledad de 18 mishy
llones de antildeos el Horno erectus teniacutea unas caracteriacutesticas anatoacutemishy
cas muy parecidas a las nuestras su
capacidad craneal era de 1000 cc
y con una cultura bastante desashy
rrollada se desconoce si utilizaron
lenguaje hablado complejo pero
siacute alguacuten sistema de comunicacioacuten
capaz de transmitir aprendizaje Ha
sido el homiacutenido que migroacute a Asia
Hace un milloacuten de antildeos estaba
perfectamente asentado en China
y Java y su presencia se extendioacute
hasta hace tan soacutelo 30000 antildeos en
que se extinguioacute Por tanto llegoacute
a coexistir tanto con neandertales
como con nuestra especie
En el sur de Europa en cambio
el homiacutenido maacutes antiguo con la
excepcioacuten del Caacuteucaso corresponshy
de a Horno antecesor (Atapuerca
Burgos) en la Peniacutensula ibeacuterica los
primeros hallazgos fueron fechashydos en 800000 antildeos de antiguumleshy
dad pero maacutes recientemente la
aparicioacuten de nuevos foacutesiles en los
yacimientos de Atapuerca ya han
retrasado la aparicioacuten de los homiacuteshynidos en el Viejo Continente a 12
millones de antildeos en el Pleistoceno
inferior
Con el mismo volumen craneal
que H erectus presentan en camshy
bio unos arcos supraorbitales meshy
nos pronunciados Los huesos de
Gran Dolina de ind ividuos joacutevenes
presentan marcas de descarnashy
miento claros signos de canibashylismo
Para los paleoanshy
tropoacutelogos J L Arsuashy
ga E Carbonell y J
Bermuacutedez de Castro directores de las excashy
vaciones de Atapuershy
ca pueden constituir
probablemente un anshy
tepasado comuacuten que
conduce por un lado a
la liacutenea evolutiva hasta
los neandertales con sus
precursores los Homo
heidelbergensis y por otra liacutenea diferente hasshy
ta nuestra especie
De los Horno heidelbergensis (preshy
neandertales) la mayor acumulacioacuten de foacutesiles
se ha encontrado tamshy
bieacuten en Atapuerca en el
Yeacutelcimiento Sima de los huesos
y corresponde a los restos de 33 inshy
dividuos de ambos sexos de entre 13 y 30 antildeos datados en 300000
antildeos producto probablemente de
un enterramiento lo que revelariacutea
la existencia de un fuerte sentido
social y mente simboacutelica Indivishy
duos de complexioacuten fuerte hueshy
sos de notable grosor capacidad
craneal algo menor a la nuestra y
mandiacutebula sin mentoacuten
El Horno neanderthalensis debe su nombre al valle de Neanshy
der (Alemania) donde en el siglo
XIX se halloacute el primer esqueleto
parcial de estos homiacutenidos Apashy
recieron hace unos 230000 antildeos
y poblaron Europa y Asia occidenshy
tal adaptaacutendose al clima extremo
de las glaciaciones hasta que se
extinguieron hace unos 30000
antildeos o tal vez menos en su proshy
bablemente uacuteltimo reducto que
parece pudo ser la Peniacutensula Ibeacuteshy
rica Sus caracteriacutesticas fiacutesicas son
una evolucioacuten de los heidelbergenshy
sis con la diferencia de una mayor
capacidad craneal que llega a los
1500 cc (mayor que la nuestra)
por lo demaacutes huesos maacutes gruesos
y pesados que los nuestros fuertes
pero no muy altos (160-170) Y
en su rostro notable prognatismo
sin mentoacuten frente huidiza yarshy
cos supraorbitales resaltados
--
Coexistieron con el Hamo sashy
piens durante miles de antildeos y las
causas de su desaparicioacuten no aclashy
radas son objeto de discusioacuten al
igual que la posibilidad de cruces
(hibr idaciones) entre ambas espeshy
cies hipoacutetesis de la que hay parshy
tidarios como M Wolpoff o Fred
H Smith o detractores como Ch
B Stringer Lo que es indudable
es que los neandertales poseiacutean
una avanzada industria liacutetica usashy
ban el fuego el cuero y la madera
para producir herramientas armas
y adornos cuidaban a sus enfershy
mos y ancianos enterraban a sus
muertos y probablemente desarroshy
lla ron alguacuten tipo de lenguaje para
comunicarse Muy leJOS de la idea
que inicialmente se teniacutea de besshy
tias primitivas sin inteligencia algushy
na Hay pruebas de que algunos
grupos practicaron el canibalismo
pero eso tambieacuten ocurrioacute en nuesshy
tra especie
4 El Horno Sapiens
El Hamo saplens aparece en
Aacutefrica hace 200000 antildeos el arcaishy
co seguacuten algunos investigadores
y hace 120000 el moderno y con
relativa rapidez se va extendiendo
y sustituye a las otras poblaciones
de homiacutenidos en todo el mundo
Desde hace al menos unos 25000
antildeos ninguna otra especie de hoshy
miacutenidos le disputa su espacio en los
ecosistemas que coloniza del plashy
neta Tierra
Dotado de un esqueleto maacutes lishy
gero que el de los neandertales lo
que aumenta la agilidad y proba-
Bibliografiacutea
blemente la habilidad sobre todo
en las manos el craacuteneo evoluciona
adquiriendo una frente maacutes vertica l
desaparece el prognatismo y apareshy
ce el mentoacuten las mandibulas menos
robustas el desarrollo de dietas maacutes
vari adas con la utilizacioacuten del fuego
que le permite un mayor aprovechashy
miento de nutrientes con menor
gasto energeacutetico en su digestioacuten
el desarrollo de un cerebro y de un
leng uaje maacutes complejos que pershy
IIliten el anaacutelisis la planificacioacuten de
estrategias y la transmisioacuten de coshy
nocimientos y aprendizajes el mashy
yor desarrollo tecnoloacutegico gracias a
una mente maacutes creativa emprendeshy
dora dominada por la curiosidad y
en ocasiones el deseo de aventura
y probablemente un mayor sentido
social y de pertenencia a un grupo
lo que lleva a inevitables disputas y
conflictos entre grupos Todo ello
ha llevado a nuestra especie a coshy
lonizar en la praacutectica todos los meshy
dios del planeta fundamentalmenshy
te a base de modificar esos medios
para adaptarlos a nosotros En una
palabra para independizarnos del
medio
Pero sin duda el motor de la evolucioacuten son las mutaciones y reshy
combinaciones geneacuteticas que orishy
ginan la variabilidad y que permishy
ten la aparicioacuten y diversificacioacuten de
rasgos nuevos que no existiacutean en
los ancestros En nuestro caso que
compartimos aproximadamente un
99 del genoma con los chimpanshy
ceacutes son determinadas secuencias
en ese 1 restante del ADN claves
en el proceso de hominizacioacuten y de
nuestras diferencias con ellos
yvwwportalciencianet Art iacuteculos de antropologiacutea y paleontologiacutea Registros foacutesiles sobre la evolucioacuten humana en el Plioceno Emiliano Agu irre Enriacutequez Homiacutenidos contemporaacuteneos Investigacioacuten y Ciencia lan Tatersa ll iquestQuieacutenes fueron los neandertales InvestigaCioacuten y Ciencia Kate Wong Mutaciones pioneras Investigacioacuten y Ciencia Dennos Drayna iquestQueacute nos hace humanos Investigacioacuten y Ciencia Katherine S Pollard
El trabajO de genetistas como
Dennis Drayna o de bioestad iacutestishy
cosas como Katherine Pollard ha
revelado unas cuantas secuencias
de ADN importantes en la evolushy
cioacuten humana Mencionareacute soacutelo alshy
gunas de ellas
La secuencia HAR 1 (118 bases
de ADN del genoma humano que
codifican ARN) que se activa en
el cerebro y parece resultar esenshy
cial en el desarrollo de la corteza
cerebral La secuencia FOXP2 un
gen de evolucioacuten raacutepida y que tieshy
ne una importante implicacioacuten en
el habla Secuencias que tienen
relacioacuten con la dieta como el gen
LCT que permite la toleranCia a la
lactosa en adultos lo que permite
utilizar la leche de animales domeacutesshy
ticos En la lista de secuencias geshy
neacuteticas significativas estaacuten las que
tienen que ver con nuestro sistema
inmunitario Nuestros genes llevan
cicatrices de la lucha contra enshy
fermedades infecciosas especialshy
mente en el caso de retrovirus Tal
es el caso del gen TRIMS que nos
pelmite defendernos mejor que
otros primates frente al ret rovirus
PtEVR1 pero que a cambio nos
hace maacutes vulnerables al VIH (virus
del SIDA)
Somos una joven especie a ve shy
ces un tanto inconsciente que debe
aprender a usar correctamente su
tecnologiacutea y controlar su capacidad
de modificar el medio para evitar
la destruccioacuten de su propia casa el
planeta antes de tiempo y de si
misma
SUPERNOVA 1987 En este antildeo de 1987 alcanshy
zoacute la tierra despueacutes de 168 mil antildeos de viaje por el espacio la luz procedente de una explosioacuten de supernova que tuvo lugar en la vecina galaxia conocida como Gran Nube de ~lagallanes visible desde el hemisferio sur Esto puesshyto en kiloacutemetros supone la friolera de 1589414400 000000 000 Como se observa son distancias inimaginables para nuestros estaacutenshydares de aquiacute en la tierra A decir verdad esta estrella que explotoacute convirtieacutendose asiacute en supernova ya estaba alliacute mucho antes y hashybiacutea fotografiacuteas tomadas con anshyterioridad a la explosioacuten lo cual la convertiacutea asiacute en un magniacutefico e inigualable laboratorio de investishygacioacuten Esto no se podiacutea hacer en tiempos antiguos anteriores a la invencioacuten de la caacutemara fotograacutefishyca la cual ha sido uno maacutes entre los muchos avances de los uacuteltimos cien o doscientos antildeos y de gran importancia en su aplicacioacuten a la astronomiacutea Aunque los estallidos de supernovas en nuestra galaxia son muy poco frec uentes tal vez
Supernova 1987 tomada por el Hubble en 1994
uno cada 100 antildeos o maacutes en el universo entero dada la cantidad de galaxias que existen son muy abundantes De la que estamos hablando aunque no fue en la Viacutea Lactea siacute fue en nuestra vecindad a unos 168 mil antildeos luz como deshyciacuteamos que no es tanto si consi middot deramos su procedencia de otra galaxia la maacutes proacutexima a nosotros_ Esto ha dado margen por primera vez a un estudio concienzudo de lo que estas portentosas explosioshynes dan de siacute y a comprobar si las teoriacuteas elaboradas por los cientiacutefishycos coincidiacutean con la observacioacuten y el estudio de los hechos
Puesto que habiacutea fotografiacuteas anshyteriores que determinaban cual era la estrella que se habiacutea convertido en supernova puacutedose contrastar con los posteriores acontecimientos y fue el momento de comprobar si las teoriacuteas existentes se corresponshydiacutean con las observaciones y con los modelos computacionales que se habiacutean hecho sobre los casos de supernovas Los detalles observashydos encajaban sorprendentemente con las previsiones El resultado de ambas cosas teoriacutea y observacioacuten indicaba que la estrella conteniacutea unas 18 masas solares y tan solo 11 millones de afios de vida en el momento de la explosioacuten Como es habitual en estos casos su composhysicioacuten era principalmente hidroacutegeshyno y helio y su brillo el equivalente a 40 mil veces el de nuestro sol de ahiacute que su consumo de energiacutea fuera mucho mayOl y por tanto su duracioacuten mucho maacutes corta
Cuando la estrella colapsoacute al descender el calor interno que la manteniacutea estable se produjo casi instantaacuteneamente un espectacushylar encogimiento hasta alcanzar un
Antolin Franco Ex-presidente de la Agrupacioacuten
diaacutemetro de tan solo unas pocas decenas de kiloacutemetros
El telescopio espacial Hubble no fue lanzado al espacio hasta abril de 1990 y una vez que hubo estashydo operativo se volcoacute en obtener el maacuteximo de informacioacuten fotograacutefica y espectrograacutefica de lo que quedashyba de la supernova No obstante como se sabe este telescopio en principio resultoacute estar defectuoso por lo tanto las fotografiacuteas obtenishydas no eran las mejores posibles y hubo que esperar a que se corrishygieran los defectos para que estas alcanza ran inigualables cotas de nitidez En 1994 se tomoacute una fotoshygrafiacutea muy detallada de los restos de la explosioacuten y aparecieron unos inesperados anillos que todaviacutea hoy siguen siendo objeto de estushydio pa ra determinar su procedencia (veacutease fotografiacutea adjunta)
Esta explosioacuten de supernova ha sido la maacutes brillante nunca vista desde 1604 antildeo en que Johannes Kepler pudo observar la ya fashymosiacutesima SN 1604 a la que se ha denominado estrella de Kepler La que dio origen a la de 1987 como dijimos antes ya se habiacutea observashydo y se la conociacutea como SK-69202 Era una supergigante azul de unas 18 o 20 masas solares y unas 40 veces el diaacutemetro del sol y su luz llegoacute a nosotros el 23 de febrero de 1987 despueacutes de un viaje de 168 mil antildeos aproximadamente En el hemisferio sur se pudo ver con gran nitidez y se la considera una supemova de tipo 11 de las que crean elementos maacutes pesados que el hieno Su proximidad (en teacutermishynos relativos) y su pronta deteccioacuten la han convertido en la supernova maacutes y mejor estudiada de la histoshyria
Estrella que explota al terminar su vida
Como deciacuteamos todo esto tuvo lugar hace 168 mil antildeos cuando el hombre actual el Homo sapiens todaviacutea no habiacutea entrado en esta fase de desarrollo y su antecesor de aquella eacutepoca seguramente ni siquiera estaba en posesioacuten del lenshyguaje Si la deteccioacuten hubiera sido instantaacutenea si la ve locidad de la luz no tuviera liacutemites no estariacuteamos ahora hablando de esta supernoshyva pues no existiriacutea ninguacuten registro histoacuterico de la misma Tal vez aquel hombre primitivo la habriacutea visto y la habriacutea interpretado seguramenshyte como un augurio de los dioses si para aquel entonces el cerebro humano en sus albores estuviera ya lo suficientemente desarrollado para llegar a estas conclusiones No lo sabemos o al menos el que esto escribe no lo sabe
Pasados esos 168 mil antildeos que la luz necesitoacute para hacer la traveshysiacutea hasta nosotros fue descubierta desde el Observatorio de Las Camshypanas en Chile el 24 de febrero de 1987 por lan Shelton e indepenshydientemente desde Nueva Zelanshyda Fue la uacutenica supernova visible a
simple vista desde la invencioacuten del telescopio
Pero antes de detectarla suceshydioacute algo curioso algo que entraba dentro de lo que es una prediccioacuten cientiacutefica y que veniacutea ni maacutes ni meshynos a confirmar el buen hacer de los investigadores Tres horas antes y precediendo a la llegada de la luz se detectoacute en varios lugares la lleshygada de un paquete de neutrinos iquestCoacutemo era posible que estos neushytrinos se adelantaran a la luz emishytida por la supernova teniendo en cuenta que nada puede ir maacutes deshyprisa que la luz7 Otra vez la teoriacutea daba una explicacioacuten a este extrashyntildeo proceder la emisioacuten de neutrishynos precede a la emisioacuten de la luz
por eso los neutrinos llegan como una avanzada que anuncia alguacuten acontecimiento Se detectaron en total 24 de ellos 11 en Japoacuten en una mina bajo tierra destinada a la caza de neutrinos 8 los captoacute IBM Irvine-Michigan-Brookhaven en Estados Unidos y 5 maacutes en el Laboratorio de neutrinos Baksan en el Caacuteucaso Rusia Por primera vez neutrinos procedentes de una
Obseacutervese la supernova 7987 en el centro con sus anillos
alguacuten tiempo despueacutes de la explosioacuten
supernova habiacutean sido observados directamente y las observaciones coincidiacutean en gran medida con los modelos teoacutericos Se estimaba que despueacutes de la explosioacuten de la supernova el resultado habriacutea de ser la formacioacuten de una estrella de neutrones pero a pesar de la insistencia del telescopio espacial Hubble por dar con ella a pesar de las numerosas fotografiacuteas tomashydas desde su puesta en oacuterbita en 1990 relacionadas con este aconshytecimiento la estrella de neutrones no se ha dejado ver Tal vez esteacute oculta por alguna nube de gas y polvo o tal vez se haya convertido en un agujero negro e incluso hay quienes estiman que podriacutea habershyse formado una estrella de quarks que en teoriacutea pueden formarse dentro de estrellas de neutrones particularmente masivas Todo esto se estaacute investigando y alguacuten diacutea muy posiblemente tengamos la respuesta
Aunque el nuacutemero de neutrinos detectado fue muy pequentildeo se coshyrresponde con lo que se esperaba si bien en ese momento no fuera ese el cometido de los dispositivos cazaneutrinos existentes aquiacute en la Tierra pues nada se sabiacutea entonshyces de la explosioacuten que habiacutea tenido lugar en la vecina galaxia La verdad es que debemos estar muy agradeshycidos de que coincidiendo con la explosioacuten o poco antes se hubieshyran establecido sobre la tierra esos detectores de neutrinos Fue una afortunada coincidencia De haber sucedido la explosioacuten de la supershynova unos antildeos antes no se hubieshyran detectado y ciertas predicciones de la ciencia no se habriacutean podido confinnar por el momento
De todos modos la investigashycion sigue adelante a pesar de los antildeos transcurridos y tal vez se produzca alguna sorpresa que nos abra un poco maacutes el camino hacia el conocimiento de este tipo de exshyplosiones celestes
La nanociencia y la nanotecshynologiacutea son dos aacutereas del conocishymiento emergentes con un elevado caraacute cter multidisciplinar Hablar de ellas es sinoacutenimo de innovacioacuten desarrollo y de relevanc ia cientiacutefica y social Tal es asiacute que ambas discishyplinas han sido incorporadas como una de las Acciones Estrateacutegicas del Plan Nacional de I+D+ i 2008-2011 o lo que es lo mismo el Gobierno espantildeol reconoce el papel de estas disciplinas para mejoror nuestra competitividad industrial Dicho reshyconocimiento estaacute fundamentado en avances innovadores obtenidos que van desde la s aplicaciones en medicina (fabricacioacuten de ligamenshytos o tendones artificiales) o en aplicaciones energeacuteticas dedicadas
BlIClen
ANOCIENCIA y NANOTECNOLOGIA
UN VIAJE FASCINANTE AL NANOCOSMOS
Jorge Lobo Checa Centre dlnvestigacioacute en Nanocieacutencia i Nanotecnologia CIN2 (CSIC -leN) Esfera UAB 08193-Bel laterra Espantildea
a la construccioacuten (edificios que se puedan autoabastecer energeacuteticashymente) hasta su implementacioacuten en dispositivos electroacutenicos cada vez maacutes diminutos y potentes
En nuestra sociedad es cada vez maacutes probable toparse con las palashybras nanociencia y nanotecnoloshygiacutea y consecuentemente es loacutegico preguntarse cuaacutel es el significado y la diferencia entre ambos vocashyblos Las dos palabras comparten el prefijo nano que proviene del voshycablo griego del mismo nombre y que significa diminuto enano peshyquentildeo yes usado en el sistema inshyternacional (SI) de unidades para indicar un factor de 10-9 (es decir la mil milloneacutesima parte de algo) Un
NClIIon Un iexclMIniO BlllIgtn
Figura 1 Tamantildeos caracteriacutesticos y escala de los diferentes objetos nanomeacutetricos comshyprendidos entre O 1y 100 nm con los que se trabaja habitualmente en la nanotecnoshylogiacutea (Imagen tomada de la referencia [1])
nanoacutemetro (n m) es una longitud diez veces superior al tamantildeo tiacutepishyco de un aacutetomo (O 1 nm) o lo que es lo mismo unas 80000 veces maacutes pequentildeo que el diaacutemetro de un cabello humano De este modo la diferencia entre estas dos palabras surge de la propia diversidad en la definicioacuten de ciencia y tecnologiacutea Ciencia es la necesidad de saber un reflejo de la curiosidad del ser humano planteada de forma obJeshytiva y utilizando el meacutetodo cientiacutefishyco (es decir el trabajo realizado en un laboratorio de investigacioacuten en el que se busca o prueba una proshypiedad o una ley de la naturaleza) mientras que tecnologiacutea parte de los conocimientos baacutesicos estableshycidos por la ciencia para construir un dispositivo o aparato que tenga una utilidad o aplicacioacuten determishynada De esta forma la nanociencia y la nanotecnologiacutea estaacuten ligadas y son las dos caras de una misma moneda la tecnologiacutea se desarroshylla a partir de los conocimientos cientiacuteficos existentes y a su vez eacutesta proporciona nuevas herramientas a los cientiacuteficos con las que estudiar nuevos conceptos y avanzar en la ciencia que una vez maacutes generashyraacute tecnologiacutea nueva creando un sistema retroalimentado conocido como ciacutercu lo virtuoso
Ni la nanociencia ni la nanot ecshynologiacutea nacieron como disciplinas cerradas sino que ambas son camshypos del conocimiento que se han
ido construyendo paralelamente con la generacioacuten de nuevos conoshycimientos e innovaciones De maneshyra general se podriacutea definir nanoshytecnologiacutea como la fabricacioacuten de materiales estructu ras dispositivos y sistemas funcionales a traveacutes del control y ensamblado de la materia a la escala del nanoacutemetro (de O 1 a 100 nanoacutemetros del aacutetomo hasta por debajo de la ceacutelula tal y como se muestra en la figura 1) asiacute como la aplicacioacuten de nuevos conceptos y propiedades (fiacutesicas quiacutemicas bioloacutegicas mecaacutenicas eleacutectricas) que surgen como consecuencia de esa escala tan reducida Esta escala de tamantildeos es un tanto arbitraria el liacutemite inferior (una deacutecima de nanoacutemetro) parece claro ya que por debajo del aacutetomo no hay obshyjetos manipulables Sin embargo el liacutemite superior (una centena de nanoacutemetro) es una referencia para indicar que los objetos deben de estar por debajo de la micra Hoy en diacutea tenemos el conocimiento necesario para mover manipular y construir objetos de estos tamantildeos (nanociencia) que seraacuten utilizados en un futuro cercano para realizar una funcioacuten especiacutefica dentro de un determinado dispositivo (nanoshytecnologiacutea)
El origen de la Nanotecnologiacutea es un tanto difusa pero concepshytualmente se atribuye al Premio Nobel Richa l-d Feynman durante su famoso discurso There is plenty of Room at the Bottom (Hay mucho espacio al fondo) En esta miacutetica conferencia pronunciada en 1959 en el Instituto de Tecnologiacutea de California en Pasadena Feynman tratoacute sobre el problema de manishypular controlar y fabricar objetos de muy pequentildeas dimensiones abordaacutendolo desde una perspectishyva absolutamente distinta a como se habiacutea hecho hasta el momento y abriendo todo un nuevo mundo de posibilidades cientiacuteficas y tecnoloacuteshygicas En aquel momento su discurshyso no tuvo una gran repercusioacuten tal vez por la carencia de teacutecnicas experimentales que permitiesen
visualizar las unidades atoacutemicas y moleculares a manipular Es maacutes la palabra nanotecnologiacutea no apashyrece en su discurso y fue acuntildeashyda posteriormente en 1974 por el profesor N Taniguchi de la Univershysidad de Ciencia de Tokio cuando la mencionoacute en un artiacuteculo titulado On the Basic Concept of Nanoteshychnology (sobre el concepto baacutesishyco de la nanotecnologiacutea) En dicho artiacuteculo se hablaba de como esta tecnologiacutea nos permitiriacutea separar consolidar y deformar materiales aacutetomo a aacutetomo o moleacutecula a moshyleacutecula Posteriormente en el antildeo 1986 E Drexler publicoacute su libro Engines of Creation (maacutequinas de creacioacuten) en el que se descrishybe coacutemo las nanomaacutequinas seraacuten capaces de construir desde ordeshynadores hasta maquinaria pesada mediante procesos de ensamblaje de moleacuteculas y aacutetomos Los encarshygados de realizar tan tedioso proshyceso seriacutean nanorobots ensamblashydores capaces de auto- repararse y constituirse a siacute mismos
La idea de usar nanorobots creados a nuestro antojo para reashylizar funciones determinadas nos recuerdan al funcionamiento de los ribosomas y otros agregados moshyleculares en las ceacutelulas de nuestro cuerpo De hecho la biologiacutea viene usando la manipulacioacuten molecular desde hace casi 4000 millones de
antildeos sobre la Tierra Concretamenshyte las maacutequinas auto-repllcantes a nivel atoacutemico son guiadas por el ADN replicadas por el ARN moshyleacuteculas especiacuteficas son ensamblashydas mediante encimas y las ceacutelulas estaacuten llenas de motores a escala molecular Cadenas de iones que permiten o bloquean el paso de otros iones al interior de la ceacutelula a traveacutes de la pared de liacutepidos estaacuten exquisitamente disentildeadas a escala atoacutemica_ Hay por tanto una coshynexioacuten importante de los concepshytos finales de la nanotecnologiacutea con la biologiacutea Las formas de vida maacutes pequentildeas bacterias virus y los componentes activos de las ceacutelulas tienen tamantildeos tiacutepicos en el rango del nanoacutemetro
De este modo otro de los obshyjetivos de la nanociencia y la nashynotecnologiacutea es aprender de los mecanismos fundamentales que la vida ha desarrollado durante su evolucioacuten para intentar reproducirshylos e incluso adaptarlos buscando la resolucioacuten de otros problemas que poco tienen que ver en prinshycipio con la biologiacutea Se podriacutea decir que la evolucioacuten darwiniana ha alcanzado la maestriacutea de las leshyyes de mecaacutenica cuaacutentica que son probabiliacutesticas en su naturaleza como meacutetodo para la supervivenshycia La comprensioacuten de fenoacutemeshynos cuaacutenticos presentes a escala
Figura 2 Basados en la mecaacutenica cuaacutentica han surgido nuevos tipos de microscopios llamados eJe campo cercano (SPM) que nos permiten ver y manipular la materia a escala atoacutemica Estos microscopios basados en la interaccioacuten eJe una punta metaacutelica afilada con el substrato a estudiar (imagen izquierda) han sido una verdadera revolushycioacuten cientiacutefica ya que nos permiten visualizar directamente los aacutetomos de la materia tal y como se observa en la imagen de la derecha (caeJa una de las bolas es un aacutetomo de siliCio) (Imaacutegenes tomadas de la referencia [1])
nanomeacutetrica necesitan por tanto de investigacioacuten fun damental para que puedan ser aplicables en disshypositivos tilles como nanosensores nanomotores y en muchas otras aplicaciones como en medicina y farmacologiacutea
A pesar de que el concepto de aacutetomos ya se habiacutea postulado en la ant igua Grecia eacutestos no se llegaron a visua lizar hasta finales del sig lo XX El ser humano siempre ha senshytido la necesidad de ver maacutes allaacute de lo que le permiten sus limitaciones naturales El mundo invisible es tan infinito y fascinante como el univershyso y aunque nos cueste imaginar y comprender el pequentildeo tamantildeo el enorme nuacutemero o la naturaleza de los objetos diminutos es un reto acercarnos a la grandeza de lo peshyquentildeo El desarrollo de nuevos meacuteshytodos microscoacutepicos para la visuashylizacioacuten del nanomundo marcoacute un hito en el conocimiento cientiacutefico El microscopio oacuteptico tuvo que ser reemplazado por nuevas teacutecnicas como el microscopio electroacutenico o el microscopio de efecto tuacutenel puesto que los liacutemites en resolushycioacuten vienen determinados por la longitud de onda de la luz usada que para el espectro visib le se situacutea entre 400 y 700 nm De este modo soacutelo so podiacutean resolver estructuras en el rango del sub-microacutemetro lo que corresponde a tamantildeos 1000 veces mayor quo la longitud caracshyteriacutestica de un aacutetomo y por tanto no permitiacutean su manipulacioacuten
El trabajo con objetos tan peshyquentildeos inherente a la nanotecnoshylogiacutea entrantildea una gran dificultad y de hecho fue algo praacutecticamente imposible hasta que se desarrollashyron los microscopios de campo cershycano (SPMs) mostrado en la Figura 2 Estas novedosas herramientas permiten no soacutelo la visualizacioacuten sino tambieacuten la manipulacioacuten de objetos de dimensiones nanomeacuteshytricas de muy distinta naturaleza Estos microscopios son tan potenshytes que con ellos es posible llegar a ver aacutetomos sob re una superficie
y moverlos a nuestro antojo La necesidad de esta compleja insshytrumentacioacuten implica otra de las carltJctoriacutesticas fundamentales que acompantildean a la nanociencia y nashynotecnologiacutea su interdisciplinarieshydad Asiacute pues el desarrollo de esta nueva ciencia requiere no soacutelo la utilizacioacuten de teacutecnicas de fabricashycioacuten visualizacioacuten y caracterizacioacuten muy precisas sino tambieacuten una aproximacioacuten multidisciplinar que reuacutena a fiacutesicos quiacutemicos bioacutelogos tecnoacutelogos y teoacutericos trabajando juntos y utilizando el mismo lenshyguaje
Una vez que los meacutetodos de vishysualizacioacuten fueron accesib les para los cientiacuteficos dos enfoques baacutesishycos surgieron para la creacioacuten de estructuras nanomeacutetricas de mashynera reproducible (veacutease la figura 3) El primer meacutetodo llamado topshydown (de arriba hacia abajo) imshypone esencialmente una estructura o patroacuten sobre el substrato que se
mm
Jlm
nm
Top clown
Bottom up
procesa Esta teacutecn ica estaacute basada en una adecuacioacuten y extensioacuten de las teacutecnicas ya existentes como por ejemplo la litografiacutea para crear dichas nanoestructuras Con estas teacutecnicas se obtienen muy alta reshysolucioacuten espacial (cercana a los 50 nm) a costes razonables pero que aumentan alarmantemente cuanto menor es el tamantildeo de la estrucshytura final debido a la dificultad en su produccioacuten Por el contrario el segundo meacutetodo denominado bottom-up(de abajo hacia arriba) estaacute basado en teacutecnicas que utilizan una filosofiacutea totalmente contraria esto es van desde las estructuras fundamentales (aacutetomos moleacuteculas especiacuteficas o nanopartiacuteculas) para crear los dispositivos por auto-enshysamblado El auto-ensamblado es un proceso en el que unos composhynentes inicialmente desordenados dan lugar a estructuras organizashydas como consecuencia de interacshyciones especiacuteficas o locales entre sus componentes Las estructu ras
Figura 3 Los dos meacutetodos usados para el control de la materia a escala nanomeacutetrica La imagen muestra (en sentido horario desde arriba) una imagen de microscoacutepio elecshytroacutenico de un electroacutemetro nanomecaacutenico una estructura de nano tubos de carbono un nanotubo (azul) conectando dos electrodos una red auto-ensamblada compuesta por moleacuteculas y aacutetomos de hierro y finalmente siete moleacuteculas de monoacutexido de carshybono formando la letra C obtenida por manipulacioacuten con una punta de un microsshycopio de campo cercano (Imagen tomada de la referencia [2)
crecidas son el resultado de la comshypeticioacuten ente procesos cineacuteticos y termodinaacutemicos
En la actualidad la microelecshytroacutenica uno de nuestros pilares tecnoloacutegicos estaacute basada en el meacutetodo top down La microelecshytroacutenica ha revolucionado y cambiashydo nuestra forma de vida en forma de ordenadores teleacutefonos moacuteviles televisores y un sinfiacuten de aparatos electroacutenicos Esta revolucioacuten estaacute basada en el transistor inventado en 1947 que hizo posible la apashyricioacuten del circuito integrado y el microprocesador El reto tecnoloacuteshygico es conseguir almacenar maacutes informacioacuten en un menor espacio de forma maacutes raacutepida y todo ello por menos dinero Hasta la fecha esto ha sido posible y ha seguido la llamada ley de Moore que estableshyce que la densidad de transistores en un dispositivo de estado soacutelido se doblariacutea cada 18 meses Asiacute un procesador Penti um IV obtenido mediante teacutecnicas litografiacutecas tieshyne en su interior aproximadamente 6 millones de transistorescm2 vashylor que cuadruplica a los del Penshytium 1 creado soacutelo 4 antildeos antes La separacioacuten miacutenima entre liacuteneas en el antildeo 2000 era de 180 nm y en el antildeo 2008 es de 45 nm como anuncioacute 18M Extrapolando estos nuacutemeros en el antildeo 20161a separashycioacuten entre liacuteneas deberiacutea ser de 10 nm es decir inferior a 100 aacutetomos De seguir cumplieacutendose esta ley y al mismo ritmo podriacuteamos aventurar que a mediados del siglo XXI Ilegashyriacuteamos a un limite absoluto un bit = un aacutetomo Sin embargo antes de alcanzar este liacutemite nos encontrashyriacuteamos con varios problemas
- El primero de ellos tiene que
Referencias
ver con el hecho de que a medishyda que se reduce el tamantildeo de un objeto su superficie crece respecto a su volumen Una consecuencia importante de este aumento es que las propiedades del material cambiaraacuten al reducir el tamantildeo del objeto puesto que las propiedades fiacutesicas de una superficie son muy distintas a las del volumen Estas modificaciones en las propiedades se conocen como efectos de tamashyntildeo finito
- El segundo problema reside en que para tamantildeos del orden o inferiores al nm aparecen efectos cuaacutenticos En nuestro mundo (mashycroscoacutepico) las leyes conocidas por ejemplo las que definen el movishymiento de los cuerpos (ecuaciones de Newton) o la conductividad eleacutectrica (ley de Ohm) dejan simshyplemente de ser vaacutelidas cuando tratamos con objetos cercanos al tamantildeo nanomeacutetrico La existencia de estos efectos lejos de tomarse como inconvenientes o inoportushynos se plantean hoy diacutea como imshyportantes alternativas para la creashycioacuten de futuros dispositivos fundashymentado en propiedades ni siquieshyra existentes en la naturaleza
- El uacuteltimo problema fundashymental que aparece al intentar seguir disminuyendo el tamantildeo de un objeto es que cada vez resulta maacutes difiacutecil mejorar las herramientas que permiten su manipulacioacuten Por tanto aunque la ley de Moore se ha cumplido inexorablemente dushyrante maacutes de 30 antildeos vemos que llegado un momento aparecen una serie de limitaciones intriacutensecas que son irresolubles con el tipo de planteamiento en el que se basa la tecnologiacutea actual Asiacute se imposhyne la necesidad de desarrollar una
nueva tecnologiacutea que nos permita asumir los desafiacuteos planteados en nuestra carrera hacia la miniaturishyzacioacuten Ese es el papel de la nanoshytecnologiacutea
A pesar de que en la actualidad existen pocos productos basados en la nanotecnologiacutea ya existe una gran repercusioacuten mediaacutetica en la sociedad a traveacutes de reportajes y programas en prensa radio teleshyvisioacuten cine ciencia-ficcioacuten e intershynet La nanotecnologiacutea produce el mismo tipo de fascinacioacuten preocushypacioacuten y miedo que los estudios sobre el cosmos aunque ambos son extremos opuestos lo diminushyto frente a lo gigantesco Sin emshybargo siacute hay una gran diferencia entre ambos mundos El universo es gigantesco inalcanzable soacutelo observable mediante telescopios o radiotelescopios y en el que estashymos realizando intreacutepidas explorashyciones limitadas por ahora a los planetas de nuestro entorno Por el contrario podemos movernos en la nanoescala con gran familiashyridad y podemos jugar con los aacutetomos y moleacuteculas para producir nuevas estructuras y nuevos mateshyriales El dominio de la materia en la nanoescala nos permite disentildear y fabricar nuevos materiales hasta ahora inexistentes descubrir proshypiedades nunca observadas inven shytar dispositivos que nos permitan construir otros maacutes y maacutes compleshyjos con comportamientos similares a entidades bioloacutegicas etceacutetera Todo ello nos lleva a hacernos una pregunta casi existencial iquestHasta doacutende podremos llegar con la nashynotecnologiacutea 7 No se conoce la resshypuesta el limite final podriacutea residir en nuestra propia imag inacioacuten
[1) e Briones Lloren te ECasero Junquera J A Martiacuten Gago PA Ame lio Serena Domingo J M Goacutemez Olleta P Moltoacute Moltoacute Nanociencia y ilanotecnologiacutea Entre la ciencia ficcioacuten del presente y la tecnologiacutea del futuro Fundacioacuten Espantildeola para la Ciencia y la Tecnologiacutea httpowwwfecvtes [2J J V Barth G Constantini K Kern Engineering atomic and molecular nanostructures at surfaces Nature 437 671 (2005) [3J E L Wolf Nanophysics and Nanotechnology An Introduction to Modern Concepts in Nanoscience (Segunda Edicioacuten) W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2006) [4J B Brushhan Springer Handbook of Nanotechnology Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2004) [5J M Koacuteh ler W Fritzsche Nanotechnology An Introduction to Nanostructuring techniques W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2004)
Hace casi veintitreacutes siglos exacshytamente el antildeo 287 aC naciacutea en Siracusa entonces una colonia de la Magna Grecia el gran Arquiacutemeshydes uno de los mayores genios de la antiguumledad de cuyos inventos y descubrimientos seguimos benefishyciaacutendonos ahora
De su vida es poco lo que sabeshymos porque la biografiacutea que escrishybioacute un coetaacuteneo suyo llamado Heshyraacuteclides no llegoacute hasta nosotros La mayor pa rte de la informacioacuten que poseemos se la debemos a Plutarco (46-120 de nuestra era) en su fashymosa obra Vidas Paralelas quien a su vez extrajo los datos del hisshytoriador romano Pollbio autor de una Historia universal
Se considera probable aunque no probado que viajoacute a Egipto y mantuvo estrecha relacioacuten con Erashytoacutestenes de Cirene director de la ceacutelebre biblioteca alejandrina y se da por cierto que contactoacute con la escuela cientiacutefica de dicha ciudad cuyos matemaacuteticos leyeron y citashyron sus obras No obstante hubo que esperar hasta el antildeo 530 de para que se hiciera la primera comshypilacioacuten de sus escritos por Isidoro de Mileto Pocas copias de los trashybajos del sabio siracusano sobrevishyvieron y no fue hasta 1906 cuando Johann Ludw ig Heiberg descubrioacute en Constantinopla un palimpsesto (papiro sobre el que se ha escrito un texto sobre otro anterior borrashydo) que permitioacute conocer los razoshynamientos matemaacuteticos de que se habiacutea va lido Arquiacutemedes para sus descubrimientos
Fue un genio de las matemaacuteshyticas con especial dedicacioacuten a la geometriacutea Sus hallazgos le garanshytizan un puesto de honor en 105
anales de la ciencia Ideoacute un meacutetoshydo para medir la circunferencia coshynociendo el diaacutemetro y determinoacute con aproximacioacuten de menos de dos mileacutesimas el valor del pi griego Elaboroacute tambieacuten las foacutermulas que
ARQUIMEDES permiten calcular el aacuterea del ciacutercushylo partiendo del radio y calculo el aacuterea de un segmento de paraacutebola entre otros hallazgos geomeacutetricos
Si bien no descubrioacute la palanca estudioacute las leyes que explican el principio que entra en juego al accionarla y al darse cuenta de la importancia que teniacutea dijo Si me dan un punto de apoyo movereacute el mundo
Arquiacutemedes no solo cultivoacute con eacutexito las matemaacuteticas sino que hizo incursiones fructiacuteferas en la fiacutesishyca Inventoacute el tornillo que lleva su nombre consistente en un mecashynismo con una hoja en forma de tornillo dentro de un cilindro para transferir agua desde un nivel bajo a canales de irrigacioacuten Este tornishyllo sigue usaacutendose para bombear liacutequidos
Se dice que mientras tomaba un bantildeo observoacute que el agua de la tina subiacutea cuando eacutel entraba y este efecto le llevoacute a descubrir el prinshycipio hrdrostaacutetico conocido como principio de Arquiacutemedes que en su versioacuten actualizada se enuncia diciendo que un soacutelido sumergido en un liquido recibe un empuje ha-
Piacuteo Moa Ban ga Escritor
cia arriba igual al peso del vo lumen del liacutequido que desaloja Al descushybrir este principio exclamoacute Eureshyka (Lo he encontrado) que ha pasado al cataacute logo de expresiones populares
Su mente prodigiosa no solo elucubraba teoriacuteas innovadoras tambieacuten dedicoacute su talento a inshyventa r armas nuevas que pudieran servir para la defensa de su ciudad Una de ellas fue un artefacto esshypecie de garra capaz de hund ir un naviacuteo enemigo
Pero el arma maacutes sorprendente seriacutean los espejos ustorios conocishyda por un relato de Luciano de Sashymosata (12 1-161 de) con la cual consiguioacute incendiar una escuadra enemiga Este invento nunca ha sido reproducido por lo que se pone en duda su existencia
La muerte de Arquiacutemedes se produjo el antildeo 212 aC a los 75 antildeos una edad considerada lonshygeva para la eacutepoca asesinado por un soldado romano de los que conquistaron Siracusa seguacuten la leshyyenda al negarse a acompantildearle pretextando que teniacutea que resolver antes un problema
Estatua de bronce de Arquiacutemedes en el observatorio Archenhold en Berl iacuten esculpida por Gerhard Thieme e inaugurada en 1972
Jack W Szostack
PREMIOS NOBEL Piacuteo Moa Banga DE CIENCIA 2009
Escritor
Charles K Kao George E Smith Wi llard S Boyle
2009 fue un antildeo en el que la concesioacuten de los premios Nobel de ciencia revistioacute ciertas peculiashyridades que conviene resaltar En primer lugar la adjudicacioacuten a tres investigadores en cada uno excepshyto en el de Economiacutea que fue comshypartido por dos ganadores Todos ellos destacaron en investigacioacuten baacutesica cuyos resultados propiciaron muacuteltiples aplicaciones praacutecticas lo que muestra claramente la imshyportancia que la ciencia pura tiene para el progreso
Otra caracteriacutestica es la alta parshyticipacioacuten de la mujer que acaparoacute cinco nominaciones el 44 de los agraciados proporcioacuten nunca alshycanzada antes Una de ellas la de Economiacutea es la primera mujer en ser distinguida con el galardoacuten en dicha disciplina en los 60 antildeos en que se adjudicoacute
MEDICINA
Recayoacute en tres cientiacuteficos (dos mUjeres y un varoacuten) que seguacuten destacoacute el jurado del Instituto Kashyrolinska han antildeadido una nueva dimensioacuten para la comprensioacuten de la ceacutelula han arrojado luz sobre los mecan ismos de enfermedades y han estimulado el desarrollo de nuevas terapias potenciales Se trata de Elisabeth H Blackburn Carol W Greider y Jack W Szostak
Los tres destacaron en la investishygacioacuten baacutesica sobre los teloacutemeshyros una estructura que se une a los extremos de los cromosomas humanos y los protege del enveshyjecimiento A la piexclimera se debe el descubrimiento de la enzima telomerasa que es un mecanismo baacutesico para la vida Cuando la teloshymerasa aumenta anormalmente se produce caacutencer O sea que en su justa medida rejuvenece la ceacutelula pero en exceso provoca un tumor Los conocimientos adquiridos proshymeten aplicaciones futuras en la lucha contra el caacutencer y el enveJeshycimiento celular
Blackburn nacioacute en Tasmania (Australia) en 1948 y junto con su disciacutepula Greider descubrieron la telomerasa en 1984
Grelder natural de California nacioacute en 1961 y fue quien demosshytroacute que los teloacutemeros previenen
el dantildeo en los cromosomas y por uacuteltimo Szostak de 57 antildeos Ion dishynense identificoacute ceacutelulas que por estar mutadas provocan un enveJeshycimiento celular prematuro
FiacuteSICA
La Academia sueca concedioacute el preciado galardoacuten a tres investigashydores que han ayudado a sentar las bases de las actuales redes de comunicaciones al decir del JUshyrado Son Charles Kao Kuen WishylIiaard S Boyle y George E Smith El tema comuacuten de investigacioacuten fue el descubrimiento del siacutelice un mashyterial abundante en la naturaleza como transmisor de la luz y a traveacutes de ella de las comunicaciones por fibra oacuteptica
El proceso lo inicioacute Kao en 1966 con la publicacioacuten de un artiacuteculo firmado conjuntamente con G O Gackam en el que anunciaba la capacidad de la luz para transmitir informacioacuten De ahiacute arranca la utishylizacioacuten industrial de la fibra oacuteptica desde 1970 transformada hoy en una red de maacutes de 1000 millones de kiloacutemetros por la que circulan textos muacutesica e imaacutegenes utilizashydas en Internet medicina etc
Kao que nacioacute en 1933 en Shanghai fue el precursor y visionashyrio del horizonte que se abriacutea con el empleo de la fibra oacuteptica Vive
Venkatraman Ramakrishnan Ada E Yonath Thomas A Stei tz
en Hong Kong donde sigue ded ishycado a la docencia
Boyle nacido en Canadaacute en 1924 junto con Smith que nacioacute en Nueva York en 1930 siguiendo la teoriacutea sobre el efecto fotoeleacutectrishyco de Einstein que le valioacute el Nobel crearon un sensor digital llamado CCD (Charged Coupled Device) cashypaz de reunir y leer las sentildeales de un gran nuacutemero de elementos de las imaacutegenes el ojo electroacutenico de las caacutemaras digitales que se utiliza tambieacuten en numerosas aplicaciones teacutecnicas como en la observacioacuten del interior del cuerpo humano y ha proporcionado fotos de lejanos lugares (como por ejemplo de Marshyte) o de los oceacuteanos profundos en palabras de la Academia
QUiacuteMICA
Tambieacuten este antildeo fueron tres investigadores de esta ciencia los laureados con el preciado galarshydoacuten cuyos nombres son Benkatrashyman Ramakrishnan Ada Yonath y Thomas Steitz que coincidieron en sus estudios sobre la estructura y funciones de los ribosomas unas partiacuteculas del citoplasma que desshycodifican la informacioacuten del ADN transmitida por el ARN mensajero para fabricar las proteiacutenas selecshycionando los amin oaacutecidos uno a uno
Los equipos liderados por los tres ganadores consiguieron por medio de la cristalografiacutea de rayos X el coshynocimiento en tres dimensiones de la estructura atoacutemica de los ribososhymas en el antildeo 2000 Este logro de bioquiacutemica baacutesica permitioacute saber como actuacutean los antibioacuteticos en las ceacutelulas de las bacterias lo que haraacute
posible disentildear nueshyvos antibioacuteticos que mejoren Ia actividad de 10$ actualmente en uso evitando asiacute la aparicioacuten de resistenshycia que se da en algushynos casos
La israeliacute Yonath de 70 antildeos trabaja en el Instituto Weismann de Jerusaleacuten y fue la pionera en obtener los primeros cristales Ellnor Ostrom OIIver E Willlamson de ribosomeacutels el norteamericano Steitz nacido en 1940 es profesor de la Universidad de Yale y publicoacute en 1998 el primer mapa incomshypleto del ribosoma y por uacuteltimo Ramakrishnan el maacutes Joven de los tres nacioacute en la India en 1952 y trabaja en la Universidad de Camshybridge (R~lIlo Unido) Tuvo una partlclpaClon relevante en la resoshylucioacuten de la estructura ribosoacutemica En dicha Universidad fue donde James Watson y Francis Crick desshycubrieron en 1953 la estructura en doble heacutelice del ADN
ECONuumlMiacuteA
La Academia de Ciencias de Suecia otorgoacute el premio de Ecoshynomiacutea a dos profesores estadounishydenses (como manda la tradici oacuten) por sus investigaciones en torno a las organizaciones sociales y la imshyportancia que en ellas tiene la orshyganizacioacuten econoacutemica (economic gobernance) que ha sido tladucishyda al espantildeol por un raro palabro gobernanza que bien podriacutea haber sido sustituido por gobierno o gobernabilidad Los plemiados son Elinor Ostrom y Oliver WiJliamshy
son Aunque ambos partieron de oacutepticas distintas coinciden en sus conclusiones
Ostrom nacida en 1933 es proshyfesora de la Universidad de Indiana y centroacute su trabajo en el estudio de la gestioacuten de la propiedad comuacuterl y en su libro El gobierno de los meshydios comunes describe numeroshy
sos casos eXitosos de comunidades locales entre las que incluyoacute el Trishybunal de las Aguas de Valencia un jurado centenario de regantes que dirime los conflictos derivados del uso del agua como ejemplos que muestran mayor eficiencia que la de otras forma puacuteblicas o privadas de gestioacuten Llega a la conclusioacuten de que ni la plivatizacioacuten ni la gesshytioacuten puacuteblica son siempre la mejor
opcioacuten Por su parte Williamson de 77
antildeos (uno maacutes que su pareja ganashydora) es docente de la Universidad de Berkeley California y autor de la obra Las instituciones econoacuteshymicas del capitalismo en la que estudia la teoriacutea y desarrollo de los costes de transaccioacuten que son los derivados de la operacioacuten aunque no formen parte del precio y su aplicacioacuten al funcionamiento intershyno de las empresas Analizoacute como influyen las relaciones jeraacuterquicas de las grandes sociedades en la reshysolucioacuten de los conflictos internos Tambieacuten estudioacute las situaciones en las que la organizacioacuten empresashyrial se vuelven tan complejas que aconseja externalizar determi nadas actividades operacioacuten que recibe el nombre de outsourci ng
ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
bull Los diacuteas 18 19 Y20 de septiemshybre tuvo luga r en el municipio ourenshysano de Maceda la celebracioacuten de Asshyt roga licia 09 evento del que nuestra agrupacioacuten form a parte como colaboshyradora organizadora del mismo y que en los uacuteltimos dos antildeos se estaacute convirshytiendo en la referencia del panorama astronoacutemico gallego gracias a la gran calidad de las conferencias y talleres que durante estos diacuteas se desarrollan wwwastroga liciaorg
- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
bull El diacutea 16 de octubre t uvo lugar una observacioacuten con el colectivo ponteshyvedreacutes Va ipolorio en el nacimiento del Riacuteo Gafos muy cerquita de Pontevedra A esta observacioacuten acudieron muchos miembros de dicho colectivo y un buen nuacutemero de miembros de la AARB
bull Los diacuteas 13 y 24 de noviembre Julio Pereira impartioacute sendas charlas de Iniciacioacuten a la Astronomiacutea y sesiones de Planetario para los alumnos del Coleshygio Mariano de Vigo Tambieacuten t uvieron lugar estas charlas de iniciacioacuten a la Asshytronomiacutea en el Colegio Las Acacias
voa nos acercoacute todas las novedades acerca de la investigacioacuten sobre exoshyplanetas con una charla-coloquio titushylada Planetas Extrasol ares que tuvo lugar en la Libreriacutea Casa eJel Libro cuya gerencia una vez mas nos cedioacute su sashyloacuten de actos para nuestras actividades
bull El 17 de noviembre Pablo Martiacuteshynez Javier Navidad Sebastiaacuten Hernaacutenshydez y Ricardo Lago se desplazaron al Alto de Fontefriacutea con intencioacuten de obshyservar el maacuteximo de las Leoacutenidas (lluvia de estrellas)
bull El 23 de noviembre Ricardo Lago impartioacute una charla-coloquio titu lada Exploracioacuten Espac ia l en el sa loacuten de actos de la libreriacutea Casa del Libro
bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
bull Durante este antildeo 2009 se han enviado reportes sobre contaminacioacuten lumiacutenica al Proyecto IACO en el ma rco del AIA-IYA2009
bull Se ha puesto en marcha el Proshyyecto CMON (Collaborative Meteor Observatory Network) entre varios afishycionados gallegos para montar una red gallega de registro y estudio de boacutelidos y meteoros que pueda colaborar con otras redes profesionales que ya estaacuten en pleno funcionamiento
Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
-
Eridanu~--
[) 225 0
Columba -lt
E w
Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
Diacutea 20shy
Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
Diacutea 4shy
Diacutea 22shy
Diacutea 17shy
MAYO
Diacutea 6shy
Diacutea 16shy
Diacutea 26shy
JUNIO
Diacutea 8shy
Diacutea 21shy
Diacutea 28shy
Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
Toda a informacioacuten de
Vi O
Alcaldiacutea Concello de Vigo
ALCALDiacuteA
Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
Cal eacute o seu horario Luns a venres de 8 da mantildeaacute aacutes 8 da tarde e saacutebados de 10 da mantildeaacute aacutes 2 da tarde
Outros servizos de Atencioacuten Cidadaacute Se vostede quere obter informacioacuten a traveacutes do seu moacutebil ou do seu enderezo electroacutenico sobre ofertas de emprego munlClpals subvencioacutens e prazos de pagamento dos impostos municipais noacutes informaacutemoloa sen custo alguacuten Poacutedese dar de alta a traveacutes do 010 ou no enderezo 010vigoorg
Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
bullWWW vigO org
realmente la unioacuten cientiacutefica las grandes glorias del espiacuteritu humashyniacutestico suministrando una ciencia loacutegica subyacente iquestTememos noshysotros como Keats destejer el arco iris Richard Feynman el gran fiacutesico teoacuterico preguntoacute una vez iquest El entendimiento de los mecanismos de la actividad estelar hacen disminuir de alguacuten modo
nuestra apreciacioacuten de la belleza y esplendor del cielo nocturno
LO S PAPELES DE LA FiacuteSICA
Empleo
Los fiacutesicos encuentran emshypleo en academias en laboratoshyrios nacionales y en laboratorios de investigacioacuten industriales Hay tambieacuten un aacutegil movimiento de fiacutesicos en otros campos en donde son valorados su exclusivo dominio de instrumentos y de anaacutelisis mashytemaacuteticos Se mueven faacutecilmente por la moderna biologiacutea y han conshytribuido grandemente a definir la estructura y funcioacuten tridimensional de complejas moleacuteculas de DNA
Hoy en diacutea las fronteras de la astrofiacutesica y fiacutesica de partiacuteculas nos han dado un cuadro bastante claro y bien verificado del origen del unishyverso en un Big Bang el origen tan caliente y denso que la materia existiacutea en su forma maacutes primordial Los fiacutesicos de partiacuteculas simulando esto en grandes aceleradores sushyministran leyes que siguen la evolushycioacuten del universo hasta el presente Tanto la astrofiacutesica como la fiacutesica de partiacuteculas utilizan grandes y cashyros instrumentos y generalmente entrantildean colaboraciones internashycionales de decenas y centenares de cientiacuteficos y estudiantes graduashydos La mayor parte de la illvegtLishygacioacuten baacutesica en fiacutesica se hace con fondos del gobierno Otra investishy
gacioacuten baacutesica estaacute maacutes proacutexima a su aplicacioacuten y uno puede defenshyder el gasto puacuteblico como esencial
para producir ciencia en apoyo a la tecnologiacutea y contribuir a una ecoshynomiacutea robusta
Temas de Eacutetica y M oral
Los temas de eacutetica y moral surshygen cuando los fiacutesicos trabajan en laboratorios de defensa en armashymentos tales como explosivos nushy
cleares misiles y otras contribucioshynes a la guerra Como estaacuten cienshytiacuteficamente educados los fiacutesicos pueden ser consultados sobre proshyyectos tales como bombas guiadas con precisioacuten misiles defensivos con base en sateacutelites y cualquier fuente especialmente relacionada con impactos medioambientales Como la ciencia supone 150 mil millones de doacutelares anuales de gasshyto el respaldo de la fiacutesica y de los diversos campos es un tema poliacutetishyco y ciertamente aquiacute hay tensioshynes y competencias
Organizaciones profesionales
La fiacutesica estaacute organizada a esshycala nacional en la Sociedad Fiacutesica Americana (APS siglas in ingleacutes) asiacute como tambieacuten en sociedades subdisciplinares para impulsar la investigacioacuten atraer a estudiantes y obtener becas y contratos Orshyganizaciones paraguas tales como la Academia Nacional de Ciencias (NAS) y la Asociacioacuten Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS) son para la cultura para aconsejar al gobierno para hacer avanzar la ciencia generalmente y para orshy
ganizar poderosos Iobbies para defender u oponerse a poliacuteticas medioambientales temas regulatoshyrios seguridad educacioacuten prograshy
mas militares y similares La Unioacuten
Internacional para la Fiacutesica Pura y Aplicada (IUPAP) abarca a todas las naciones con un nuacutemero de fiacutesicos suficientemente grande para dirigir
temas relevantes para la profesioacuten
pero tambieacuten para aplicaciones de
la fiacutesica El compartir la construcshy
cioacuten de grandes telescopios aceshyleradores e instrumentos de fusioacuten es cada vez maacutes crucial La educashycioacuten para el continuo avance de la
ciencia es un problema comuacuten en
donde la experiencia internacional es uacutetil Elevar la captacioacuten popular de la fiacutesica es igualmente importanshyte a medida que la fiacutesica del siglo
XXI continuacutea engendrando nuevas
tecnologiacuteas
CONCLUSiOacuteN
La necesidad de un entendishy
miento puacuteblico de la fiacutesica - no de
la ciencia - nunca ha sido mayor El
conocimiento baacutesico que estamos acumulando sobre coacutemo funciona el mundo no es ni bueno ni malo Las aplicaciones de este conocishy
miento pueden medirse por armashy
mento nuclear o por un incremenshyto en la longevidad mejor salud y los medios econoacutemicos para repashyrar el medioambiente y reducir la pobreza a escala mundiciexcll Aquiacute la
humanidad tiene una eleccioacuten que puede juzgarse
I
EN LA BUSQUEDA
DE NUESTROS ORIGENES 1 los homiacutenidos maacutes antiguos
Desentrantildear la historia de nuesshy
tra especie es una tarea ardua y
compleja en la que la respuesta
a cada pregunta a merludo suele
venir acompantildeada de todo un conshy
junto de nuevas interrogantes que complican nuestro aacuterbol genealoacuteshy
gico Y en la que no siempre geneacuteshy
tica y paleontologiacutea parecen ir de
acuerdo
Seguacuten los datos geneacuteticos pushy
blicados por David Reich (Nature
mayo 2006) la separacioacuten entre
los homiacutenidos y los antepasados
de nuestros parientes maacutes proacutexishy
mos los chimpanceacutes se produjo
muy probablemente hace menos
de 5 millones y medio de antildeos Sin
embargo el descubrimiento por
Michel Brunet (Universidad de Poishy
tiers) en el desierto del ehad de los r-estos foacutesiles de Toulllaf (Sashyhelanthropus tchadensis) datashy
dos en casi 7 millones de antildeos y
que puede representar a nuestro
antepasado homiacutenido maacutes antishy
guo pone un nuevo dilema sobre los oriacutegenes de nuestra especie
y entre los foacutesiles de especies
maacutes antiguas consideradas tamshy
bieacuten como homiacutenidos se encuenshy
tran los de Orrorin tugeniensis (de unos 6 millones de antildeos) desshy
cubiertos en Kenia (Tugen Hills) y
Ardipithecus ram idus (de entre 41 Y55 millones de antildeos) en Etioshy
piacutea todos con rasgos que sugieren
el bipedismo y que son anteriores a
los Australopithecus
Precisamente el teacutermino hoshy
miacutenido se corresponde con prishy
mates cuyo desplazamiento es
biacutepedo en esto parece haber un
acuerdo generalizado entre anshy
tropoacutelogos o paleoantropoacutelogos
El bipedismo acarrea una serie de
caracteriacutesticas en la anatomiacutea que
sirven de referencia a la hora de
distinguir los foacutesiles en los craacuteneos
la posicioacuten del hueco de insercioacuten
de la columna vertebral foramen
magnum es central en la base
para proporcionar el equilibrio neshy
cesario de la cabeza en un indivishy
duo erguido La longitud del cuello
femoral y el surco de insercioacuten del
muacutesculo en dicho cuello del feacutemur
la estructura de la pelvis o la disshy
posicioacuten paralela y maacutes adelantashy
da de los pulgares en los pies son
otras de esas caracteriacutesticas que
van ligadas al desplazamiento biacuteshy
pedo
Francisco Novoa Cid Bioacutelogo y profesor de lE S
2 los Australopithecus
Pruebas indudables de bipedisshy
mo las encontramos entre los Ausshy
tralopithecus (simios del Sur) que vivieron en Aacutefrica hace entre 4 y 2
millones de antildeos y de los que hay bastantes representantes corresshy
pondientes a varias especies A africanus A robustus A anashymensis
Pero sin duda los maacutes famosos son los restos de Lucy una Ausshytralopithecus afarensis descushy
biertos en 1974 por Donald Johanshy
son en la regioacuten de Afar (Etiopiacutea)
correspondientes a una adolescente que data de 32 millones de antildeos Un esqueleto casi completo que
proporcionoacute una enorme informashy
cioacuten y que se vioacute luego aumentada por los restos de trece individuos (4
nintildeos y 9 adultos de ambos sexos) en el mismo yacimiento
Huellas de Laetali
y otro de los descubrimienshy
tos maacutes emblemaacuteticos fueron las
Huellas de Laetoli en Tanzania
en 1976 por Mary Leakey del rasshy
tro de 36 millones de antildeos dejado
por las pisadas de probablemente
una familia de tres homiacutenidos soshy
bre arcilla y ceniza volcaacutenica huacutemeshy
da y que constituye la prueba maacutes
irrefutable del cam inar biacutepedo de
estos homiacutenidos
El craacuteneo y el aspecto sin emshy
bargo de los Australopithecus era
maacutes proacuteximo a los chimpanceacutes que
Comparacioacuten entre los esqueletos de un H erectus (izda) un Australapithecus
(centro) y un H sapiens
a los humanos actuales Su estatushy
ra era inferior (135 en machos y
105 en hembras) su volumen crashy
neal en general entre 400 y 500 cc era aproximadamente un tercio
del nuestro sin frente y sus brazos
eran proporcionalmente largos
con relacioacuten a sus piernas Su denshy
tadura revela una dieta vegetariana
de hojas y frutos
Una de las implicaciones que
suelen deducirse de la posicioacuten ershy
guida es que permitioacute liberar las
manos que pudieron adquirir una
mayor destreza y dar lugar con el
tiempo al desarrollo de una tecnoshy
logiacutea
3 El geacutenero Horno
Fue el uso de tecnologiacutea y la
aparicioacuten de una industria liacutetica
Junto a un cambio significativo en
la dieta en la que el uso de herrashy
mientas permite descarnar animashy
les muertos lo que marca la aparishy
cioacuten del geacutenero Homo hace unos
25 millones de antildeos Una dieta carshy
niacutevora maacutes rica en proteiacutenas favoreshy
cioacute ademaacutes el desarrollo cerebral
El volumen craneal iraacute aumenshy
tando desde los 650 cc en Homo
ha bilis hasta los 1500 en los neanshy
dertales (algo mayor que nuestros
1400 cc)
Hasta hace poco se consideshy
raba como representantes maacutes
antiguos del geacutenero a los Horno habilis que ya fabricaban lascas
pero el descubrimiento en la deacuteshy
cada de los 90 en el lago Malawi
(Rift africano) de una mandiacutebula inferior datJdJ en unos 25 milloshy
nes de antildeos correspondiente a una nueva especie Horno rudolfenshysis y de la que parece partir seguacuten
el equipo descubridor (FSchrenk y
T Bromage) la liacutenea evolutiva que
conduce hacia nuestra especie ha
generado la controversia
Fue un periacuteodo del Plioceno en
el que se produjo un notable camshy
bio climaacutetico con descenso de tem shy
peratura media y humedad yen el
que coexistieron diversas especies
de homiacutenidos
Sin embargo uno de los hallazshy
gos maacutes significados ocurrioacute en
1984 cuando el equipo de Richard
Leakey desenterroacute el esqueleto
casi completo del nintildeo de Turkashyna (lago Turkana Kenia) de 16
millones de antildeos Para eacutel y otros
foacutesiles de sus caracteriacutesticas se
creoacute la especie Horno ergaster homiacutenidos de 850 cc de capacidad
craneal con proporciones corpora shy
les un patroacuten de crecimiento muy
parecidos a los nuestros y con una
industria liacutetica maacutes elaborada (cul shy
tura achelense) Se le supone preshy
cursor del Homo erectus y tal vez
del H antecesor de Atapuerca
Craacuteneo de Hamo ergaster
De por medio una importante
interrogante la de los foacutesiles de
Horno georgicus en el Caacuteucaso
(Georg ia) con una antiguumledad feshy
chada en 185 millones de antildeos
y unos rasgos anatoacutemicos y una industr ia liacutetica maacutes primitiva de lo
esperado pero que ponen de mashynifiesto que los homiacutenidos salieron
de Aacutefrica mucho antes de lo que se
habiacutea supuesto
Homo erectus
Con una antiguumledad de 18 mishy
llones de antildeos el Horno erectus teniacutea unas caracteriacutesticas anatoacutemishy
cas muy parecidas a las nuestras su
capacidad craneal era de 1000 cc
y con una cultura bastante desashy
rrollada se desconoce si utilizaron
lenguaje hablado complejo pero
siacute alguacuten sistema de comunicacioacuten
capaz de transmitir aprendizaje Ha
sido el homiacutenido que migroacute a Asia
Hace un milloacuten de antildeos estaba
perfectamente asentado en China
y Java y su presencia se extendioacute
hasta hace tan soacutelo 30000 antildeos en
que se extinguioacute Por tanto llegoacute
a coexistir tanto con neandertales
como con nuestra especie
En el sur de Europa en cambio
el homiacutenido maacutes antiguo con la
excepcioacuten del Caacuteucaso corresponshy
de a Horno antecesor (Atapuerca
Burgos) en la Peniacutensula ibeacuterica los
primeros hallazgos fueron fechashydos en 800000 antildeos de antiguumleshy
dad pero maacutes recientemente la
aparicioacuten de nuevos foacutesiles en los
yacimientos de Atapuerca ya han
retrasado la aparicioacuten de los homiacuteshynidos en el Viejo Continente a 12
millones de antildeos en el Pleistoceno
inferior
Con el mismo volumen craneal
que H erectus presentan en camshy
bio unos arcos supraorbitales meshy
nos pronunciados Los huesos de
Gran Dolina de ind ividuos joacutevenes
presentan marcas de descarnashy
miento claros signos de canibashylismo
Para los paleoanshy
tropoacutelogos J L Arsuashy
ga E Carbonell y J
Bermuacutedez de Castro directores de las excashy
vaciones de Atapuershy
ca pueden constituir
probablemente un anshy
tepasado comuacuten que
conduce por un lado a
la liacutenea evolutiva hasta
los neandertales con sus
precursores los Homo
heidelbergensis y por otra liacutenea diferente hasshy
ta nuestra especie
De los Horno heidelbergensis (preshy
neandertales) la mayor acumulacioacuten de foacutesiles
se ha encontrado tamshy
bieacuten en Atapuerca en el
Yeacutelcimiento Sima de los huesos
y corresponde a los restos de 33 inshy
dividuos de ambos sexos de entre 13 y 30 antildeos datados en 300000
antildeos producto probablemente de
un enterramiento lo que revelariacutea
la existencia de un fuerte sentido
social y mente simboacutelica Indivishy
duos de complexioacuten fuerte hueshy
sos de notable grosor capacidad
craneal algo menor a la nuestra y
mandiacutebula sin mentoacuten
El Horno neanderthalensis debe su nombre al valle de Neanshy
der (Alemania) donde en el siglo
XIX se halloacute el primer esqueleto
parcial de estos homiacutenidos Apashy
recieron hace unos 230000 antildeos
y poblaron Europa y Asia occidenshy
tal adaptaacutendose al clima extremo
de las glaciaciones hasta que se
extinguieron hace unos 30000
antildeos o tal vez menos en su proshy
bablemente uacuteltimo reducto que
parece pudo ser la Peniacutensula Ibeacuteshy
rica Sus caracteriacutesticas fiacutesicas son
una evolucioacuten de los heidelbergenshy
sis con la diferencia de una mayor
capacidad craneal que llega a los
1500 cc (mayor que la nuestra)
por lo demaacutes huesos maacutes gruesos
y pesados que los nuestros fuertes
pero no muy altos (160-170) Y
en su rostro notable prognatismo
sin mentoacuten frente huidiza yarshy
cos supraorbitales resaltados
--
Coexistieron con el Hamo sashy
piens durante miles de antildeos y las
causas de su desaparicioacuten no aclashy
radas son objeto de discusioacuten al
igual que la posibilidad de cruces
(hibr idaciones) entre ambas espeshy
cies hipoacutetesis de la que hay parshy
tidarios como M Wolpoff o Fred
H Smith o detractores como Ch
B Stringer Lo que es indudable
es que los neandertales poseiacutean
una avanzada industria liacutetica usashy
ban el fuego el cuero y la madera
para producir herramientas armas
y adornos cuidaban a sus enfershy
mos y ancianos enterraban a sus
muertos y probablemente desarroshy
lla ron alguacuten tipo de lenguaje para
comunicarse Muy leJOS de la idea
que inicialmente se teniacutea de besshy
tias primitivas sin inteligencia algushy
na Hay pruebas de que algunos
grupos practicaron el canibalismo
pero eso tambieacuten ocurrioacute en nuesshy
tra especie
4 El Horno Sapiens
El Hamo saplens aparece en
Aacutefrica hace 200000 antildeos el arcaishy
co seguacuten algunos investigadores
y hace 120000 el moderno y con
relativa rapidez se va extendiendo
y sustituye a las otras poblaciones
de homiacutenidos en todo el mundo
Desde hace al menos unos 25000
antildeos ninguna otra especie de hoshy
miacutenidos le disputa su espacio en los
ecosistemas que coloniza del plashy
neta Tierra
Dotado de un esqueleto maacutes lishy
gero que el de los neandertales lo
que aumenta la agilidad y proba-
Bibliografiacutea
blemente la habilidad sobre todo
en las manos el craacuteneo evoluciona
adquiriendo una frente maacutes vertica l
desaparece el prognatismo y apareshy
ce el mentoacuten las mandibulas menos
robustas el desarrollo de dietas maacutes
vari adas con la utilizacioacuten del fuego
que le permite un mayor aprovechashy
miento de nutrientes con menor
gasto energeacutetico en su digestioacuten
el desarrollo de un cerebro y de un
leng uaje maacutes complejos que pershy
IIliten el anaacutelisis la planificacioacuten de
estrategias y la transmisioacuten de coshy
nocimientos y aprendizajes el mashy
yor desarrollo tecnoloacutegico gracias a
una mente maacutes creativa emprendeshy
dora dominada por la curiosidad y
en ocasiones el deseo de aventura
y probablemente un mayor sentido
social y de pertenencia a un grupo
lo que lleva a inevitables disputas y
conflictos entre grupos Todo ello
ha llevado a nuestra especie a coshy
lonizar en la praacutectica todos los meshy
dios del planeta fundamentalmenshy
te a base de modificar esos medios
para adaptarlos a nosotros En una
palabra para independizarnos del
medio
Pero sin duda el motor de la evolucioacuten son las mutaciones y reshy
combinaciones geneacuteticas que orishy
ginan la variabilidad y que permishy
ten la aparicioacuten y diversificacioacuten de
rasgos nuevos que no existiacutean en
los ancestros En nuestro caso que
compartimos aproximadamente un
99 del genoma con los chimpanshy
ceacutes son determinadas secuencias
en ese 1 restante del ADN claves
en el proceso de hominizacioacuten y de
nuestras diferencias con ellos
yvwwportalciencianet Art iacuteculos de antropologiacutea y paleontologiacutea Registros foacutesiles sobre la evolucioacuten humana en el Plioceno Emiliano Agu irre Enriacutequez Homiacutenidos contemporaacuteneos Investigacioacuten y Ciencia lan Tatersa ll iquestQuieacutenes fueron los neandertales InvestigaCioacuten y Ciencia Kate Wong Mutaciones pioneras Investigacioacuten y Ciencia Dennos Drayna iquestQueacute nos hace humanos Investigacioacuten y Ciencia Katherine S Pollard
El trabajO de genetistas como
Dennis Drayna o de bioestad iacutestishy
cosas como Katherine Pollard ha
revelado unas cuantas secuencias
de ADN importantes en la evolushy
cioacuten humana Mencionareacute soacutelo alshy
gunas de ellas
La secuencia HAR 1 (118 bases
de ADN del genoma humano que
codifican ARN) que se activa en
el cerebro y parece resultar esenshy
cial en el desarrollo de la corteza
cerebral La secuencia FOXP2 un
gen de evolucioacuten raacutepida y que tieshy
ne una importante implicacioacuten en
el habla Secuencias que tienen
relacioacuten con la dieta como el gen
LCT que permite la toleranCia a la
lactosa en adultos lo que permite
utilizar la leche de animales domeacutesshy
ticos En la lista de secuencias geshy
neacuteticas significativas estaacuten las que
tienen que ver con nuestro sistema
inmunitario Nuestros genes llevan
cicatrices de la lucha contra enshy
fermedades infecciosas especialshy
mente en el caso de retrovirus Tal
es el caso del gen TRIMS que nos
pelmite defendernos mejor que
otros primates frente al ret rovirus
PtEVR1 pero que a cambio nos
hace maacutes vulnerables al VIH (virus
del SIDA)
Somos una joven especie a ve shy
ces un tanto inconsciente que debe
aprender a usar correctamente su
tecnologiacutea y controlar su capacidad
de modificar el medio para evitar
la destruccioacuten de su propia casa el
planeta antes de tiempo y de si
misma
SUPERNOVA 1987 En este antildeo de 1987 alcanshy
zoacute la tierra despueacutes de 168 mil antildeos de viaje por el espacio la luz procedente de una explosioacuten de supernova que tuvo lugar en la vecina galaxia conocida como Gran Nube de ~lagallanes visible desde el hemisferio sur Esto puesshyto en kiloacutemetros supone la friolera de 1589414400 000000 000 Como se observa son distancias inimaginables para nuestros estaacutenshydares de aquiacute en la tierra A decir verdad esta estrella que explotoacute convirtieacutendose asiacute en supernova ya estaba alliacute mucho antes y hashybiacutea fotografiacuteas tomadas con anshyterioridad a la explosioacuten lo cual la convertiacutea asiacute en un magniacutefico e inigualable laboratorio de investishygacioacuten Esto no se podiacutea hacer en tiempos antiguos anteriores a la invencioacuten de la caacutemara fotograacutefishyca la cual ha sido uno maacutes entre los muchos avances de los uacuteltimos cien o doscientos antildeos y de gran importancia en su aplicacioacuten a la astronomiacutea Aunque los estallidos de supernovas en nuestra galaxia son muy poco frec uentes tal vez
Supernova 1987 tomada por el Hubble en 1994
uno cada 100 antildeos o maacutes en el universo entero dada la cantidad de galaxias que existen son muy abundantes De la que estamos hablando aunque no fue en la Viacutea Lactea siacute fue en nuestra vecindad a unos 168 mil antildeos luz como deshyciacuteamos que no es tanto si consi middot deramos su procedencia de otra galaxia la maacutes proacutexima a nosotros_ Esto ha dado margen por primera vez a un estudio concienzudo de lo que estas portentosas explosioshynes dan de siacute y a comprobar si las teoriacuteas elaboradas por los cientiacutefishycos coincidiacutean con la observacioacuten y el estudio de los hechos
Puesto que habiacutea fotografiacuteas anshyteriores que determinaban cual era la estrella que se habiacutea convertido en supernova puacutedose contrastar con los posteriores acontecimientos y fue el momento de comprobar si las teoriacuteas existentes se corresponshydiacutean con las observaciones y con los modelos computacionales que se habiacutean hecho sobre los casos de supernovas Los detalles observashydos encajaban sorprendentemente con las previsiones El resultado de ambas cosas teoriacutea y observacioacuten indicaba que la estrella conteniacutea unas 18 masas solares y tan solo 11 millones de afios de vida en el momento de la explosioacuten Como es habitual en estos casos su composhysicioacuten era principalmente hidroacutegeshyno y helio y su brillo el equivalente a 40 mil veces el de nuestro sol de ahiacute que su consumo de energiacutea fuera mucho mayOl y por tanto su duracioacuten mucho maacutes corta
Cuando la estrella colapsoacute al descender el calor interno que la manteniacutea estable se produjo casi instantaacuteneamente un espectacushylar encogimiento hasta alcanzar un
Antolin Franco Ex-presidente de la Agrupacioacuten
diaacutemetro de tan solo unas pocas decenas de kiloacutemetros
El telescopio espacial Hubble no fue lanzado al espacio hasta abril de 1990 y una vez que hubo estashydo operativo se volcoacute en obtener el maacuteximo de informacioacuten fotograacutefica y espectrograacutefica de lo que quedashyba de la supernova No obstante como se sabe este telescopio en principio resultoacute estar defectuoso por lo tanto las fotografiacuteas obtenishydas no eran las mejores posibles y hubo que esperar a que se corrishygieran los defectos para que estas alcanza ran inigualables cotas de nitidez En 1994 se tomoacute una fotoshygrafiacutea muy detallada de los restos de la explosioacuten y aparecieron unos inesperados anillos que todaviacutea hoy siguen siendo objeto de estushydio pa ra determinar su procedencia (veacutease fotografiacutea adjunta)
Esta explosioacuten de supernova ha sido la maacutes brillante nunca vista desde 1604 antildeo en que Johannes Kepler pudo observar la ya fashymosiacutesima SN 1604 a la que se ha denominado estrella de Kepler La que dio origen a la de 1987 como dijimos antes ya se habiacutea observashydo y se la conociacutea como SK-69202 Era una supergigante azul de unas 18 o 20 masas solares y unas 40 veces el diaacutemetro del sol y su luz llegoacute a nosotros el 23 de febrero de 1987 despueacutes de un viaje de 168 mil antildeos aproximadamente En el hemisferio sur se pudo ver con gran nitidez y se la considera una supemova de tipo 11 de las que crean elementos maacutes pesados que el hieno Su proximidad (en teacutermishynos relativos) y su pronta deteccioacuten la han convertido en la supernova maacutes y mejor estudiada de la histoshyria
Estrella que explota al terminar su vida
Como deciacuteamos todo esto tuvo lugar hace 168 mil antildeos cuando el hombre actual el Homo sapiens todaviacutea no habiacutea entrado en esta fase de desarrollo y su antecesor de aquella eacutepoca seguramente ni siquiera estaba en posesioacuten del lenshyguaje Si la deteccioacuten hubiera sido instantaacutenea si la ve locidad de la luz no tuviera liacutemites no estariacuteamos ahora hablando de esta supernoshyva pues no existiriacutea ninguacuten registro histoacuterico de la misma Tal vez aquel hombre primitivo la habriacutea visto y la habriacutea interpretado seguramenshyte como un augurio de los dioses si para aquel entonces el cerebro humano en sus albores estuviera ya lo suficientemente desarrollado para llegar a estas conclusiones No lo sabemos o al menos el que esto escribe no lo sabe
Pasados esos 168 mil antildeos que la luz necesitoacute para hacer la traveshysiacutea hasta nosotros fue descubierta desde el Observatorio de Las Camshypanas en Chile el 24 de febrero de 1987 por lan Shelton e indepenshydientemente desde Nueva Zelanshyda Fue la uacutenica supernova visible a
simple vista desde la invencioacuten del telescopio
Pero antes de detectarla suceshydioacute algo curioso algo que entraba dentro de lo que es una prediccioacuten cientiacutefica y que veniacutea ni maacutes ni meshynos a confirmar el buen hacer de los investigadores Tres horas antes y precediendo a la llegada de la luz se detectoacute en varios lugares la lleshygada de un paquete de neutrinos iquestCoacutemo era posible que estos neushytrinos se adelantaran a la luz emishytida por la supernova teniendo en cuenta que nada puede ir maacutes deshyprisa que la luz7 Otra vez la teoriacutea daba una explicacioacuten a este extrashyntildeo proceder la emisioacuten de neutrishynos precede a la emisioacuten de la luz
por eso los neutrinos llegan como una avanzada que anuncia alguacuten acontecimiento Se detectaron en total 24 de ellos 11 en Japoacuten en una mina bajo tierra destinada a la caza de neutrinos 8 los captoacute IBM Irvine-Michigan-Brookhaven en Estados Unidos y 5 maacutes en el Laboratorio de neutrinos Baksan en el Caacuteucaso Rusia Por primera vez neutrinos procedentes de una
Obseacutervese la supernova 7987 en el centro con sus anillos
alguacuten tiempo despueacutes de la explosioacuten
supernova habiacutean sido observados directamente y las observaciones coincidiacutean en gran medida con los modelos teoacutericos Se estimaba que despueacutes de la explosioacuten de la supernova el resultado habriacutea de ser la formacioacuten de una estrella de neutrones pero a pesar de la insistencia del telescopio espacial Hubble por dar con ella a pesar de las numerosas fotografiacuteas tomashydas desde su puesta en oacuterbita en 1990 relacionadas con este aconshytecimiento la estrella de neutrones no se ha dejado ver Tal vez esteacute oculta por alguna nube de gas y polvo o tal vez se haya convertido en un agujero negro e incluso hay quienes estiman que podriacutea habershyse formado una estrella de quarks que en teoriacutea pueden formarse dentro de estrellas de neutrones particularmente masivas Todo esto se estaacute investigando y alguacuten diacutea muy posiblemente tengamos la respuesta
Aunque el nuacutemero de neutrinos detectado fue muy pequentildeo se coshyrresponde con lo que se esperaba si bien en ese momento no fuera ese el cometido de los dispositivos cazaneutrinos existentes aquiacute en la Tierra pues nada se sabiacutea entonshyces de la explosioacuten que habiacutea tenido lugar en la vecina galaxia La verdad es que debemos estar muy agradeshycidos de que coincidiendo con la explosioacuten o poco antes se hubieshyran establecido sobre la tierra esos detectores de neutrinos Fue una afortunada coincidencia De haber sucedido la explosioacuten de la supershynova unos antildeos antes no se hubieshyran detectado y ciertas predicciones de la ciencia no se habriacutean podido confinnar por el momento
De todos modos la investigashycion sigue adelante a pesar de los antildeos transcurridos y tal vez se produzca alguna sorpresa que nos abra un poco maacutes el camino hacia el conocimiento de este tipo de exshyplosiones celestes
La nanociencia y la nanotecshynologiacutea son dos aacutereas del conocishymiento emergentes con un elevado caraacute cter multidisciplinar Hablar de ellas es sinoacutenimo de innovacioacuten desarrollo y de relevanc ia cientiacutefica y social Tal es asiacute que ambas discishyplinas han sido incorporadas como una de las Acciones Estrateacutegicas del Plan Nacional de I+D+ i 2008-2011 o lo que es lo mismo el Gobierno espantildeol reconoce el papel de estas disciplinas para mejoror nuestra competitividad industrial Dicho reshyconocimiento estaacute fundamentado en avances innovadores obtenidos que van desde la s aplicaciones en medicina (fabricacioacuten de ligamenshytos o tendones artificiales) o en aplicaciones energeacuteticas dedicadas
BlIClen
ANOCIENCIA y NANOTECNOLOGIA
UN VIAJE FASCINANTE AL NANOCOSMOS
Jorge Lobo Checa Centre dlnvestigacioacute en Nanocieacutencia i Nanotecnologia CIN2 (CSIC -leN) Esfera UAB 08193-Bel laterra Espantildea
a la construccioacuten (edificios que se puedan autoabastecer energeacuteticashymente) hasta su implementacioacuten en dispositivos electroacutenicos cada vez maacutes diminutos y potentes
En nuestra sociedad es cada vez maacutes probable toparse con las palashybras nanociencia y nanotecnoloshygiacutea y consecuentemente es loacutegico preguntarse cuaacutel es el significado y la diferencia entre ambos vocashyblos Las dos palabras comparten el prefijo nano que proviene del voshycablo griego del mismo nombre y que significa diminuto enano peshyquentildeo yes usado en el sistema inshyternacional (SI) de unidades para indicar un factor de 10-9 (es decir la mil milloneacutesima parte de algo) Un
NClIIon Un iexclMIniO BlllIgtn
Figura 1 Tamantildeos caracteriacutesticos y escala de los diferentes objetos nanomeacutetricos comshyprendidos entre O 1y 100 nm con los que se trabaja habitualmente en la nanotecnoshylogiacutea (Imagen tomada de la referencia [1])
nanoacutemetro (n m) es una longitud diez veces superior al tamantildeo tiacutepishyco de un aacutetomo (O 1 nm) o lo que es lo mismo unas 80000 veces maacutes pequentildeo que el diaacutemetro de un cabello humano De este modo la diferencia entre estas dos palabras surge de la propia diversidad en la definicioacuten de ciencia y tecnologiacutea Ciencia es la necesidad de saber un reflejo de la curiosidad del ser humano planteada de forma obJeshytiva y utilizando el meacutetodo cientiacutefishyco (es decir el trabajo realizado en un laboratorio de investigacioacuten en el que se busca o prueba una proshypiedad o una ley de la naturaleza) mientras que tecnologiacutea parte de los conocimientos baacutesicos estableshycidos por la ciencia para construir un dispositivo o aparato que tenga una utilidad o aplicacioacuten determishynada De esta forma la nanociencia y la nanotecnologiacutea estaacuten ligadas y son las dos caras de una misma moneda la tecnologiacutea se desarroshylla a partir de los conocimientos cientiacuteficos existentes y a su vez eacutesta proporciona nuevas herramientas a los cientiacuteficos con las que estudiar nuevos conceptos y avanzar en la ciencia que una vez maacutes generashyraacute tecnologiacutea nueva creando un sistema retroalimentado conocido como ciacutercu lo virtuoso
Ni la nanociencia ni la nanot ecshynologiacutea nacieron como disciplinas cerradas sino que ambas son camshypos del conocimiento que se han
ido construyendo paralelamente con la generacioacuten de nuevos conoshycimientos e innovaciones De maneshyra general se podriacutea definir nanoshytecnologiacutea como la fabricacioacuten de materiales estructu ras dispositivos y sistemas funcionales a traveacutes del control y ensamblado de la materia a la escala del nanoacutemetro (de O 1 a 100 nanoacutemetros del aacutetomo hasta por debajo de la ceacutelula tal y como se muestra en la figura 1) asiacute como la aplicacioacuten de nuevos conceptos y propiedades (fiacutesicas quiacutemicas bioloacutegicas mecaacutenicas eleacutectricas) que surgen como consecuencia de esa escala tan reducida Esta escala de tamantildeos es un tanto arbitraria el liacutemite inferior (una deacutecima de nanoacutemetro) parece claro ya que por debajo del aacutetomo no hay obshyjetos manipulables Sin embargo el liacutemite superior (una centena de nanoacutemetro) es una referencia para indicar que los objetos deben de estar por debajo de la micra Hoy en diacutea tenemos el conocimiento necesario para mover manipular y construir objetos de estos tamantildeos (nanociencia) que seraacuten utilizados en un futuro cercano para realizar una funcioacuten especiacutefica dentro de un determinado dispositivo (nanoshytecnologiacutea)
El origen de la Nanotecnologiacutea es un tanto difusa pero concepshytualmente se atribuye al Premio Nobel Richa l-d Feynman durante su famoso discurso There is plenty of Room at the Bottom (Hay mucho espacio al fondo) En esta miacutetica conferencia pronunciada en 1959 en el Instituto de Tecnologiacutea de California en Pasadena Feynman tratoacute sobre el problema de manishypular controlar y fabricar objetos de muy pequentildeas dimensiones abordaacutendolo desde una perspectishyva absolutamente distinta a como se habiacutea hecho hasta el momento y abriendo todo un nuevo mundo de posibilidades cientiacuteficas y tecnoloacuteshygicas En aquel momento su discurshyso no tuvo una gran repercusioacuten tal vez por la carencia de teacutecnicas experimentales que permitiesen
visualizar las unidades atoacutemicas y moleculares a manipular Es maacutes la palabra nanotecnologiacutea no apashyrece en su discurso y fue acuntildeashyda posteriormente en 1974 por el profesor N Taniguchi de la Univershysidad de Ciencia de Tokio cuando la mencionoacute en un artiacuteculo titulado On the Basic Concept of Nanoteshychnology (sobre el concepto baacutesishyco de la nanotecnologiacutea) En dicho artiacuteculo se hablaba de como esta tecnologiacutea nos permitiriacutea separar consolidar y deformar materiales aacutetomo a aacutetomo o moleacutecula a moshyleacutecula Posteriormente en el antildeo 1986 E Drexler publicoacute su libro Engines of Creation (maacutequinas de creacioacuten) en el que se descrishybe coacutemo las nanomaacutequinas seraacuten capaces de construir desde ordeshynadores hasta maquinaria pesada mediante procesos de ensamblaje de moleacuteculas y aacutetomos Los encarshygados de realizar tan tedioso proshyceso seriacutean nanorobots ensamblashydores capaces de auto- repararse y constituirse a siacute mismos
La idea de usar nanorobots creados a nuestro antojo para reashylizar funciones determinadas nos recuerdan al funcionamiento de los ribosomas y otros agregados moshyleculares en las ceacutelulas de nuestro cuerpo De hecho la biologiacutea viene usando la manipulacioacuten molecular desde hace casi 4000 millones de
antildeos sobre la Tierra Concretamenshyte las maacutequinas auto-repllcantes a nivel atoacutemico son guiadas por el ADN replicadas por el ARN moshyleacuteculas especiacuteficas son ensamblashydas mediante encimas y las ceacutelulas estaacuten llenas de motores a escala molecular Cadenas de iones que permiten o bloquean el paso de otros iones al interior de la ceacutelula a traveacutes de la pared de liacutepidos estaacuten exquisitamente disentildeadas a escala atoacutemica_ Hay por tanto una coshynexioacuten importante de los concepshytos finales de la nanotecnologiacutea con la biologiacutea Las formas de vida maacutes pequentildeas bacterias virus y los componentes activos de las ceacutelulas tienen tamantildeos tiacutepicos en el rango del nanoacutemetro
De este modo otro de los obshyjetivos de la nanociencia y la nashynotecnologiacutea es aprender de los mecanismos fundamentales que la vida ha desarrollado durante su evolucioacuten para intentar reproducirshylos e incluso adaptarlos buscando la resolucioacuten de otros problemas que poco tienen que ver en prinshycipio con la biologiacutea Se podriacutea decir que la evolucioacuten darwiniana ha alcanzado la maestriacutea de las leshyyes de mecaacutenica cuaacutentica que son probabiliacutesticas en su naturaleza como meacutetodo para la supervivenshycia La comprensioacuten de fenoacutemeshynos cuaacutenticos presentes a escala
Figura 2 Basados en la mecaacutenica cuaacutentica han surgido nuevos tipos de microscopios llamados eJe campo cercano (SPM) que nos permiten ver y manipular la materia a escala atoacutemica Estos microscopios basados en la interaccioacuten eJe una punta metaacutelica afilada con el substrato a estudiar (imagen izquierda) han sido una verdadera revolushycioacuten cientiacutefica ya que nos permiten visualizar directamente los aacutetomos de la materia tal y como se observa en la imagen de la derecha (caeJa una de las bolas es un aacutetomo de siliCio) (Imaacutegenes tomadas de la referencia [1])
nanomeacutetrica necesitan por tanto de investigacioacuten fun damental para que puedan ser aplicables en disshypositivos tilles como nanosensores nanomotores y en muchas otras aplicaciones como en medicina y farmacologiacutea
A pesar de que el concepto de aacutetomos ya se habiacutea postulado en la ant igua Grecia eacutestos no se llegaron a visua lizar hasta finales del sig lo XX El ser humano siempre ha senshytido la necesidad de ver maacutes allaacute de lo que le permiten sus limitaciones naturales El mundo invisible es tan infinito y fascinante como el univershyso y aunque nos cueste imaginar y comprender el pequentildeo tamantildeo el enorme nuacutemero o la naturaleza de los objetos diminutos es un reto acercarnos a la grandeza de lo peshyquentildeo El desarrollo de nuevos meacuteshytodos microscoacutepicos para la visuashylizacioacuten del nanomundo marcoacute un hito en el conocimiento cientiacutefico El microscopio oacuteptico tuvo que ser reemplazado por nuevas teacutecnicas como el microscopio electroacutenico o el microscopio de efecto tuacutenel puesto que los liacutemites en resolushycioacuten vienen determinados por la longitud de onda de la luz usada que para el espectro visib le se situacutea entre 400 y 700 nm De este modo soacutelo so podiacutean resolver estructuras en el rango del sub-microacutemetro lo que corresponde a tamantildeos 1000 veces mayor quo la longitud caracshyteriacutestica de un aacutetomo y por tanto no permitiacutean su manipulacioacuten
El trabajo con objetos tan peshyquentildeos inherente a la nanotecnoshylogiacutea entrantildea una gran dificultad y de hecho fue algo praacutecticamente imposible hasta que se desarrollashyron los microscopios de campo cershycano (SPMs) mostrado en la Figura 2 Estas novedosas herramientas permiten no soacutelo la visualizacioacuten sino tambieacuten la manipulacioacuten de objetos de dimensiones nanomeacuteshytricas de muy distinta naturaleza Estos microscopios son tan potenshytes que con ellos es posible llegar a ver aacutetomos sob re una superficie
y moverlos a nuestro antojo La necesidad de esta compleja insshytrumentacioacuten implica otra de las carltJctoriacutesticas fundamentales que acompantildean a la nanociencia y nashynotecnologiacutea su interdisciplinarieshydad Asiacute pues el desarrollo de esta nueva ciencia requiere no soacutelo la utilizacioacuten de teacutecnicas de fabricashycioacuten visualizacioacuten y caracterizacioacuten muy precisas sino tambieacuten una aproximacioacuten multidisciplinar que reuacutena a fiacutesicos quiacutemicos bioacutelogos tecnoacutelogos y teoacutericos trabajando juntos y utilizando el mismo lenshyguaje
Una vez que los meacutetodos de vishysualizacioacuten fueron accesib les para los cientiacuteficos dos enfoques baacutesishycos surgieron para la creacioacuten de estructuras nanomeacutetricas de mashynera reproducible (veacutease la figura 3) El primer meacutetodo llamado topshydown (de arriba hacia abajo) imshypone esencialmente una estructura o patroacuten sobre el substrato que se
mm
Jlm
nm
Top clown
Bottom up
procesa Esta teacutecn ica estaacute basada en una adecuacioacuten y extensioacuten de las teacutecnicas ya existentes como por ejemplo la litografiacutea para crear dichas nanoestructuras Con estas teacutecnicas se obtienen muy alta reshysolucioacuten espacial (cercana a los 50 nm) a costes razonables pero que aumentan alarmantemente cuanto menor es el tamantildeo de la estrucshytura final debido a la dificultad en su produccioacuten Por el contrario el segundo meacutetodo denominado bottom-up(de abajo hacia arriba) estaacute basado en teacutecnicas que utilizan una filosofiacutea totalmente contraria esto es van desde las estructuras fundamentales (aacutetomos moleacuteculas especiacuteficas o nanopartiacuteculas) para crear los dispositivos por auto-enshysamblado El auto-ensamblado es un proceso en el que unos composhynentes inicialmente desordenados dan lugar a estructuras organizashydas como consecuencia de interacshyciones especiacuteficas o locales entre sus componentes Las estructu ras
Figura 3 Los dos meacutetodos usados para el control de la materia a escala nanomeacutetrica La imagen muestra (en sentido horario desde arriba) una imagen de microscoacutepio elecshytroacutenico de un electroacutemetro nanomecaacutenico una estructura de nano tubos de carbono un nanotubo (azul) conectando dos electrodos una red auto-ensamblada compuesta por moleacuteculas y aacutetomos de hierro y finalmente siete moleacuteculas de monoacutexido de carshybono formando la letra C obtenida por manipulacioacuten con una punta de un microsshycopio de campo cercano (Imagen tomada de la referencia [2)
crecidas son el resultado de la comshypeticioacuten ente procesos cineacuteticos y termodinaacutemicos
En la actualidad la microelecshytroacutenica uno de nuestros pilares tecnoloacutegicos estaacute basada en el meacutetodo top down La microelecshytroacutenica ha revolucionado y cambiashydo nuestra forma de vida en forma de ordenadores teleacutefonos moacuteviles televisores y un sinfiacuten de aparatos electroacutenicos Esta revolucioacuten estaacute basada en el transistor inventado en 1947 que hizo posible la apashyricioacuten del circuito integrado y el microprocesador El reto tecnoloacuteshygico es conseguir almacenar maacutes informacioacuten en un menor espacio de forma maacutes raacutepida y todo ello por menos dinero Hasta la fecha esto ha sido posible y ha seguido la llamada ley de Moore que estableshyce que la densidad de transistores en un dispositivo de estado soacutelido se doblariacutea cada 18 meses Asiacute un procesador Penti um IV obtenido mediante teacutecnicas litografiacutecas tieshyne en su interior aproximadamente 6 millones de transistorescm2 vashylor que cuadruplica a los del Penshytium 1 creado soacutelo 4 antildeos antes La separacioacuten miacutenima entre liacuteneas en el antildeo 2000 era de 180 nm y en el antildeo 2008 es de 45 nm como anuncioacute 18M Extrapolando estos nuacutemeros en el antildeo 20161a separashycioacuten entre liacuteneas deberiacutea ser de 10 nm es decir inferior a 100 aacutetomos De seguir cumplieacutendose esta ley y al mismo ritmo podriacuteamos aventurar que a mediados del siglo XXI Ilegashyriacuteamos a un limite absoluto un bit = un aacutetomo Sin embargo antes de alcanzar este liacutemite nos encontrashyriacuteamos con varios problemas
- El primero de ellos tiene que
Referencias
ver con el hecho de que a medishyda que se reduce el tamantildeo de un objeto su superficie crece respecto a su volumen Una consecuencia importante de este aumento es que las propiedades del material cambiaraacuten al reducir el tamantildeo del objeto puesto que las propiedades fiacutesicas de una superficie son muy distintas a las del volumen Estas modificaciones en las propiedades se conocen como efectos de tamashyntildeo finito
- El segundo problema reside en que para tamantildeos del orden o inferiores al nm aparecen efectos cuaacutenticos En nuestro mundo (mashycroscoacutepico) las leyes conocidas por ejemplo las que definen el movishymiento de los cuerpos (ecuaciones de Newton) o la conductividad eleacutectrica (ley de Ohm) dejan simshyplemente de ser vaacutelidas cuando tratamos con objetos cercanos al tamantildeo nanomeacutetrico La existencia de estos efectos lejos de tomarse como inconvenientes o inoportushynos se plantean hoy diacutea como imshyportantes alternativas para la creashycioacuten de futuros dispositivos fundashymentado en propiedades ni siquieshyra existentes en la naturaleza
- El uacuteltimo problema fundashymental que aparece al intentar seguir disminuyendo el tamantildeo de un objeto es que cada vez resulta maacutes difiacutecil mejorar las herramientas que permiten su manipulacioacuten Por tanto aunque la ley de Moore se ha cumplido inexorablemente dushyrante maacutes de 30 antildeos vemos que llegado un momento aparecen una serie de limitaciones intriacutensecas que son irresolubles con el tipo de planteamiento en el que se basa la tecnologiacutea actual Asiacute se imposhyne la necesidad de desarrollar una
nueva tecnologiacutea que nos permita asumir los desafiacuteos planteados en nuestra carrera hacia la miniaturishyzacioacuten Ese es el papel de la nanoshytecnologiacutea
A pesar de que en la actualidad existen pocos productos basados en la nanotecnologiacutea ya existe una gran repercusioacuten mediaacutetica en la sociedad a traveacutes de reportajes y programas en prensa radio teleshyvisioacuten cine ciencia-ficcioacuten e intershynet La nanotecnologiacutea produce el mismo tipo de fascinacioacuten preocushypacioacuten y miedo que los estudios sobre el cosmos aunque ambos son extremos opuestos lo diminushyto frente a lo gigantesco Sin emshybargo siacute hay una gran diferencia entre ambos mundos El universo es gigantesco inalcanzable soacutelo observable mediante telescopios o radiotelescopios y en el que estashymos realizando intreacutepidas explorashyciones limitadas por ahora a los planetas de nuestro entorno Por el contrario podemos movernos en la nanoescala con gran familiashyridad y podemos jugar con los aacutetomos y moleacuteculas para producir nuevas estructuras y nuevos mateshyriales El dominio de la materia en la nanoescala nos permite disentildear y fabricar nuevos materiales hasta ahora inexistentes descubrir proshypiedades nunca observadas inven shytar dispositivos que nos permitan construir otros maacutes y maacutes compleshyjos con comportamientos similares a entidades bioloacutegicas etceacutetera Todo ello nos lleva a hacernos una pregunta casi existencial iquestHasta doacutende podremos llegar con la nashynotecnologiacutea 7 No se conoce la resshypuesta el limite final podriacutea residir en nuestra propia imag inacioacuten
[1) e Briones Lloren te ECasero Junquera J A Martiacuten Gago PA Ame lio Serena Domingo J M Goacutemez Olleta P Moltoacute Moltoacute Nanociencia y ilanotecnologiacutea Entre la ciencia ficcioacuten del presente y la tecnologiacutea del futuro Fundacioacuten Espantildeola para la Ciencia y la Tecnologiacutea httpowwwfecvtes [2J J V Barth G Constantini K Kern Engineering atomic and molecular nanostructures at surfaces Nature 437 671 (2005) [3J E L Wolf Nanophysics and Nanotechnology An Introduction to Modern Concepts in Nanoscience (Segunda Edicioacuten) W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2006) [4J B Brushhan Springer Handbook of Nanotechnology Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2004) [5J M Koacuteh ler W Fritzsche Nanotechnology An Introduction to Nanostructuring techniques W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2004)
Hace casi veintitreacutes siglos exacshytamente el antildeo 287 aC naciacutea en Siracusa entonces una colonia de la Magna Grecia el gran Arquiacutemeshydes uno de los mayores genios de la antiguumledad de cuyos inventos y descubrimientos seguimos benefishyciaacutendonos ahora
De su vida es poco lo que sabeshymos porque la biografiacutea que escrishybioacute un coetaacuteneo suyo llamado Heshyraacuteclides no llegoacute hasta nosotros La mayor pa rte de la informacioacuten que poseemos se la debemos a Plutarco (46-120 de nuestra era) en su fashymosa obra Vidas Paralelas quien a su vez extrajo los datos del hisshytoriador romano Pollbio autor de una Historia universal
Se considera probable aunque no probado que viajoacute a Egipto y mantuvo estrecha relacioacuten con Erashytoacutestenes de Cirene director de la ceacutelebre biblioteca alejandrina y se da por cierto que contactoacute con la escuela cientiacutefica de dicha ciudad cuyos matemaacuteticos leyeron y citashyron sus obras No obstante hubo que esperar hasta el antildeo 530 de para que se hiciera la primera comshypilacioacuten de sus escritos por Isidoro de Mileto Pocas copias de los trashybajos del sabio siracusano sobrevishyvieron y no fue hasta 1906 cuando Johann Ludw ig Heiberg descubrioacute en Constantinopla un palimpsesto (papiro sobre el que se ha escrito un texto sobre otro anterior borrashydo) que permitioacute conocer los razoshynamientos matemaacuteticos de que se habiacutea va lido Arquiacutemedes para sus descubrimientos
Fue un genio de las matemaacuteshyticas con especial dedicacioacuten a la geometriacutea Sus hallazgos le garanshytizan un puesto de honor en 105
anales de la ciencia Ideoacute un meacutetoshydo para medir la circunferencia coshynociendo el diaacutemetro y determinoacute con aproximacioacuten de menos de dos mileacutesimas el valor del pi griego Elaboroacute tambieacuten las foacutermulas que
ARQUIMEDES permiten calcular el aacuterea del ciacutercushylo partiendo del radio y calculo el aacuterea de un segmento de paraacutebola entre otros hallazgos geomeacutetricos
Si bien no descubrioacute la palanca estudioacute las leyes que explican el principio que entra en juego al accionarla y al darse cuenta de la importancia que teniacutea dijo Si me dan un punto de apoyo movereacute el mundo
Arquiacutemedes no solo cultivoacute con eacutexito las matemaacuteticas sino que hizo incursiones fructiacuteferas en la fiacutesishyca Inventoacute el tornillo que lleva su nombre consistente en un mecashynismo con una hoja en forma de tornillo dentro de un cilindro para transferir agua desde un nivel bajo a canales de irrigacioacuten Este tornishyllo sigue usaacutendose para bombear liacutequidos
Se dice que mientras tomaba un bantildeo observoacute que el agua de la tina subiacutea cuando eacutel entraba y este efecto le llevoacute a descubrir el prinshycipio hrdrostaacutetico conocido como principio de Arquiacutemedes que en su versioacuten actualizada se enuncia diciendo que un soacutelido sumergido en un liquido recibe un empuje ha-
Piacuteo Moa Ban ga Escritor
cia arriba igual al peso del vo lumen del liacutequido que desaloja Al descushybrir este principio exclamoacute Eureshyka (Lo he encontrado) que ha pasado al cataacute logo de expresiones populares
Su mente prodigiosa no solo elucubraba teoriacuteas innovadoras tambieacuten dedicoacute su talento a inshyventa r armas nuevas que pudieran servir para la defensa de su ciudad Una de ellas fue un artefacto esshypecie de garra capaz de hund ir un naviacuteo enemigo
Pero el arma maacutes sorprendente seriacutean los espejos ustorios conocishyda por un relato de Luciano de Sashymosata (12 1-161 de) con la cual consiguioacute incendiar una escuadra enemiga Este invento nunca ha sido reproducido por lo que se pone en duda su existencia
La muerte de Arquiacutemedes se produjo el antildeo 212 aC a los 75 antildeos una edad considerada lonshygeva para la eacutepoca asesinado por un soldado romano de los que conquistaron Siracusa seguacuten la leshyyenda al negarse a acompantildearle pretextando que teniacutea que resolver antes un problema
Estatua de bronce de Arquiacutemedes en el observatorio Archenhold en Berl iacuten esculpida por Gerhard Thieme e inaugurada en 1972
Jack W Szostack
PREMIOS NOBEL Piacuteo Moa Banga DE CIENCIA 2009
Escritor
Charles K Kao George E Smith Wi llard S Boyle
2009 fue un antildeo en el que la concesioacuten de los premios Nobel de ciencia revistioacute ciertas peculiashyridades que conviene resaltar En primer lugar la adjudicacioacuten a tres investigadores en cada uno excepshyto en el de Economiacutea que fue comshypartido por dos ganadores Todos ellos destacaron en investigacioacuten baacutesica cuyos resultados propiciaron muacuteltiples aplicaciones praacutecticas lo que muestra claramente la imshyportancia que la ciencia pura tiene para el progreso
Otra caracteriacutestica es la alta parshyticipacioacuten de la mujer que acaparoacute cinco nominaciones el 44 de los agraciados proporcioacuten nunca alshycanzada antes Una de ellas la de Economiacutea es la primera mujer en ser distinguida con el galardoacuten en dicha disciplina en los 60 antildeos en que se adjudicoacute
MEDICINA
Recayoacute en tres cientiacuteficos (dos mUjeres y un varoacuten) que seguacuten destacoacute el jurado del Instituto Kashyrolinska han antildeadido una nueva dimensioacuten para la comprensioacuten de la ceacutelula han arrojado luz sobre los mecan ismos de enfermedades y han estimulado el desarrollo de nuevas terapias potenciales Se trata de Elisabeth H Blackburn Carol W Greider y Jack W Szostak
Los tres destacaron en la investishygacioacuten baacutesica sobre los teloacutemeshyros una estructura que se une a los extremos de los cromosomas humanos y los protege del enveshyjecimiento A la piexclimera se debe el descubrimiento de la enzima telomerasa que es un mecanismo baacutesico para la vida Cuando la teloshymerasa aumenta anormalmente se produce caacutencer O sea que en su justa medida rejuvenece la ceacutelula pero en exceso provoca un tumor Los conocimientos adquiridos proshymeten aplicaciones futuras en la lucha contra el caacutencer y el enveJeshycimiento celular
Blackburn nacioacute en Tasmania (Australia) en 1948 y junto con su disciacutepula Greider descubrieron la telomerasa en 1984
Grelder natural de California nacioacute en 1961 y fue quien demosshytroacute que los teloacutemeros previenen
el dantildeo en los cromosomas y por uacuteltimo Szostak de 57 antildeos Ion dishynense identificoacute ceacutelulas que por estar mutadas provocan un enveJeshycimiento celular prematuro
FiacuteSICA
La Academia sueca concedioacute el preciado galardoacuten a tres investigashydores que han ayudado a sentar las bases de las actuales redes de comunicaciones al decir del JUshyrado Son Charles Kao Kuen WishylIiaard S Boyle y George E Smith El tema comuacuten de investigacioacuten fue el descubrimiento del siacutelice un mashyterial abundante en la naturaleza como transmisor de la luz y a traveacutes de ella de las comunicaciones por fibra oacuteptica
El proceso lo inicioacute Kao en 1966 con la publicacioacuten de un artiacuteculo firmado conjuntamente con G O Gackam en el que anunciaba la capacidad de la luz para transmitir informacioacuten De ahiacute arranca la utishylizacioacuten industrial de la fibra oacuteptica desde 1970 transformada hoy en una red de maacutes de 1000 millones de kiloacutemetros por la que circulan textos muacutesica e imaacutegenes utilizashydas en Internet medicina etc
Kao que nacioacute en 1933 en Shanghai fue el precursor y visionashyrio del horizonte que se abriacutea con el empleo de la fibra oacuteptica Vive
Venkatraman Ramakrishnan Ada E Yonath Thomas A Stei tz
en Hong Kong donde sigue ded ishycado a la docencia
Boyle nacido en Canadaacute en 1924 junto con Smith que nacioacute en Nueva York en 1930 siguiendo la teoriacutea sobre el efecto fotoeleacutectrishyco de Einstein que le valioacute el Nobel crearon un sensor digital llamado CCD (Charged Coupled Device) cashypaz de reunir y leer las sentildeales de un gran nuacutemero de elementos de las imaacutegenes el ojo electroacutenico de las caacutemaras digitales que se utiliza tambieacuten en numerosas aplicaciones teacutecnicas como en la observacioacuten del interior del cuerpo humano y ha proporcionado fotos de lejanos lugares (como por ejemplo de Marshyte) o de los oceacuteanos profundos en palabras de la Academia
QUiacuteMICA
Tambieacuten este antildeo fueron tres investigadores de esta ciencia los laureados con el preciado galarshydoacuten cuyos nombres son Benkatrashyman Ramakrishnan Ada Yonath y Thomas Steitz que coincidieron en sus estudios sobre la estructura y funciones de los ribosomas unas partiacuteculas del citoplasma que desshycodifican la informacioacuten del ADN transmitida por el ARN mensajero para fabricar las proteiacutenas selecshycionando los amin oaacutecidos uno a uno
Los equipos liderados por los tres ganadores consiguieron por medio de la cristalografiacutea de rayos X el coshynocimiento en tres dimensiones de la estructura atoacutemica de los ribososhymas en el antildeo 2000 Este logro de bioquiacutemica baacutesica permitioacute saber como actuacutean los antibioacuteticos en las ceacutelulas de las bacterias lo que haraacute
posible disentildear nueshyvos antibioacuteticos que mejoren Ia actividad de 10$ actualmente en uso evitando asiacute la aparicioacuten de resistenshycia que se da en algushynos casos
La israeliacute Yonath de 70 antildeos trabaja en el Instituto Weismann de Jerusaleacuten y fue la pionera en obtener los primeros cristales Ellnor Ostrom OIIver E Willlamson de ribosomeacutels el norteamericano Steitz nacido en 1940 es profesor de la Universidad de Yale y publicoacute en 1998 el primer mapa incomshypleto del ribosoma y por uacuteltimo Ramakrishnan el maacutes Joven de los tres nacioacute en la India en 1952 y trabaja en la Universidad de Camshybridge (R~lIlo Unido) Tuvo una partlclpaClon relevante en la resoshylucioacuten de la estructura ribosoacutemica En dicha Universidad fue donde James Watson y Francis Crick desshycubrieron en 1953 la estructura en doble heacutelice del ADN
ECONuumlMiacuteA
La Academia de Ciencias de Suecia otorgoacute el premio de Ecoshynomiacutea a dos profesores estadounishydenses (como manda la tradici oacuten) por sus investigaciones en torno a las organizaciones sociales y la imshyportancia que en ellas tiene la orshyganizacioacuten econoacutemica (economic gobernance) que ha sido tladucishyda al espantildeol por un raro palabro gobernanza que bien podriacutea haber sido sustituido por gobierno o gobernabilidad Los plemiados son Elinor Ostrom y Oliver WiJliamshy
son Aunque ambos partieron de oacutepticas distintas coinciden en sus conclusiones
Ostrom nacida en 1933 es proshyfesora de la Universidad de Indiana y centroacute su trabajo en el estudio de la gestioacuten de la propiedad comuacuterl y en su libro El gobierno de los meshydios comunes describe numeroshy
sos casos eXitosos de comunidades locales entre las que incluyoacute el Trishybunal de las Aguas de Valencia un jurado centenario de regantes que dirime los conflictos derivados del uso del agua como ejemplos que muestran mayor eficiencia que la de otras forma puacuteblicas o privadas de gestioacuten Llega a la conclusioacuten de que ni la plivatizacioacuten ni la gesshytioacuten puacuteblica son siempre la mejor
opcioacuten Por su parte Williamson de 77
antildeos (uno maacutes que su pareja ganashydora) es docente de la Universidad de Berkeley California y autor de la obra Las instituciones econoacuteshymicas del capitalismo en la que estudia la teoriacutea y desarrollo de los costes de transaccioacuten que son los derivados de la operacioacuten aunque no formen parte del precio y su aplicacioacuten al funcionamiento intershyno de las empresas Analizoacute como influyen las relaciones jeraacuterquicas de las grandes sociedades en la reshysolucioacuten de los conflictos internos Tambieacuten estudioacute las situaciones en las que la organizacioacuten empresashyrial se vuelven tan complejas que aconseja externalizar determi nadas actividades operacioacuten que recibe el nombre de outsourci ng
ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
bull Los diacuteas 18 19 Y20 de septiemshybre tuvo luga r en el municipio ourenshysano de Maceda la celebracioacuten de Asshyt roga licia 09 evento del que nuestra agrupacioacuten form a parte como colaboshyradora organizadora del mismo y que en los uacuteltimos dos antildeos se estaacute convirshytiendo en la referencia del panorama astronoacutemico gallego gracias a la gran calidad de las conferencias y talleres que durante estos diacuteas se desarrollan wwwastroga liciaorg
- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
bull El diacutea 16 de octubre t uvo lugar una observacioacuten con el colectivo ponteshyvedreacutes Va ipolorio en el nacimiento del Riacuteo Gafos muy cerquita de Pontevedra A esta observacioacuten acudieron muchos miembros de dicho colectivo y un buen nuacutemero de miembros de la AARB
bull Los diacuteas 13 y 24 de noviembre Julio Pereira impartioacute sendas charlas de Iniciacioacuten a la Astronomiacutea y sesiones de Planetario para los alumnos del Coleshygio Mariano de Vigo Tambieacuten t uvieron lugar estas charlas de iniciacioacuten a la Asshytronomiacutea en el Colegio Las Acacias
voa nos acercoacute todas las novedades acerca de la investigacioacuten sobre exoshyplanetas con una charla-coloquio titushylada Planetas Extrasol ares que tuvo lugar en la Libreriacutea Casa eJel Libro cuya gerencia una vez mas nos cedioacute su sashyloacuten de actos para nuestras actividades
bull El 17 de noviembre Pablo Martiacuteshynez Javier Navidad Sebastiaacuten Hernaacutenshydez y Ricardo Lago se desplazaron al Alto de Fontefriacutea con intencioacuten de obshyservar el maacuteximo de las Leoacutenidas (lluvia de estrellas)
bull El 23 de noviembre Ricardo Lago impartioacute una charla-coloquio titu lada Exploracioacuten Espac ia l en el sa loacuten de actos de la libreriacutea Casa del Libro
bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
bull Durante este antildeo 2009 se han enviado reportes sobre contaminacioacuten lumiacutenica al Proyecto IACO en el ma rco del AIA-IYA2009
bull Se ha puesto en marcha el Proshyyecto CMON (Collaborative Meteor Observatory Network) entre varios afishycionados gallegos para montar una red gallega de registro y estudio de boacutelidos y meteoros que pueda colaborar con otras redes profesionales que ya estaacuten en pleno funcionamiento
Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
-
Eridanu~--
[) 225 0
Columba -lt
E w
Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
Diacutea 20shy
Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
Diacutea 4shy
Diacutea 22shy
Diacutea 17shy
MAYO
Diacutea 6shy
Diacutea 16shy
Diacutea 26shy
JUNIO
Diacutea 8shy
Diacutea 21shy
Diacutea 28shy
Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
Toda a informacioacuten de
Vi O
Alcaldiacutea Concello de Vigo
ALCALDiacuteA
Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
Cal eacute o seu horario Luns a venres de 8 da mantildeaacute aacutes 8 da tarde e saacutebados de 10 da mantildeaacute aacutes 2 da tarde
Outros servizos de Atencioacuten Cidadaacute Se vostede quere obter informacioacuten a traveacutes do seu moacutebil ou do seu enderezo electroacutenico sobre ofertas de emprego munlClpals subvencioacutens e prazos de pagamento dos impostos municipais noacutes informaacutemoloa sen custo alguacuten Poacutedese dar de alta a traveacutes do 010 ou no enderezo 010vigoorg
Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
bullWWW vigO org
I
EN LA BUSQUEDA
DE NUESTROS ORIGENES 1 los homiacutenidos maacutes antiguos
Desentrantildear la historia de nuesshy
tra especie es una tarea ardua y
compleja en la que la respuesta
a cada pregunta a merludo suele
venir acompantildeada de todo un conshy
junto de nuevas interrogantes que complican nuestro aacuterbol genealoacuteshy
gico Y en la que no siempre geneacuteshy
tica y paleontologiacutea parecen ir de
acuerdo
Seguacuten los datos geneacuteticos pushy
blicados por David Reich (Nature
mayo 2006) la separacioacuten entre
los homiacutenidos y los antepasados
de nuestros parientes maacutes proacutexishy
mos los chimpanceacutes se produjo
muy probablemente hace menos
de 5 millones y medio de antildeos Sin
embargo el descubrimiento por
Michel Brunet (Universidad de Poishy
tiers) en el desierto del ehad de los r-estos foacutesiles de Toulllaf (Sashyhelanthropus tchadensis) datashy
dos en casi 7 millones de antildeos y
que puede representar a nuestro
antepasado homiacutenido maacutes antishy
guo pone un nuevo dilema sobre los oriacutegenes de nuestra especie
y entre los foacutesiles de especies
maacutes antiguas consideradas tamshy
bieacuten como homiacutenidos se encuenshy
tran los de Orrorin tugeniensis (de unos 6 millones de antildeos) desshy
cubiertos en Kenia (Tugen Hills) y
Ardipithecus ram idus (de entre 41 Y55 millones de antildeos) en Etioshy
piacutea todos con rasgos que sugieren
el bipedismo y que son anteriores a
los Australopithecus
Precisamente el teacutermino hoshy
miacutenido se corresponde con prishy
mates cuyo desplazamiento es
biacutepedo en esto parece haber un
acuerdo generalizado entre anshy
tropoacutelogos o paleoantropoacutelogos
El bipedismo acarrea una serie de
caracteriacutesticas en la anatomiacutea que
sirven de referencia a la hora de
distinguir los foacutesiles en los craacuteneos
la posicioacuten del hueco de insercioacuten
de la columna vertebral foramen
magnum es central en la base
para proporcionar el equilibrio neshy
cesario de la cabeza en un indivishy
duo erguido La longitud del cuello
femoral y el surco de insercioacuten del
muacutesculo en dicho cuello del feacutemur
la estructura de la pelvis o la disshy
posicioacuten paralela y maacutes adelantashy
da de los pulgares en los pies son
otras de esas caracteriacutesticas que
van ligadas al desplazamiento biacuteshy
pedo
Francisco Novoa Cid Bioacutelogo y profesor de lE S
2 los Australopithecus
Pruebas indudables de bipedisshy
mo las encontramos entre los Ausshy
tralopithecus (simios del Sur) que vivieron en Aacutefrica hace entre 4 y 2
millones de antildeos y de los que hay bastantes representantes corresshy
pondientes a varias especies A africanus A robustus A anashymensis
Pero sin duda los maacutes famosos son los restos de Lucy una Ausshytralopithecus afarensis descushy
biertos en 1974 por Donald Johanshy
son en la regioacuten de Afar (Etiopiacutea)
correspondientes a una adolescente que data de 32 millones de antildeos Un esqueleto casi completo que
proporcionoacute una enorme informashy
cioacuten y que se vioacute luego aumentada por los restos de trece individuos (4
nintildeos y 9 adultos de ambos sexos) en el mismo yacimiento
Huellas de Laetali
y otro de los descubrimienshy
tos maacutes emblemaacuteticos fueron las
Huellas de Laetoli en Tanzania
en 1976 por Mary Leakey del rasshy
tro de 36 millones de antildeos dejado
por las pisadas de probablemente
una familia de tres homiacutenidos soshy
bre arcilla y ceniza volcaacutenica huacutemeshy
da y que constituye la prueba maacutes
irrefutable del cam inar biacutepedo de
estos homiacutenidos
El craacuteneo y el aspecto sin emshy
bargo de los Australopithecus era
maacutes proacuteximo a los chimpanceacutes que
Comparacioacuten entre los esqueletos de un H erectus (izda) un Australapithecus
(centro) y un H sapiens
a los humanos actuales Su estatushy
ra era inferior (135 en machos y
105 en hembras) su volumen crashy
neal en general entre 400 y 500 cc era aproximadamente un tercio
del nuestro sin frente y sus brazos
eran proporcionalmente largos
con relacioacuten a sus piernas Su denshy
tadura revela una dieta vegetariana
de hojas y frutos
Una de las implicaciones que
suelen deducirse de la posicioacuten ershy
guida es que permitioacute liberar las
manos que pudieron adquirir una
mayor destreza y dar lugar con el
tiempo al desarrollo de una tecnoshy
logiacutea
3 El geacutenero Horno
Fue el uso de tecnologiacutea y la
aparicioacuten de una industria liacutetica
Junto a un cambio significativo en
la dieta en la que el uso de herrashy
mientas permite descarnar animashy
les muertos lo que marca la aparishy
cioacuten del geacutenero Homo hace unos
25 millones de antildeos Una dieta carshy
niacutevora maacutes rica en proteiacutenas favoreshy
cioacute ademaacutes el desarrollo cerebral
El volumen craneal iraacute aumenshy
tando desde los 650 cc en Homo
ha bilis hasta los 1500 en los neanshy
dertales (algo mayor que nuestros
1400 cc)
Hasta hace poco se consideshy
raba como representantes maacutes
antiguos del geacutenero a los Horno habilis que ya fabricaban lascas
pero el descubrimiento en la deacuteshy
cada de los 90 en el lago Malawi
(Rift africano) de una mandiacutebula inferior datJdJ en unos 25 milloshy
nes de antildeos correspondiente a una nueva especie Horno rudolfenshysis y de la que parece partir seguacuten
el equipo descubridor (FSchrenk y
T Bromage) la liacutenea evolutiva que
conduce hacia nuestra especie ha
generado la controversia
Fue un periacuteodo del Plioceno en
el que se produjo un notable camshy
bio climaacutetico con descenso de tem shy
peratura media y humedad yen el
que coexistieron diversas especies
de homiacutenidos
Sin embargo uno de los hallazshy
gos maacutes significados ocurrioacute en
1984 cuando el equipo de Richard
Leakey desenterroacute el esqueleto
casi completo del nintildeo de Turkashyna (lago Turkana Kenia) de 16
millones de antildeos Para eacutel y otros
foacutesiles de sus caracteriacutesticas se
creoacute la especie Horno ergaster homiacutenidos de 850 cc de capacidad
craneal con proporciones corpora shy
les un patroacuten de crecimiento muy
parecidos a los nuestros y con una
industria liacutetica maacutes elaborada (cul shy
tura achelense) Se le supone preshy
cursor del Homo erectus y tal vez
del H antecesor de Atapuerca
Craacuteneo de Hamo ergaster
De por medio una importante
interrogante la de los foacutesiles de
Horno georgicus en el Caacuteucaso
(Georg ia) con una antiguumledad feshy
chada en 185 millones de antildeos
y unos rasgos anatoacutemicos y una industr ia liacutetica maacutes primitiva de lo
esperado pero que ponen de mashynifiesto que los homiacutenidos salieron
de Aacutefrica mucho antes de lo que se
habiacutea supuesto
Homo erectus
Con una antiguumledad de 18 mishy
llones de antildeos el Horno erectus teniacutea unas caracteriacutesticas anatoacutemishy
cas muy parecidas a las nuestras su
capacidad craneal era de 1000 cc
y con una cultura bastante desashy
rrollada se desconoce si utilizaron
lenguaje hablado complejo pero
siacute alguacuten sistema de comunicacioacuten
capaz de transmitir aprendizaje Ha
sido el homiacutenido que migroacute a Asia
Hace un milloacuten de antildeos estaba
perfectamente asentado en China
y Java y su presencia se extendioacute
hasta hace tan soacutelo 30000 antildeos en
que se extinguioacute Por tanto llegoacute
a coexistir tanto con neandertales
como con nuestra especie
En el sur de Europa en cambio
el homiacutenido maacutes antiguo con la
excepcioacuten del Caacuteucaso corresponshy
de a Horno antecesor (Atapuerca
Burgos) en la Peniacutensula ibeacuterica los
primeros hallazgos fueron fechashydos en 800000 antildeos de antiguumleshy
dad pero maacutes recientemente la
aparicioacuten de nuevos foacutesiles en los
yacimientos de Atapuerca ya han
retrasado la aparicioacuten de los homiacuteshynidos en el Viejo Continente a 12
millones de antildeos en el Pleistoceno
inferior
Con el mismo volumen craneal
que H erectus presentan en camshy
bio unos arcos supraorbitales meshy
nos pronunciados Los huesos de
Gran Dolina de ind ividuos joacutevenes
presentan marcas de descarnashy
miento claros signos de canibashylismo
Para los paleoanshy
tropoacutelogos J L Arsuashy
ga E Carbonell y J
Bermuacutedez de Castro directores de las excashy
vaciones de Atapuershy
ca pueden constituir
probablemente un anshy
tepasado comuacuten que
conduce por un lado a
la liacutenea evolutiva hasta
los neandertales con sus
precursores los Homo
heidelbergensis y por otra liacutenea diferente hasshy
ta nuestra especie
De los Horno heidelbergensis (preshy
neandertales) la mayor acumulacioacuten de foacutesiles
se ha encontrado tamshy
bieacuten en Atapuerca en el
Yeacutelcimiento Sima de los huesos
y corresponde a los restos de 33 inshy
dividuos de ambos sexos de entre 13 y 30 antildeos datados en 300000
antildeos producto probablemente de
un enterramiento lo que revelariacutea
la existencia de un fuerte sentido
social y mente simboacutelica Indivishy
duos de complexioacuten fuerte hueshy
sos de notable grosor capacidad
craneal algo menor a la nuestra y
mandiacutebula sin mentoacuten
El Horno neanderthalensis debe su nombre al valle de Neanshy
der (Alemania) donde en el siglo
XIX se halloacute el primer esqueleto
parcial de estos homiacutenidos Apashy
recieron hace unos 230000 antildeos
y poblaron Europa y Asia occidenshy
tal adaptaacutendose al clima extremo
de las glaciaciones hasta que se
extinguieron hace unos 30000
antildeos o tal vez menos en su proshy
bablemente uacuteltimo reducto que
parece pudo ser la Peniacutensula Ibeacuteshy
rica Sus caracteriacutesticas fiacutesicas son
una evolucioacuten de los heidelbergenshy
sis con la diferencia de una mayor
capacidad craneal que llega a los
1500 cc (mayor que la nuestra)
por lo demaacutes huesos maacutes gruesos
y pesados que los nuestros fuertes
pero no muy altos (160-170) Y
en su rostro notable prognatismo
sin mentoacuten frente huidiza yarshy
cos supraorbitales resaltados
--
Coexistieron con el Hamo sashy
piens durante miles de antildeos y las
causas de su desaparicioacuten no aclashy
radas son objeto de discusioacuten al
igual que la posibilidad de cruces
(hibr idaciones) entre ambas espeshy
cies hipoacutetesis de la que hay parshy
tidarios como M Wolpoff o Fred
H Smith o detractores como Ch
B Stringer Lo que es indudable
es que los neandertales poseiacutean
una avanzada industria liacutetica usashy
ban el fuego el cuero y la madera
para producir herramientas armas
y adornos cuidaban a sus enfershy
mos y ancianos enterraban a sus
muertos y probablemente desarroshy
lla ron alguacuten tipo de lenguaje para
comunicarse Muy leJOS de la idea
que inicialmente se teniacutea de besshy
tias primitivas sin inteligencia algushy
na Hay pruebas de que algunos
grupos practicaron el canibalismo
pero eso tambieacuten ocurrioacute en nuesshy
tra especie
4 El Horno Sapiens
El Hamo saplens aparece en
Aacutefrica hace 200000 antildeos el arcaishy
co seguacuten algunos investigadores
y hace 120000 el moderno y con
relativa rapidez se va extendiendo
y sustituye a las otras poblaciones
de homiacutenidos en todo el mundo
Desde hace al menos unos 25000
antildeos ninguna otra especie de hoshy
miacutenidos le disputa su espacio en los
ecosistemas que coloniza del plashy
neta Tierra
Dotado de un esqueleto maacutes lishy
gero que el de los neandertales lo
que aumenta la agilidad y proba-
Bibliografiacutea
blemente la habilidad sobre todo
en las manos el craacuteneo evoluciona
adquiriendo una frente maacutes vertica l
desaparece el prognatismo y apareshy
ce el mentoacuten las mandibulas menos
robustas el desarrollo de dietas maacutes
vari adas con la utilizacioacuten del fuego
que le permite un mayor aprovechashy
miento de nutrientes con menor
gasto energeacutetico en su digestioacuten
el desarrollo de un cerebro y de un
leng uaje maacutes complejos que pershy
IIliten el anaacutelisis la planificacioacuten de
estrategias y la transmisioacuten de coshy
nocimientos y aprendizajes el mashy
yor desarrollo tecnoloacutegico gracias a
una mente maacutes creativa emprendeshy
dora dominada por la curiosidad y
en ocasiones el deseo de aventura
y probablemente un mayor sentido
social y de pertenencia a un grupo
lo que lleva a inevitables disputas y
conflictos entre grupos Todo ello
ha llevado a nuestra especie a coshy
lonizar en la praacutectica todos los meshy
dios del planeta fundamentalmenshy
te a base de modificar esos medios
para adaptarlos a nosotros En una
palabra para independizarnos del
medio
Pero sin duda el motor de la evolucioacuten son las mutaciones y reshy
combinaciones geneacuteticas que orishy
ginan la variabilidad y que permishy
ten la aparicioacuten y diversificacioacuten de
rasgos nuevos que no existiacutean en
los ancestros En nuestro caso que
compartimos aproximadamente un
99 del genoma con los chimpanshy
ceacutes son determinadas secuencias
en ese 1 restante del ADN claves
en el proceso de hominizacioacuten y de
nuestras diferencias con ellos
yvwwportalciencianet Art iacuteculos de antropologiacutea y paleontologiacutea Registros foacutesiles sobre la evolucioacuten humana en el Plioceno Emiliano Agu irre Enriacutequez Homiacutenidos contemporaacuteneos Investigacioacuten y Ciencia lan Tatersa ll iquestQuieacutenes fueron los neandertales InvestigaCioacuten y Ciencia Kate Wong Mutaciones pioneras Investigacioacuten y Ciencia Dennos Drayna iquestQueacute nos hace humanos Investigacioacuten y Ciencia Katherine S Pollard
El trabajO de genetistas como
Dennis Drayna o de bioestad iacutestishy
cosas como Katherine Pollard ha
revelado unas cuantas secuencias
de ADN importantes en la evolushy
cioacuten humana Mencionareacute soacutelo alshy
gunas de ellas
La secuencia HAR 1 (118 bases
de ADN del genoma humano que
codifican ARN) que se activa en
el cerebro y parece resultar esenshy
cial en el desarrollo de la corteza
cerebral La secuencia FOXP2 un
gen de evolucioacuten raacutepida y que tieshy
ne una importante implicacioacuten en
el habla Secuencias que tienen
relacioacuten con la dieta como el gen
LCT que permite la toleranCia a la
lactosa en adultos lo que permite
utilizar la leche de animales domeacutesshy
ticos En la lista de secuencias geshy
neacuteticas significativas estaacuten las que
tienen que ver con nuestro sistema
inmunitario Nuestros genes llevan
cicatrices de la lucha contra enshy
fermedades infecciosas especialshy
mente en el caso de retrovirus Tal
es el caso del gen TRIMS que nos
pelmite defendernos mejor que
otros primates frente al ret rovirus
PtEVR1 pero que a cambio nos
hace maacutes vulnerables al VIH (virus
del SIDA)
Somos una joven especie a ve shy
ces un tanto inconsciente que debe
aprender a usar correctamente su
tecnologiacutea y controlar su capacidad
de modificar el medio para evitar
la destruccioacuten de su propia casa el
planeta antes de tiempo y de si
misma
SUPERNOVA 1987 En este antildeo de 1987 alcanshy
zoacute la tierra despueacutes de 168 mil antildeos de viaje por el espacio la luz procedente de una explosioacuten de supernova que tuvo lugar en la vecina galaxia conocida como Gran Nube de ~lagallanes visible desde el hemisferio sur Esto puesshyto en kiloacutemetros supone la friolera de 1589414400 000000 000 Como se observa son distancias inimaginables para nuestros estaacutenshydares de aquiacute en la tierra A decir verdad esta estrella que explotoacute convirtieacutendose asiacute en supernova ya estaba alliacute mucho antes y hashybiacutea fotografiacuteas tomadas con anshyterioridad a la explosioacuten lo cual la convertiacutea asiacute en un magniacutefico e inigualable laboratorio de investishygacioacuten Esto no se podiacutea hacer en tiempos antiguos anteriores a la invencioacuten de la caacutemara fotograacutefishyca la cual ha sido uno maacutes entre los muchos avances de los uacuteltimos cien o doscientos antildeos y de gran importancia en su aplicacioacuten a la astronomiacutea Aunque los estallidos de supernovas en nuestra galaxia son muy poco frec uentes tal vez
Supernova 1987 tomada por el Hubble en 1994
uno cada 100 antildeos o maacutes en el universo entero dada la cantidad de galaxias que existen son muy abundantes De la que estamos hablando aunque no fue en la Viacutea Lactea siacute fue en nuestra vecindad a unos 168 mil antildeos luz como deshyciacuteamos que no es tanto si consi middot deramos su procedencia de otra galaxia la maacutes proacutexima a nosotros_ Esto ha dado margen por primera vez a un estudio concienzudo de lo que estas portentosas explosioshynes dan de siacute y a comprobar si las teoriacuteas elaboradas por los cientiacutefishycos coincidiacutean con la observacioacuten y el estudio de los hechos
Puesto que habiacutea fotografiacuteas anshyteriores que determinaban cual era la estrella que se habiacutea convertido en supernova puacutedose contrastar con los posteriores acontecimientos y fue el momento de comprobar si las teoriacuteas existentes se corresponshydiacutean con las observaciones y con los modelos computacionales que se habiacutean hecho sobre los casos de supernovas Los detalles observashydos encajaban sorprendentemente con las previsiones El resultado de ambas cosas teoriacutea y observacioacuten indicaba que la estrella conteniacutea unas 18 masas solares y tan solo 11 millones de afios de vida en el momento de la explosioacuten Como es habitual en estos casos su composhysicioacuten era principalmente hidroacutegeshyno y helio y su brillo el equivalente a 40 mil veces el de nuestro sol de ahiacute que su consumo de energiacutea fuera mucho mayOl y por tanto su duracioacuten mucho maacutes corta
Cuando la estrella colapsoacute al descender el calor interno que la manteniacutea estable se produjo casi instantaacuteneamente un espectacushylar encogimiento hasta alcanzar un
Antolin Franco Ex-presidente de la Agrupacioacuten
diaacutemetro de tan solo unas pocas decenas de kiloacutemetros
El telescopio espacial Hubble no fue lanzado al espacio hasta abril de 1990 y una vez que hubo estashydo operativo se volcoacute en obtener el maacuteximo de informacioacuten fotograacutefica y espectrograacutefica de lo que quedashyba de la supernova No obstante como se sabe este telescopio en principio resultoacute estar defectuoso por lo tanto las fotografiacuteas obtenishydas no eran las mejores posibles y hubo que esperar a que se corrishygieran los defectos para que estas alcanza ran inigualables cotas de nitidez En 1994 se tomoacute una fotoshygrafiacutea muy detallada de los restos de la explosioacuten y aparecieron unos inesperados anillos que todaviacutea hoy siguen siendo objeto de estushydio pa ra determinar su procedencia (veacutease fotografiacutea adjunta)
Esta explosioacuten de supernova ha sido la maacutes brillante nunca vista desde 1604 antildeo en que Johannes Kepler pudo observar la ya fashymosiacutesima SN 1604 a la que se ha denominado estrella de Kepler La que dio origen a la de 1987 como dijimos antes ya se habiacutea observashydo y se la conociacutea como SK-69202 Era una supergigante azul de unas 18 o 20 masas solares y unas 40 veces el diaacutemetro del sol y su luz llegoacute a nosotros el 23 de febrero de 1987 despueacutes de un viaje de 168 mil antildeos aproximadamente En el hemisferio sur se pudo ver con gran nitidez y se la considera una supemova de tipo 11 de las que crean elementos maacutes pesados que el hieno Su proximidad (en teacutermishynos relativos) y su pronta deteccioacuten la han convertido en la supernova maacutes y mejor estudiada de la histoshyria
Estrella que explota al terminar su vida
Como deciacuteamos todo esto tuvo lugar hace 168 mil antildeos cuando el hombre actual el Homo sapiens todaviacutea no habiacutea entrado en esta fase de desarrollo y su antecesor de aquella eacutepoca seguramente ni siquiera estaba en posesioacuten del lenshyguaje Si la deteccioacuten hubiera sido instantaacutenea si la ve locidad de la luz no tuviera liacutemites no estariacuteamos ahora hablando de esta supernoshyva pues no existiriacutea ninguacuten registro histoacuterico de la misma Tal vez aquel hombre primitivo la habriacutea visto y la habriacutea interpretado seguramenshyte como un augurio de los dioses si para aquel entonces el cerebro humano en sus albores estuviera ya lo suficientemente desarrollado para llegar a estas conclusiones No lo sabemos o al menos el que esto escribe no lo sabe
Pasados esos 168 mil antildeos que la luz necesitoacute para hacer la traveshysiacutea hasta nosotros fue descubierta desde el Observatorio de Las Camshypanas en Chile el 24 de febrero de 1987 por lan Shelton e indepenshydientemente desde Nueva Zelanshyda Fue la uacutenica supernova visible a
simple vista desde la invencioacuten del telescopio
Pero antes de detectarla suceshydioacute algo curioso algo que entraba dentro de lo que es una prediccioacuten cientiacutefica y que veniacutea ni maacutes ni meshynos a confirmar el buen hacer de los investigadores Tres horas antes y precediendo a la llegada de la luz se detectoacute en varios lugares la lleshygada de un paquete de neutrinos iquestCoacutemo era posible que estos neushytrinos se adelantaran a la luz emishytida por la supernova teniendo en cuenta que nada puede ir maacutes deshyprisa que la luz7 Otra vez la teoriacutea daba una explicacioacuten a este extrashyntildeo proceder la emisioacuten de neutrishynos precede a la emisioacuten de la luz
por eso los neutrinos llegan como una avanzada que anuncia alguacuten acontecimiento Se detectaron en total 24 de ellos 11 en Japoacuten en una mina bajo tierra destinada a la caza de neutrinos 8 los captoacute IBM Irvine-Michigan-Brookhaven en Estados Unidos y 5 maacutes en el Laboratorio de neutrinos Baksan en el Caacuteucaso Rusia Por primera vez neutrinos procedentes de una
Obseacutervese la supernova 7987 en el centro con sus anillos
alguacuten tiempo despueacutes de la explosioacuten
supernova habiacutean sido observados directamente y las observaciones coincidiacutean en gran medida con los modelos teoacutericos Se estimaba que despueacutes de la explosioacuten de la supernova el resultado habriacutea de ser la formacioacuten de una estrella de neutrones pero a pesar de la insistencia del telescopio espacial Hubble por dar con ella a pesar de las numerosas fotografiacuteas tomashydas desde su puesta en oacuterbita en 1990 relacionadas con este aconshytecimiento la estrella de neutrones no se ha dejado ver Tal vez esteacute oculta por alguna nube de gas y polvo o tal vez se haya convertido en un agujero negro e incluso hay quienes estiman que podriacutea habershyse formado una estrella de quarks que en teoriacutea pueden formarse dentro de estrellas de neutrones particularmente masivas Todo esto se estaacute investigando y alguacuten diacutea muy posiblemente tengamos la respuesta
Aunque el nuacutemero de neutrinos detectado fue muy pequentildeo se coshyrresponde con lo que se esperaba si bien en ese momento no fuera ese el cometido de los dispositivos cazaneutrinos existentes aquiacute en la Tierra pues nada se sabiacutea entonshyces de la explosioacuten que habiacutea tenido lugar en la vecina galaxia La verdad es que debemos estar muy agradeshycidos de que coincidiendo con la explosioacuten o poco antes se hubieshyran establecido sobre la tierra esos detectores de neutrinos Fue una afortunada coincidencia De haber sucedido la explosioacuten de la supershynova unos antildeos antes no se hubieshyran detectado y ciertas predicciones de la ciencia no se habriacutean podido confinnar por el momento
De todos modos la investigashycion sigue adelante a pesar de los antildeos transcurridos y tal vez se produzca alguna sorpresa que nos abra un poco maacutes el camino hacia el conocimiento de este tipo de exshyplosiones celestes
La nanociencia y la nanotecshynologiacutea son dos aacutereas del conocishymiento emergentes con un elevado caraacute cter multidisciplinar Hablar de ellas es sinoacutenimo de innovacioacuten desarrollo y de relevanc ia cientiacutefica y social Tal es asiacute que ambas discishyplinas han sido incorporadas como una de las Acciones Estrateacutegicas del Plan Nacional de I+D+ i 2008-2011 o lo que es lo mismo el Gobierno espantildeol reconoce el papel de estas disciplinas para mejoror nuestra competitividad industrial Dicho reshyconocimiento estaacute fundamentado en avances innovadores obtenidos que van desde la s aplicaciones en medicina (fabricacioacuten de ligamenshytos o tendones artificiales) o en aplicaciones energeacuteticas dedicadas
BlIClen
ANOCIENCIA y NANOTECNOLOGIA
UN VIAJE FASCINANTE AL NANOCOSMOS
Jorge Lobo Checa Centre dlnvestigacioacute en Nanocieacutencia i Nanotecnologia CIN2 (CSIC -leN) Esfera UAB 08193-Bel laterra Espantildea
a la construccioacuten (edificios que se puedan autoabastecer energeacuteticashymente) hasta su implementacioacuten en dispositivos electroacutenicos cada vez maacutes diminutos y potentes
En nuestra sociedad es cada vez maacutes probable toparse con las palashybras nanociencia y nanotecnoloshygiacutea y consecuentemente es loacutegico preguntarse cuaacutel es el significado y la diferencia entre ambos vocashyblos Las dos palabras comparten el prefijo nano que proviene del voshycablo griego del mismo nombre y que significa diminuto enano peshyquentildeo yes usado en el sistema inshyternacional (SI) de unidades para indicar un factor de 10-9 (es decir la mil milloneacutesima parte de algo) Un
NClIIon Un iexclMIniO BlllIgtn
Figura 1 Tamantildeos caracteriacutesticos y escala de los diferentes objetos nanomeacutetricos comshyprendidos entre O 1y 100 nm con los que se trabaja habitualmente en la nanotecnoshylogiacutea (Imagen tomada de la referencia [1])
nanoacutemetro (n m) es una longitud diez veces superior al tamantildeo tiacutepishyco de un aacutetomo (O 1 nm) o lo que es lo mismo unas 80000 veces maacutes pequentildeo que el diaacutemetro de un cabello humano De este modo la diferencia entre estas dos palabras surge de la propia diversidad en la definicioacuten de ciencia y tecnologiacutea Ciencia es la necesidad de saber un reflejo de la curiosidad del ser humano planteada de forma obJeshytiva y utilizando el meacutetodo cientiacutefishyco (es decir el trabajo realizado en un laboratorio de investigacioacuten en el que se busca o prueba una proshypiedad o una ley de la naturaleza) mientras que tecnologiacutea parte de los conocimientos baacutesicos estableshycidos por la ciencia para construir un dispositivo o aparato que tenga una utilidad o aplicacioacuten determishynada De esta forma la nanociencia y la nanotecnologiacutea estaacuten ligadas y son las dos caras de una misma moneda la tecnologiacutea se desarroshylla a partir de los conocimientos cientiacuteficos existentes y a su vez eacutesta proporciona nuevas herramientas a los cientiacuteficos con las que estudiar nuevos conceptos y avanzar en la ciencia que una vez maacutes generashyraacute tecnologiacutea nueva creando un sistema retroalimentado conocido como ciacutercu lo virtuoso
Ni la nanociencia ni la nanot ecshynologiacutea nacieron como disciplinas cerradas sino que ambas son camshypos del conocimiento que se han
ido construyendo paralelamente con la generacioacuten de nuevos conoshycimientos e innovaciones De maneshyra general se podriacutea definir nanoshytecnologiacutea como la fabricacioacuten de materiales estructu ras dispositivos y sistemas funcionales a traveacutes del control y ensamblado de la materia a la escala del nanoacutemetro (de O 1 a 100 nanoacutemetros del aacutetomo hasta por debajo de la ceacutelula tal y como se muestra en la figura 1) asiacute como la aplicacioacuten de nuevos conceptos y propiedades (fiacutesicas quiacutemicas bioloacutegicas mecaacutenicas eleacutectricas) que surgen como consecuencia de esa escala tan reducida Esta escala de tamantildeos es un tanto arbitraria el liacutemite inferior (una deacutecima de nanoacutemetro) parece claro ya que por debajo del aacutetomo no hay obshyjetos manipulables Sin embargo el liacutemite superior (una centena de nanoacutemetro) es una referencia para indicar que los objetos deben de estar por debajo de la micra Hoy en diacutea tenemos el conocimiento necesario para mover manipular y construir objetos de estos tamantildeos (nanociencia) que seraacuten utilizados en un futuro cercano para realizar una funcioacuten especiacutefica dentro de un determinado dispositivo (nanoshytecnologiacutea)
El origen de la Nanotecnologiacutea es un tanto difusa pero concepshytualmente se atribuye al Premio Nobel Richa l-d Feynman durante su famoso discurso There is plenty of Room at the Bottom (Hay mucho espacio al fondo) En esta miacutetica conferencia pronunciada en 1959 en el Instituto de Tecnologiacutea de California en Pasadena Feynman tratoacute sobre el problema de manishypular controlar y fabricar objetos de muy pequentildeas dimensiones abordaacutendolo desde una perspectishyva absolutamente distinta a como se habiacutea hecho hasta el momento y abriendo todo un nuevo mundo de posibilidades cientiacuteficas y tecnoloacuteshygicas En aquel momento su discurshyso no tuvo una gran repercusioacuten tal vez por la carencia de teacutecnicas experimentales que permitiesen
visualizar las unidades atoacutemicas y moleculares a manipular Es maacutes la palabra nanotecnologiacutea no apashyrece en su discurso y fue acuntildeashyda posteriormente en 1974 por el profesor N Taniguchi de la Univershysidad de Ciencia de Tokio cuando la mencionoacute en un artiacuteculo titulado On the Basic Concept of Nanoteshychnology (sobre el concepto baacutesishyco de la nanotecnologiacutea) En dicho artiacuteculo se hablaba de como esta tecnologiacutea nos permitiriacutea separar consolidar y deformar materiales aacutetomo a aacutetomo o moleacutecula a moshyleacutecula Posteriormente en el antildeo 1986 E Drexler publicoacute su libro Engines of Creation (maacutequinas de creacioacuten) en el que se descrishybe coacutemo las nanomaacutequinas seraacuten capaces de construir desde ordeshynadores hasta maquinaria pesada mediante procesos de ensamblaje de moleacuteculas y aacutetomos Los encarshygados de realizar tan tedioso proshyceso seriacutean nanorobots ensamblashydores capaces de auto- repararse y constituirse a siacute mismos
La idea de usar nanorobots creados a nuestro antojo para reashylizar funciones determinadas nos recuerdan al funcionamiento de los ribosomas y otros agregados moshyleculares en las ceacutelulas de nuestro cuerpo De hecho la biologiacutea viene usando la manipulacioacuten molecular desde hace casi 4000 millones de
antildeos sobre la Tierra Concretamenshyte las maacutequinas auto-repllcantes a nivel atoacutemico son guiadas por el ADN replicadas por el ARN moshyleacuteculas especiacuteficas son ensamblashydas mediante encimas y las ceacutelulas estaacuten llenas de motores a escala molecular Cadenas de iones que permiten o bloquean el paso de otros iones al interior de la ceacutelula a traveacutes de la pared de liacutepidos estaacuten exquisitamente disentildeadas a escala atoacutemica_ Hay por tanto una coshynexioacuten importante de los concepshytos finales de la nanotecnologiacutea con la biologiacutea Las formas de vida maacutes pequentildeas bacterias virus y los componentes activos de las ceacutelulas tienen tamantildeos tiacutepicos en el rango del nanoacutemetro
De este modo otro de los obshyjetivos de la nanociencia y la nashynotecnologiacutea es aprender de los mecanismos fundamentales que la vida ha desarrollado durante su evolucioacuten para intentar reproducirshylos e incluso adaptarlos buscando la resolucioacuten de otros problemas que poco tienen que ver en prinshycipio con la biologiacutea Se podriacutea decir que la evolucioacuten darwiniana ha alcanzado la maestriacutea de las leshyyes de mecaacutenica cuaacutentica que son probabiliacutesticas en su naturaleza como meacutetodo para la supervivenshycia La comprensioacuten de fenoacutemeshynos cuaacutenticos presentes a escala
Figura 2 Basados en la mecaacutenica cuaacutentica han surgido nuevos tipos de microscopios llamados eJe campo cercano (SPM) que nos permiten ver y manipular la materia a escala atoacutemica Estos microscopios basados en la interaccioacuten eJe una punta metaacutelica afilada con el substrato a estudiar (imagen izquierda) han sido una verdadera revolushycioacuten cientiacutefica ya que nos permiten visualizar directamente los aacutetomos de la materia tal y como se observa en la imagen de la derecha (caeJa una de las bolas es un aacutetomo de siliCio) (Imaacutegenes tomadas de la referencia [1])
nanomeacutetrica necesitan por tanto de investigacioacuten fun damental para que puedan ser aplicables en disshypositivos tilles como nanosensores nanomotores y en muchas otras aplicaciones como en medicina y farmacologiacutea
A pesar de que el concepto de aacutetomos ya se habiacutea postulado en la ant igua Grecia eacutestos no se llegaron a visua lizar hasta finales del sig lo XX El ser humano siempre ha senshytido la necesidad de ver maacutes allaacute de lo que le permiten sus limitaciones naturales El mundo invisible es tan infinito y fascinante como el univershyso y aunque nos cueste imaginar y comprender el pequentildeo tamantildeo el enorme nuacutemero o la naturaleza de los objetos diminutos es un reto acercarnos a la grandeza de lo peshyquentildeo El desarrollo de nuevos meacuteshytodos microscoacutepicos para la visuashylizacioacuten del nanomundo marcoacute un hito en el conocimiento cientiacutefico El microscopio oacuteptico tuvo que ser reemplazado por nuevas teacutecnicas como el microscopio electroacutenico o el microscopio de efecto tuacutenel puesto que los liacutemites en resolushycioacuten vienen determinados por la longitud de onda de la luz usada que para el espectro visib le se situacutea entre 400 y 700 nm De este modo soacutelo so podiacutean resolver estructuras en el rango del sub-microacutemetro lo que corresponde a tamantildeos 1000 veces mayor quo la longitud caracshyteriacutestica de un aacutetomo y por tanto no permitiacutean su manipulacioacuten
El trabajo con objetos tan peshyquentildeos inherente a la nanotecnoshylogiacutea entrantildea una gran dificultad y de hecho fue algo praacutecticamente imposible hasta que se desarrollashyron los microscopios de campo cershycano (SPMs) mostrado en la Figura 2 Estas novedosas herramientas permiten no soacutelo la visualizacioacuten sino tambieacuten la manipulacioacuten de objetos de dimensiones nanomeacuteshytricas de muy distinta naturaleza Estos microscopios son tan potenshytes que con ellos es posible llegar a ver aacutetomos sob re una superficie
y moverlos a nuestro antojo La necesidad de esta compleja insshytrumentacioacuten implica otra de las carltJctoriacutesticas fundamentales que acompantildean a la nanociencia y nashynotecnologiacutea su interdisciplinarieshydad Asiacute pues el desarrollo de esta nueva ciencia requiere no soacutelo la utilizacioacuten de teacutecnicas de fabricashycioacuten visualizacioacuten y caracterizacioacuten muy precisas sino tambieacuten una aproximacioacuten multidisciplinar que reuacutena a fiacutesicos quiacutemicos bioacutelogos tecnoacutelogos y teoacutericos trabajando juntos y utilizando el mismo lenshyguaje
Una vez que los meacutetodos de vishysualizacioacuten fueron accesib les para los cientiacuteficos dos enfoques baacutesishycos surgieron para la creacioacuten de estructuras nanomeacutetricas de mashynera reproducible (veacutease la figura 3) El primer meacutetodo llamado topshydown (de arriba hacia abajo) imshypone esencialmente una estructura o patroacuten sobre el substrato que se
mm
Jlm
nm
Top clown
Bottom up
procesa Esta teacutecn ica estaacute basada en una adecuacioacuten y extensioacuten de las teacutecnicas ya existentes como por ejemplo la litografiacutea para crear dichas nanoestructuras Con estas teacutecnicas se obtienen muy alta reshysolucioacuten espacial (cercana a los 50 nm) a costes razonables pero que aumentan alarmantemente cuanto menor es el tamantildeo de la estrucshytura final debido a la dificultad en su produccioacuten Por el contrario el segundo meacutetodo denominado bottom-up(de abajo hacia arriba) estaacute basado en teacutecnicas que utilizan una filosofiacutea totalmente contraria esto es van desde las estructuras fundamentales (aacutetomos moleacuteculas especiacuteficas o nanopartiacuteculas) para crear los dispositivos por auto-enshysamblado El auto-ensamblado es un proceso en el que unos composhynentes inicialmente desordenados dan lugar a estructuras organizashydas como consecuencia de interacshyciones especiacuteficas o locales entre sus componentes Las estructu ras
Figura 3 Los dos meacutetodos usados para el control de la materia a escala nanomeacutetrica La imagen muestra (en sentido horario desde arriba) una imagen de microscoacutepio elecshytroacutenico de un electroacutemetro nanomecaacutenico una estructura de nano tubos de carbono un nanotubo (azul) conectando dos electrodos una red auto-ensamblada compuesta por moleacuteculas y aacutetomos de hierro y finalmente siete moleacuteculas de monoacutexido de carshybono formando la letra C obtenida por manipulacioacuten con una punta de un microsshycopio de campo cercano (Imagen tomada de la referencia [2)
crecidas son el resultado de la comshypeticioacuten ente procesos cineacuteticos y termodinaacutemicos
En la actualidad la microelecshytroacutenica uno de nuestros pilares tecnoloacutegicos estaacute basada en el meacutetodo top down La microelecshytroacutenica ha revolucionado y cambiashydo nuestra forma de vida en forma de ordenadores teleacutefonos moacuteviles televisores y un sinfiacuten de aparatos electroacutenicos Esta revolucioacuten estaacute basada en el transistor inventado en 1947 que hizo posible la apashyricioacuten del circuito integrado y el microprocesador El reto tecnoloacuteshygico es conseguir almacenar maacutes informacioacuten en un menor espacio de forma maacutes raacutepida y todo ello por menos dinero Hasta la fecha esto ha sido posible y ha seguido la llamada ley de Moore que estableshyce que la densidad de transistores en un dispositivo de estado soacutelido se doblariacutea cada 18 meses Asiacute un procesador Penti um IV obtenido mediante teacutecnicas litografiacutecas tieshyne en su interior aproximadamente 6 millones de transistorescm2 vashylor que cuadruplica a los del Penshytium 1 creado soacutelo 4 antildeos antes La separacioacuten miacutenima entre liacuteneas en el antildeo 2000 era de 180 nm y en el antildeo 2008 es de 45 nm como anuncioacute 18M Extrapolando estos nuacutemeros en el antildeo 20161a separashycioacuten entre liacuteneas deberiacutea ser de 10 nm es decir inferior a 100 aacutetomos De seguir cumplieacutendose esta ley y al mismo ritmo podriacuteamos aventurar que a mediados del siglo XXI Ilegashyriacuteamos a un limite absoluto un bit = un aacutetomo Sin embargo antes de alcanzar este liacutemite nos encontrashyriacuteamos con varios problemas
- El primero de ellos tiene que
Referencias
ver con el hecho de que a medishyda que se reduce el tamantildeo de un objeto su superficie crece respecto a su volumen Una consecuencia importante de este aumento es que las propiedades del material cambiaraacuten al reducir el tamantildeo del objeto puesto que las propiedades fiacutesicas de una superficie son muy distintas a las del volumen Estas modificaciones en las propiedades se conocen como efectos de tamashyntildeo finito
- El segundo problema reside en que para tamantildeos del orden o inferiores al nm aparecen efectos cuaacutenticos En nuestro mundo (mashycroscoacutepico) las leyes conocidas por ejemplo las que definen el movishymiento de los cuerpos (ecuaciones de Newton) o la conductividad eleacutectrica (ley de Ohm) dejan simshyplemente de ser vaacutelidas cuando tratamos con objetos cercanos al tamantildeo nanomeacutetrico La existencia de estos efectos lejos de tomarse como inconvenientes o inoportushynos se plantean hoy diacutea como imshyportantes alternativas para la creashycioacuten de futuros dispositivos fundashymentado en propiedades ni siquieshyra existentes en la naturaleza
- El uacuteltimo problema fundashymental que aparece al intentar seguir disminuyendo el tamantildeo de un objeto es que cada vez resulta maacutes difiacutecil mejorar las herramientas que permiten su manipulacioacuten Por tanto aunque la ley de Moore se ha cumplido inexorablemente dushyrante maacutes de 30 antildeos vemos que llegado un momento aparecen una serie de limitaciones intriacutensecas que son irresolubles con el tipo de planteamiento en el que se basa la tecnologiacutea actual Asiacute se imposhyne la necesidad de desarrollar una
nueva tecnologiacutea que nos permita asumir los desafiacuteos planteados en nuestra carrera hacia la miniaturishyzacioacuten Ese es el papel de la nanoshytecnologiacutea
A pesar de que en la actualidad existen pocos productos basados en la nanotecnologiacutea ya existe una gran repercusioacuten mediaacutetica en la sociedad a traveacutes de reportajes y programas en prensa radio teleshyvisioacuten cine ciencia-ficcioacuten e intershynet La nanotecnologiacutea produce el mismo tipo de fascinacioacuten preocushypacioacuten y miedo que los estudios sobre el cosmos aunque ambos son extremos opuestos lo diminushyto frente a lo gigantesco Sin emshybargo siacute hay una gran diferencia entre ambos mundos El universo es gigantesco inalcanzable soacutelo observable mediante telescopios o radiotelescopios y en el que estashymos realizando intreacutepidas explorashyciones limitadas por ahora a los planetas de nuestro entorno Por el contrario podemos movernos en la nanoescala con gran familiashyridad y podemos jugar con los aacutetomos y moleacuteculas para producir nuevas estructuras y nuevos mateshyriales El dominio de la materia en la nanoescala nos permite disentildear y fabricar nuevos materiales hasta ahora inexistentes descubrir proshypiedades nunca observadas inven shytar dispositivos que nos permitan construir otros maacutes y maacutes compleshyjos con comportamientos similares a entidades bioloacutegicas etceacutetera Todo ello nos lleva a hacernos una pregunta casi existencial iquestHasta doacutende podremos llegar con la nashynotecnologiacutea 7 No se conoce la resshypuesta el limite final podriacutea residir en nuestra propia imag inacioacuten
[1) e Briones Lloren te ECasero Junquera J A Martiacuten Gago PA Ame lio Serena Domingo J M Goacutemez Olleta P Moltoacute Moltoacute Nanociencia y ilanotecnologiacutea Entre la ciencia ficcioacuten del presente y la tecnologiacutea del futuro Fundacioacuten Espantildeola para la Ciencia y la Tecnologiacutea httpowwwfecvtes [2J J V Barth G Constantini K Kern Engineering atomic and molecular nanostructures at surfaces Nature 437 671 (2005) [3J E L Wolf Nanophysics and Nanotechnology An Introduction to Modern Concepts in Nanoscience (Segunda Edicioacuten) W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2006) [4J B Brushhan Springer Handbook of Nanotechnology Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2004) [5J M Koacuteh ler W Fritzsche Nanotechnology An Introduction to Nanostructuring techniques W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2004)
Hace casi veintitreacutes siglos exacshytamente el antildeo 287 aC naciacutea en Siracusa entonces una colonia de la Magna Grecia el gran Arquiacutemeshydes uno de los mayores genios de la antiguumledad de cuyos inventos y descubrimientos seguimos benefishyciaacutendonos ahora
De su vida es poco lo que sabeshymos porque la biografiacutea que escrishybioacute un coetaacuteneo suyo llamado Heshyraacuteclides no llegoacute hasta nosotros La mayor pa rte de la informacioacuten que poseemos se la debemos a Plutarco (46-120 de nuestra era) en su fashymosa obra Vidas Paralelas quien a su vez extrajo los datos del hisshytoriador romano Pollbio autor de una Historia universal
Se considera probable aunque no probado que viajoacute a Egipto y mantuvo estrecha relacioacuten con Erashytoacutestenes de Cirene director de la ceacutelebre biblioteca alejandrina y se da por cierto que contactoacute con la escuela cientiacutefica de dicha ciudad cuyos matemaacuteticos leyeron y citashyron sus obras No obstante hubo que esperar hasta el antildeo 530 de para que se hiciera la primera comshypilacioacuten de sus escritos por Isidoro de Mileto Pocas copias de los trashybajos del sabio siracusano sobrevishyvieron y no fue hasta 1906 cuando Johann Ludw ig Heiberg descubrioacute en Constantinopla un palimpsesto (papiro sobre el que se ha escrito un texto sobre otro anterior borrashydo) que permitioacute conocer los razoshynamientos matemaacuteticos de que se habiacutea va lido Arquiacutemedes para sus descubrimientos
Fue un genio de las matemaacuteshyticas con especial dedicacioacuten a la geometriacutea Sus hallazgos le garanshytizan un puesto de honor en 105
anales de la ciencia Ideoacute un meacutetoshydo para medir la circunferencia coshynociendo el diaacutemetro y determinoacute con aproximacioacuten de menos de dos mileacutesimas el valor del pi griego Elaboroacute tambieacuten las foacutermulas que
ARQUIMEDES permiten calcular el aacuterea del ciacutercushylo partiendo del radio y calculo el aacuterea de un segmento de paraacutebola entre otros hallazgos geomeacutetricos
Si bien no descubrioacute la palanca estudioacute las leyes que explican el principio que entra en juego al accionarla y al darse cuenta de la importancia que teniacutea dijo Si me dan un punto de apoyo movereacute el mundo
Arquiacutemedes no solo cultivoacute con eacutexito las matemaacuteticas sino que hizo incursiones fructiacuteferas en la fiacutesishyca Inventoacute el tornillo que lleva su nombre consistente en un mecashynismo con una hoja en forma de tornillo dentro de un cilindro para transferir agua desde un nivel bajo a canales de irrigacioacuten Este tornishyllo sigue usaacutendose para bombear liacutequidos
Se dice que mientras tomaba un bantildeo observoacute que el agua de la tina subiacutea cuando eacutel entraba y este efecto le llevoacute a descubrir el prinshycipio hrdrostaacutetico conocido como principio de Arquiacutemedes que en su versioacuten actualizada se enuncia diciendo que un soacutelido sumergido en un liquido recibe un empuje ha-
Piacuteo Moa Ban ga Escritor
cia arriba igual al peso del vo lumen del liacutequido que desaloja Al descushybrir este principio exclamoacute Eureshyka (Lo he encontrado) que ha pasado al cataacute logo de expresiones populares
Su mente prodigiosa no solo elucubraba teoriacuteas innovadoras tambieacuten dedicoacute su talento a inshyventa r armas nuevas que pudieran servir para la defensa de su ciudad Una de ellas fue un artefacto esshypecie de garra capaz de hund ir un naviacuteo enemigo
Pero el arma maacutes sorprendente seriacutean los espejos ustorios conocishyda por un relato de Luciano de Sashymosata (12 1-161 de) con la cual consiguioacute incendiar una escuadra enemiga Este invento nunca ha sido reproducido por lo que se pone en duda su existencia
La muerte de Arquiacutemedes se produjo el antildeo 212 aC a los 75 antildeos una edad considerada lonshygeva para la eacutepoca asesinado por un soldado romano de los que conquistaron Siracusa seguacuten la leshyyenda al negarse a acompantildearle pretextando que teniacutea que resolver antes un problema
Estatua de bronce de Arquiacutemedes en el observatorio Archenhold en Berl iacuten esculpida por Gerhard Thieme e inaugurada en 1972
Jack W Szostack
PREMIOS NOBEL Piacuteo Moa Banga DE CIENCIA 2009
Escritor
Charles K Kao George E Smith Wi llard S Boyle
2009 fue un antildeo en el que la concesioacuten de los premios Nobel de ciencia revistioacute ciertas peculiashyridades que conviene resaltar En primer lugar la adjudicacioacuten a tres investigadores en cada uno excepshyto en el de Economiacutea que fue comshypartido por dos ganadores Todos ellos destacaron en investigacioacuten baacutesica cuyos resultados propiciaron muacuteltiples aplicaciones praacutecticas lo que muestra claramente la imshyportancia que la ciencia pura tiene para el progreso
Otra caracteriacutestica es la alta parshyticipacioacuten de la mujer que acaparoacute cinco nominaciones el 44 de los agraciados proporcioacuten nunca alshycanzada antes Una de ellas la de Economiacutea es la primera mujer en ser distinguida con el galardoacuten en dicha disciplina en los 60 antildeos en que se adjudicoacute
MEDICINA
Recayoacute en tres cientiacuteficos (dos mUjeres y un varoacuten) que seguacuten destacoacute el jurado del Instituto Kashyrolinska han antildeadido una nueva dimensioacuten para la comprensioacuten de la ceacutelula han arrojado luz sobre los mecan ismos de enfermedades y han estimulado el desarrollo de nuevas terapias potenciales Se trata de Elisabeth H Blackburn Carol W Greider y Jack W Szostak
Los tres destacaron en la investishygacioacuten baacutesica sobre los teloacutemeshyros una estructura que se une a los extremos de los cromosomas humanos y los protege del enveshyjecimiento A la piexclimera se debe el descubrimiento de la enzima telomerasa que es un mecanismo baacutesico para la vida Cuando la teloshymerasa aumenta anormalmente se produce caacutencer O sea que en su justa medida rejuvenece la ceacutelula pero en exceso provoca un tumor Los conocimientos adquiridos proshymeten aplicaciones futuras en la lucha contra el caacutencer y el enveJeshycimiento celular
Blackburn nacioacute en Tasmania (Australia) en 1948 y junto con su disciacutepula Greider descubrieron la telomerasa en 1984
Grelder natural de California nacioacute en 1961 y fue quien demosshytroacute que los teloacutemeros previenen
el dantildeo en los cromosomas y por uacuteltimo Szostak de 57 antildeos Ion dishynense identificoacute ceacutelulas que por estar mutadas provocan un enveJeshycimiento celular prematuro
FiacuteSICA
La Academia sueca concedioacute el preciado galardoacuten a tres investigashydores que han ayudado a sentar las bases de las actuales redes de comunicaciones al decir del JUshyrado Son Charles Kao Kuen WishylIiaard S Boyle y George E Smith El tema comuacuten de investigacioacuten fue el descubrimiento del siacutelice un mashyterial abundante en la naturaleza como transmisor de la luz y a traveacutes de ella de las comunicaciones por fibra oacuteptica
El proceso lo inicioacute Kao en 1966 con la publicacioacuten de un artiacuteculo firmado conjuntamente con G O Gackam en el que anunciaba la capacidad de la luz para transmitir informacioacuten De ahiacute arranca la utishylizacioacuten industrial de la fibra oacuteptica desde 1970 transformada hoy en una red de maacutes de 1000 millones de kiloacutemetros por la que circulan textos muacutesica e imaacutegenes utilizashydas en Internet medicina etc
Kao que nacioacute en 1933 en Shanghai fue el precursor y visionashyrio del horizonte que se abriacutea con el empleo de la fibra oacuteptica Vive
Venkatraman Ramakrishnan Ada E Yonath Thomas A Stei tz
en Hong Kong donde sigue ded ishycado a la docencia
Boyle nacido en Canadaacute en 1924 junto con Smith que nacioacute en Nueva York en 1930 siguiendo la teoriacutea sobre el efecto fotoeleacutectrishyco de Einstein que le valioacute el Nobel crearon un sensor digital llamado CCD (Charged Coupled Device) cashypaz de reunir y leer las sentildeales de un gran nuacutemero de elementos de las imaacutegenes el ojo electroacutenico de las caacutemaras digitales que se utiliza tambieacuten en numerosas aplicaciones teacutecnicas como en la observacioacuten del interior del cuerpo humano y ha proporcionado fotos de lejanos lugares (como por ejemplo de Marshyte) o de los oceacuteanos profundos en palabras de la Academia
QUiacuteMICA
Tambieacuten este antildeo fueron tres investigadores de esta ciencia los laureados con el preciado galarshydoacuten cuyos nombres son Benkatrashyman Ramakrishnan Ada Yonath y Thomas Steitz que coincidieron en sus estudios sobre la estructura y funciones de los ribosomas unas partiacuteculas del citoplasma que desshycodifican la informacioacuten del ADN transmitida por el ARN mensajero para fabricar las proteiacutenas selecshycionando los amin oaacutecidos uno a uno
Los equipos liderados por los tres ganadores consiguieron por medio de la cristalografiacutea de rayos X el coshynocimiento en tres dimensiones de la estructura atoacutemica de los ribososhymas en el antildeo 2000 Este logro de bioquiacutemica baacutesica permitioacute saber como actuacutean los antibioacuteticos en las ceacutelulas de las bacterias lo que haraacute
posible disentildear nueshyvos antibioacuteticos que mejoren Ia actividad de 10$ actualmente en uso evitando asiacute la aparicioacuten de resistenshycia que se da en algushynos casos
La israeliacute Yonath de 70 antildeos trabaja en el Instituto Weismann de Jerusaleacuten y fue la pionera en obtener los primeros cristales Ellnor Ostrom OIIver E Willlamson de ribosomeacutels el norteamericano Steitz nacido en 1940 es profesor de la Universidad de Yale y publicoacute en 1998 el primer mapa incomshypleto del ribosoma y por uacuteltimo Ramakrishnan el maacutes Joven de los tres nacioacute en la India en 1952 y trabaja en la Universidad de Camshybridge (R~lIlo Unido) Tuvo una partlclpaClon relevante en la resoshylucioacuten de la estructura ribosoacutemica En dicha Universidad fue donde James Watson y Francis Crick desshycubrieron en 1953 la estructura en doble heacutelice del ADN
ECONuumlMiacuteA
La Academia de Ciencias de Suecia otorgoacute el premio de Ecoshynomiacutea a dos profesores estadounishydenses (como manda la tradici oacuten) por sus investigaciones en torno a las organizaciones sociales y la imshyportancia que en ellas tiene la orshyganizacioacuten econoacutemica (economic gobernance) que ha sido tladucishyda al espantildeol por un raro palabro gobernanza que bien podriacutea haber sido sustituido por gobierno o gobernabilidad Los plemiados son Elinor Ostrom y Oliver WiJliamshy
son Aunque ambos partieron de oacutepticas distintas coinciden en sus conclusiones
Ostrom nacida en 1933 es proshyfesora de la Universidad de Indiana y centroacute su trabajo en el estudio de la gestioacuten de la propiedad comuacuterl y en su libro El gobierno de los meshydios comunes describe numeroshy
sos casos eXitosos de comunidades locales entre las que incluyoacute el Trishybunal de las Aguas de Valencia un jurado centenario de regantes que dirime los conflictos derivados del uso del agua como ejemplos que muestran mayor eficiencia que la de otras forma puacuteblicas o privadas de gestioacuten Llega a la conclusioacuten de que ni la plivatizacioacuten ni la gesshytioacuten puacuteblica son siempre la mejor
opcioacuten Por su parte Williamson de 77
antildeos (uno maacutes que su pareja ganashydora) es docente de la Universidad de Berkeley California y autor de la obra Las instituciones econoacuteshymicas del capitalismo en la que estudia la teoriacutea y desarrollo de los costes de transaccioacuten que son los derivados de la operacioacuten aunque no formen parte del precio y su aplicacioacuten al funcionamiento intershyno de las empresas Analizoacute como influyen las relaciones jeraacuterquicas de las grandes sociedades en la reshysolucioacuten de los conflictos internos Tambieacuten estudioacute las situaciones en las que la organizacioacuten empresashyrial se vuelven tan complejas que aconseja externalizar determi nadas actividades operacioacuten que recibe el nombre de outsourci ng
ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
bull Los diacuteas 18 19 Y20 de septiemshybre tuvo luga r en el municipio ourenshysano de Maceda la celebracioacuten de Asshyt roga licia 09 evento del que nuestra agrupacioacuten form a parte como colaboshyradora organizadora del mismo y que en los uacuteltimos dos antildeos se estaacute convirshytiendo en la referencia del panorama astronoacutemico gallego gracias a la gran calidad de las conferencias y talleres que durante estos diacuteas se desarrollan wwwastroga liciaorg
- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
bull El diacutea 16 de octubre t uvo lugar una observacioacuten con el colectivo ponteshyvedreacutes Va ipolorio en el nacimiento del Riacuteo Gafos muy cerquita de Pontevedra A esta observacioacuten acudieron muchos miembros de dicho colectivo y un buen nuacutemero de miembros de la AARB
bull Los diacuteas 13 y 24 de noviembre Julio Pereira impartioacute sendas charlas de Iniciacioacuten a la Astronomiacutea y sesiones de Planetario para los alumnos del Coleshygio Mariano de Vigo Tambieacuten t uvieron lugar estas charlas de iniciacioacuten a la Asshytronomiacutea en el Colegio Las Acacias
voa nos acercoacute todas las novedades acerca de la investigacioacuten sobre exoshyplanetas con una charla-coloquio titushylada Planetas Extrasol ares que tuvo lugar en la Libreriacutea Casa eJel Libro cuya gerencia una vez mas nos cedioacute su sashyloacuten de actos para nuestras actividades
bull El 17 de noviembre Pablo Martiacuteshynez Javier Navidad Sebastiaacuten Hernaacutenshydez y Ricardo Lago se desplazaron al Alto de Fontefriacutea con intencioacuten de obshyservar el maacuteximo de las Leoacutenidas (lluvia de estrellas)
bull El 23 de noviembre Ricardo Lago impartioacute una charla-coloquio titu lada Exploracioacuten Espac ia l en el sa loacuten de actos de la libreriacutea Casa del Libro
bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
bull Durante este antildeo 2009 se han enviado reportes sobre contaminacioacuten lumiacutenica al Proyecto IACO en el ma rco del AIA-IYA2009
bull Se ha puesto en marcha el Proshyyecto CMON (Collaborative Meteor Observatory Network) entre varios afishycionados gallegos para montar una red gallega de registro y estudio de boacutelidos y meteoros que pueda colaborar con otras redes profesionales que ya estaacuten en pleno funcionamiento
Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
-
Eridanu~--
[) 225 0
Columba -lt
E w
Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
Diacutea 20shy
Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
Diacutea 4shy
Diacutea 22shy
Diacutea 17shy
MAYO
Diacutea 6shy
Diacutea 16shy
Diacutea 26shy
JUNIO
Diacutea 8shy
Diacutea 21shy
Diacutea 28shy
Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
Toda a informacioacuten de
Vi O
Alcaldiacutea Concello de Vigo
ALCALDiacuteA
Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
Cal eacute o seu horario Luns a venres de 8 da mantildeaacute aacutes 8 da tarde e saacutebados de 10 da mantildeaacute aacutes 2 da tarde
Outros servizos de Atencioacuten Cidadaacute Se vostede quere obter informacioacuten a traveacutes do seu moacutebil ou do seu enderezo electroacutenico sobre ofertas de emprego munlClpals subvencioacutens e prazos de pagamento dos impostos municipais noacutes informaacutemoloa sen custo alguacuten Poacutedese dar de alta a traveacutes do 010 ou no enderezo 010vigoorg
Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
bullWWW vigO org
Huellas de Laetali
y otro de los descubrimienshy
tos maacutes emblemaacuteticos fueron las
Huellas de Laetoli en Tanzania
en 1976 por Mary Leakey del rasshy
tro de 36 millones de antildeos dejado
por las pisadas de probablemente
una familia de tres homiacutenidos soshy
bre arcilla y ceniza volcaacutenica huacutemeshy
da y que constituye la prueba maacutes
irrefutable del cam inar biacutepedo de
estos homiacutenidos
El craacuteneo y el aspecto sin emshy
bargo de los Australopithecus era
maacutes proacuteximo a los chimpanceacutes que
Comparacioacuten entre los esqueletos de un H erectus (izda) un Australapithecus
(centro) y un H sapiens
a los humanos actuales Su estatushy
ra era inferior (135 en machos y
105 en hembras) su volumen crashy
neal en general entre 400 y 500 cc era aproximadamente un tercio
del nuestro sin frente y sus brazos
eran proporcionalmente largos
con relacioacuten a sus piernas Su denshy
tadura revela una dieta vegetariana
de hojas y frutos
Una de las implicaciones que
suelen deducirse de la posicioacuten ershy
guida es que permitioacute liberar las
manos que pudieron adquirir una
mayor destreza y dar lugar con el
tiempo al desarrollo de una tecnoshy
logiacutea
3 El geacutenero Horno
Fue el uso de tecnologiacutea y la
aparicioacuten de una industria liacutetica
Junto a un cambio significativo en
la dieta en la que el uso de herrashy
mientas permite descarnar animashy
les muertos lo que marca la aparishy
cioacuten del geacutenero Homo hace unos
25 millones de antildeos Una dieta carshy
niacutevora maacutes rica en proteiacutenas favoreshy
cioacute ademaacutes el desarrollo cerebral
El volumen craneal iraacute aumenshy
tando desde los 650 cc en Homo
ha bilis hasta los 1500 en los neanshy
dertales (algo mayor que nuestros
1400 cc)
Hasta hace poco se consideshy
raba como representantes maacutes
antiguos del geacutenero a los Horno habilis que ya fabricaban lascas
pero el descubrimiento en la deacuteshy
cada de los 90 en el lago Malawi
(Rift africano) de una mandiacutebula inferior datJdJ en unos 25 milloshy
nes de antildeos correspondiente a una nueva especie Horno rudolfenshysis y de la que parece partir seguacuten
el equipo descubridor (FSchrenk y
T Bromage) la liacutenea evolutiva que
conduce hacia nuestra especie ha
generado la controversia
Fue un periacuteodo del Plioceno en
el que se produjo un notable camshy
bio climaacutetico con descenso de tem shy
peratura media y humedad yen el
que coexistieron diversas especies
de homiacutenidos
Sin embargo uno de los hallazshy
gos maacutes significados ocurrioacute en
1984 cuando el equipo de Richard
Leakey desenterroacute el esqueleto
casi completo del nintildeo de Turkashyna (lago Turkana Kenia) de 16
millones de antildeos Para eacutel y otros
foacutesiles de sus caracteriacutesticas se
creoacute la especie Horno ergaster homiacutenidos de 850 cc de capacidad
craneal con proporciones corpora shy
les un patroacuten de crecimiento muy
parecidos a los nuestros y con una
industria liacutetica maacutes elaborada (cul shy
tura achelense) Se le supone preshy
cursor del Homo erectus y tal vez
del H antecesor de Atapuerca
Craacuteneo de Hamo ergaster
De por medio una importante
interrogante la de los foacutesiles de
Horno georgicus en el Caacuteucaso
(Georg ia) con una antiguumledad feshy
chada en 185 millones de antildeos
y unos rasgos anatoacutemicos y una industr ia liacutetica maacutes primitiva de lo
esperado pero que ponen de mashynifiesto que los homiacutenidos salieron
de Aacutefrica mucho antes de lo que se
habiacutea supuesto
Homo erectus
Con una antiguumledad de 18 mishy
llones de antildeos el Horno erectus teniacutea unas caracteriacutesticas anatoacutemishy
cas muy parecidas a las nuestras su
capacidad craneal era de 1000 cc
y con una cultura bastante desashy
rrollada se desconoce si utilizaron
lenguaje hablado complejo pero
siacute alguacuten sistema de comunicacioacuten
capaz de transmitir aprendizaje Ha
sido el homiacutenido que migroacute a Asia
Hace un milloacuten de antildeos estaba
perfectamente asentado en China
y Java y su presencia se extendioacute
hasta hace tan soacutelo 30000 antildeos en
que se extinguioacute Por tanto llegoacute
a coexistir tanto con neandertales
como con nuestra especie
En el sur de Europa en cambio
el homiacutenido maacutes antiguo con la
excepcioacuten del Caacuteucaso corresponshy
de a Horno antecesor (Atapuerca
Burgos) en la Peniacutensula ibeacuterica los
primeros hallazgos fueron fechashydos en 800000 antildeos de antiguumleshy
dad pero maacutes recientemente la
aparicioacuten de nuevos foacutesiles en los
yacimientos de Atapuerca ya han
retrasado la aparicioacuten de los homiacuteshynidos en el Viejo Continente a 12
millones de antildeos en el Pleistoceno
inferior
Con el mismo volumen craneal
que H erectus presentan en camshy
bio unos arcos supraorbitales meshy
nos pronunciados Los huesos de
Gran Dolina de ind ividuos joacutevenes
presentan marcas de descarnashy
miento claros signos de canibashylismo
Para los paleoanshy
tropoacutelogos J L Arsuashy
ga E Carbonell y J
Bermuacutedez de Castro directores de las excashy
vaciones de Atapuershy
ca pueden constituir
probablemente un anshy
tepasado comuacuten que
conduce por un lado a
la liacutenea evolutiva hasta
los neandertales con sus
precursores los Homo
heidelbergensis y por otra liacutenea diferente hasshy
ta nuestra especie
De los Horno heidelbergensis (preshy
neandertales) la mayor acumulacioacuten de foacutesiles
se ha encontrado tamshy
bieacuten en Atapuerca en el
Yeacutelcimiento Sima de los huesos
y corresponde a los restos de 33 inshy
dividuos de ambos sexos de entre 13 y 30 antildeos datados en 300000
antildeos producto probablemente de
un enterramiento lo que revelariacutea
la existencia de un fuerte sentido
social y mente simboacutelica Indivishy
duos de complexioacuten fuerte hueshy
sos de notable grosor capacidad
craneal algo menor a la nuestra y
mandiacutebula sin mentoacuten
El Horno neanderthalensis debe su nombre al valle de Neanshy
der (Alemania) donde en el siglo
XIX se halloacute el primer esqueleto
parcial de estos homiacutenidos Apashy
recieron hace unos 230000 antildeos
y poblaron Europa y Asia occidenshy
tal adaptaacutendose al clima extremo
de las glaciaciones hasta que se
extinguieron hace unos 30000
antildeos o tal vez menos en su proshy
bablemente uacuteltimo reducto que
parece pudo ser la Peniacutensula Ibeacuteshy
rica Sus caracteriacutesticas fiacutesicas son
una evolucioacuten de los heidelbergenshy
sis con la diferencia de una mayor
capacidad craneal que llega a los
1500 cc (mayor que la nuestra)
por lo demaacutes huesos maacutes gruesos
y pesados que los nuestros fuertes
pero no muy altos (160-170) Y
en su rostro notable prognatismo
sin mentoacuten frente huidiza yarshy
cos supraorbitales resaltados
--
Coexistieron con el Hamo sashy
piens durante miles de antildeos y las
causas de su desaparicioacuten no aclashy
radas son objeto de discusioacuten al
igual que la posibilidad de cruces
(hibr idaciones) entre ambas espeshy
cies hipoacutetesis de la que hay parshy
tidarios como M Wolpoff o Fred
H Smith o detractores como Ch
B Stringer Lo que es indudable
es que los neandertales poseiacutean
una avanzada industria liacutetica usashy
ban el fuego el cuero y la madera
para producir herramientas armas
y adornos cuidaban a sus enfershy
mos y ancianos enterraban a sus
muertos y probablemente desarroshy
lla ron alguacuten tipo de lenguaje para
comunicarse Muy leJOS de la idea
que inicialmente se teniacutea de besshy
tias primitivas sin inteligencia algushy
na Hay pruebas de que algunos
grupos practicaron el canibalismo
pero eso tambieacuten ocurrioacute en nuesshy
tra especie
4 El Horno Sapiens
El Hamo saplens aparece en
Aacutefrica hace 200000 antildeos el arcaishy
co seguacuten algunos investigadores
y hace 120000 el moderno y con
relativa rapidez se va extendiendo
y sustituye a las otras poblaciones
de homiacutenidos en todo el mundo
Desde hace al menos unos 25000
antildeos ninguna otra especie de hoshy
miacutenidos le disputa su espacio en los
ecosistemas que coloniza del plashy
neta Tierra
Dotado de un esqueleto maacutes lishy
gero que el de los neandertales lo
que aumenta la agilidad y proba-
Bibliografiacutea
blemente la habilidad sobre todo
en las manos el craacuteneo evoluciona
adquiriendo una frente maacutes vertica l
desaparece el prognatismo y apareshy
ce el mentoacuten las mandibulas menos
robustas el desarrollo de dietas maacutes
vari adas con la utilizacioacuten del fuego
que le permite un mayor aprovechashy
miento de nutrientes con menor
gasto energeacutetico en su digestioacuten
el desarrollo de un cerebro y de un
leng uaje maacutes complejos que pershy
IIliten el anaacutelisis la planificacioacuten de
estrategias y la transmisioacuten de coshy
nocimientos y aprendizajes el mashy
yor desarrollo tecnoloacutegico gracias a
una mente maacutes creativa emprendeshy
dora dominada por la curiosidad y
en ocasiones el deseo de aventura
y probablemente un mayor sentido
social y de pertenencia a un grupo
lo que lleva a inevitables disputas y
conflictos entre grupos Todo ello
ha llevado a nuestra especie a coshy
lonizar en la praacutectica todos los meshy
dios del planeta fundamentalmenshy
te a base de modificar esos medios
para adaptarlos a nosotros En una
palabra para independizarnos del
medio
Pero sin duda el motor de la evolucioacuten son las mutaciones y reshy
combinaciones geneacuteticas que orishy
ginan la variabilidad y que permishy
ten la aparicioacuten y diversificacioacuten de
rasgos nuevos que no existiacutean en
los ancestros En nuestro caso que
compartimos aproximadamente un
99 del genoma con los chimpanshy
ceacutes son determinadas secuencias
en ese 1 restante del ADN claves
en el proceso de hominizacioacuten y de
nuestras diferencias con ellos
yvwwportalciencianet Art iacuteculos de antropologiacutea y paleontologiacutea Registros foacutesiles sobre la evolucioacuten humana en el Plioceno Emiliano Agu irre Enriacutequez Homiacutenidos contemporaacuteneos Investigacioacuten y Ciencia lan Tatersa ll iquestQuieacutenes fueron los neandertales InvestigaCioacuten y Ciencia Kate Wong Mutaciones pioneras Investigacioacuten y Ciencia Dennos Drayna iquestQueacute nos hace humanos Investigacioacuten y Ciencia Katherine S Pollard
El trabajO de genetistas como
Dennis Drayna o de bioestad iacutestishy
cosas como Katherine Pollard ha
revelado unas cuantas secuencias
de ADN importantes en la evolushy
cioacuten humana Mencionareacute soacutelo alshy
gunas de ellas
La secuencia HAR 1 (118 bases
de ADN del genoma humano que
codifican ARN) que se activa en
el cerebro y parece resultar esenshy
cial en el desarrollo de la corteza
cerebral La secuencia FOXP2 un
gen de evolucioacuten raacutepida y que tieshy
ne una importante implicacioacuten en
el habla Secuencias que tienen
relacioacuten con la dieta como el gen
LCT que permite la toleranCia a la
lactosa en adultos lo que permite
utilizar la leche de animales domeacutesshy
ticos En la lista de secuencias geshy
neacuteticas significativas estaacuten las que
tienen que ver con nuestro sistema
inmunitario Nuestros genes llevan
cicatrices de la lucha contra enshy
fermedades infecciosas especialshy
mente en el caso de retrovirus Tal
es el caso del gen TRIMS que nos
pelmite defendernos mejor que
otros primates frente al ret rovirus
PtEVR1 pero que a cambio nos
hace maacutes vulnerables al VIH (virus
del SIDA)
Somos una joven especie a ve shy
ces un tanto inconsciente que debe
aprender a usar correctamente su
tecnologiacutea y controlar su capacidad
de modificar el medio para evitar
la destruccioacuten de su propia casa el
planeta antes de tiempo y de si
misma
SUPERNOVA 1987 En este antildeo de 1987 alcanshy
zoacute la tierra despueacutes de 168 mil antildeos de viaje por el espacio la luz procedente de una explosioacuten de supernova que tuvo lugar en la vecina galaxia conocida como Gran Nube de ~lagallanes visible desde el hemisferio sur Esto puesshyto en kiloacutemetros supone la friolera de 1589414400 000000 000 Como se observa son distancias inimaginables para nuestros estaacutenshydares de aquiacute en la tierra A decir verdad esta estrella que explotoacute convirtieacutendose asiacute en supernova ya estaba alliacute mucho antes y hashybiacutea fotografiacuteas tomadas con anshyterioridad a la explosioacuten lo cual la convertiacutea asiacute en un magniacutefico e inigualable laboratorio de investishygacioacuten Esto no se podiacutea hacer en tiempos antiguos anteriores a la invencioacuten de la caacutemara fotograacutefishyca la cual ha sido uno maacutes entre los muchos avances de los uacuteltimos cien o doscientos antildeos y de gran importancia en su aplicacioacuten a la astronomiacutea Aunque los estallidos de supernovas en nuestra galaxia son muy poco frec uentes tal vez
Supernova 1987 tomada por el Hubble en 1994
uno cada 100 antildeos o maacutes en el universo entero dada la cantidad de galaxias que existen son muy abundantes De la que estamos hablando aunque no fue en la Viacutea Lactea siacute fue en nuestra vecindad a unos 168 mil antildeos luz como deshyciacuteamos que no es tanto si consi middot deramos su procedencia de otra galaxia la maacutes proacutexima a nosotros_ Esto ha dado margen por primera vez a un estudio concienzudo de lo que estas portentosas explosioshynes dan de siacute y a comprobar si las teoriacuteas elaboradas por los cientiacutefishycos coincidiacutean con la observacioacuten y el estudio de los hechos
Puesto que habiacutea fotografiacuteas anshyteriores que determinaban cual era la estrella que se habiacutea convertido en supernova puacutedose contrastar con los posteriores acontecimientos y fue el momento de comprobar si las teoriacuteas existentes se corresponshydiacutean con las observaciones y con los modelos computacionales que se habiacutean hecho sobre los casos de supernovas Los detalles observashydos encajaban sorprendentemente con las previsiones El resultado de ambas cosas teoriacutea y observacioacuten indicaba que la estrella conteniacutea unas 18 masas solares y tan solo 11 millones de afios de vida en el momento de la explosioacuten Como es habitual en estos casos su composhysicioacuten era principalmente hidroacutegeshyno y helio y su brillo el equivalente a 40 mil veces el de nuestro sol de ahiacute que su consumo de energiacutea fuera mucho mayOl y por tanto su duracioacuten mucho maacutes corta
Cuando la estrella colapsoacute al descender el calor interno que la manteniacutea estable se produjo casi instantaacuteneamente un espectacushylar encogimiento hasta alcanzar un
Antolin Franco Ex-presidente de la Agrupacioacuten
diaacutemetro de tan solo unas pocas decenas de kiloacutemetros
El telescopio espacial Hubble no fue lanzado al espacio hasta abril de 1990 y una vez que hubo estashydo operativo se volcoacute en obtener el maacuteximo de informacioacuten fotograacutefica y espectrograacutefica de lo que quedashyba de la supernova No obstante como se sabe este telescopio en principio resultoacute estar defectuoso por lo tanto las fotografiacuteas obtenishydas no eran las mejores posibles y hubo que esperar a que se corrishygieran los defectos para que estas alcanza ran inigualables cotas de nitidez En 1994 se tomoacute una fotoshygrafiacutea muy detallada de los restos de la explosioacuten y aparecieron unos inesperados anillos que todaviacutea hoy siguen siendo objeto de estushydio pa ra determinar su procedencia (veacutease fotografiacutea adjunta)
Esta explosioacuten de supernova ha sido la maacutes brillante nunca vista desde 1604 antildeo en que Johannes Kepler pudo observar la ya fashymosiacutesima SN 1604 a la que se ha denominado estrella de Kepler La que dio origen a la de 1987 como dijimos antes ya se habiacutea observashydo y se la conociacutea como SK-69202 Era una supergigante azul de unas 18 o 20 masas solares y unas 40 veces el diaacutemetro del sol y su luz llegoacute a nosotros el 23 de febrero de 1987 despueacutes de un viaje de 168 mil antildeos aproximadamente En el hemisferio sur se pudo ver con gran nitidez y se la considera una supemova de tipo 11 de las que crean elementos maacutes pesados que el hieno Su proximidad (en teacutermishynos relativos) y su pronta deteccioacuten la han convertido en la supernova maacutes y mejor estudiada de la histoshyria
Estrella que explota al terminar su vida
Como deciacuteamos todo esto tuvo lugar hace 168 mil antildeos cuando el hombre actual el Homo sapiens todaviacutea no habiacutea entrado en esta fase de desarrollo y su antecesor de aquella eacutepoca seguramente ni siquiera estaba en posesioacuten del lenshyguaje Si la deteccioacuten hubiera sido instantaacutenea si la ve locidad de la luz no tuviera liacutemites no estariacuteamos ahora hablando de esta supernoshyva pues no existiriacutea ninguacuten registro histoacuterico de la misma Tal vez aquel hombre primitivo la habriacutea visto y la habriacutea interpretado seguramenshyte como un augurio de los dioses si para aquel entonces el cerebro humano en sus albores estuviera ya lo suficientemente desarrollado para llegar a estas conclusiones No lo sabemos o al menos el que esto escribe no lo sabe
Pasados esos 168 mil antildeos que la luz necesitoacute para hacer la traveshysiacutea hasta nosotros fue descubierta desde el Observatorio de Las Camshypanas en Chile el 24 de febrero de 1987 por lan Shelton e indepenshydientemente desde Nueva Zelanshyda Fue la uacutenica supernova visible a
simple vista desde la invencioacuten del telescopio
Pero antes de detectarla suceshydioacute algo curioso algo que entraba dentro de lo que es una prediccioacuten cientiacutefica y que veniacutea ni maacutes ni meshynos a confirmar el buen hacer de los investigadores Tres horas antes y precediendo a la llegada de la luz se detectoacute en varios lugares la lleshygada de un paquete de neutrinos iquestCoacutemo era posible que estos neushytrinos se adelantaran a la luz emishytida por la supernova teniendo en cuenta que nada puede ir maacutes deshyprisa que la luz7 Otra vez la teoriacutea daba una explicacioacuten a este extrashyntildeo proceder la emisioacuten de neutrishynos precede a la emisioacuten de la luz
por eso los neutrinos llegan como una avanzada que anuncia alguacuten acontecimiento Se detectaron en total 24 de ellos 11 en Japoacuten en una mina bajo tierra destinada a la caza de neutrinos 8 los captoacute IBM Irvine-Michigan-Brookhaven en Estados Unidos y 5 maacutes en el Laboratorio de neutrinos Baksan en el Caacuteucaso Rusia Por primera vez neutrinos procedentes de una
Obseacutervese la supernova 7987 en el centro con sus anillos
alguacuten tiempo despueacutes de la explosioacuten
supernova habiacutean sido observados directamente y las observaciones coincidiacutean en gran medida con los modelos teoacutericos Se estimaba que despueacutes de la explosioacuten de la supernova el resultado habriacutea de ser la formacioacuten de una estrella de neutrones pero a pesar de la insistencia del telescopio espacial Hubble por dar con ella a pesar de las numerosas fotografiacuteas tomashydas desde su puesta en oacuterbita en 1990 relacionadas con este aconshytecimiento la estrella de neutrones no se ha dejado ver Tal vez esteacute oculta por alguna nube de gas y polvo o tal vez se haya convertido en un agujero negro e incluso hay quienes estiman que podriacutea habershyse formado una estrella de quarks que en teoriacutea pueden formarse dentro de estrellas de neutrones particularmente masivas Todo esto se estaacute investigando y alguacuten diacutea muy posiblemente tengamos la respuesta
Aunque el nuacutemero de neutrinos detectado fue muy pequentildeo se coshyrresponde con lo que se esperaba si bien en ese momento no fuera ese el cometido de los dispositivos cazaneutrinos existentes aquiacute en la Tierra pues nada se sabiacutea entonshyces de la explosioacuten que habiacutea tenido lugar en la vecina galaxia La verdad es que debemos estar muy agradeshycidos de que coincidiendo con la explosioacuten o poco antes se hubieshyran establecido sobre la tierra esos detectores de neutrinos Fue una afortunada coincidencia De haber sucedido la explosioacuten de la supershynova unos antildeos antes no se hubieshyran detectado y ciertas predicciones de la ciencia no se habriacutean podido confinnar por el momento
De todos modos la investigashycion sigue adelante a pesar de los antildeos transcurridos y tal vez se produzca alguna sorpresa que nos abra un poco maacutes el camino hacia el conocimiento de este tipo de exshyplosiones celestes
La nanociencia y la nanotecshynologiacutea son dos aacutereas del conocishymiento emergentes con un elevado caraacute cter multidisciplinar Hablar de ellas es sinoacutenimo de innovacioacuten desarrollo y de relevanc ia cientiacutefica y social Tal es asiacute que ambas discishyplinas han sido incorporadas como una de las Acciones Estrateacutegicas del Plan Nacional de I+D+ i 2008-2011 o lo que es lo mismo el Gobierno espantildeol reconoce el papel de estas disciplinas para mejoror nuestra competitividad industrial Dicho reshyconocimiento estaacute fundamentado en avances innovadores obtenidos que van desde la s aplicaciones en medicina (fabricacioacuten de ligamenshytos o tendones artificiales) o en aplicaciones energeacuteticas dedicadas
BlIClen
ANOCIENCIA y NANOTECNOLOGIA
UN VIAJE FASCINANTE AL NANOCOSMOS
Jorge Lobo Checa Centre dlnvestigacioacute en Nanocieacutencia i Nanotecnologia CIN2 (CSIC -leN) Esfera UAB 08193-Bel laterra Espantildea
a la construccioacuten (edificios que se puedan autoabastecer energeacuteticashymente) hasta su implementacioacuten en dispositivos electroacutenicos cada vez maacutes diminutos y potentes
En nuestra sociedad es cada vez maacutes probable toparse con las palashybras nanociencia y nanotecnoloshygiacutea y consecuentemente es loacutegico preguntarse cuaacutel es el significado y la diferencia entre ambos vocashyblos Las dos palabras comparten el prefijo nano que proviene del voshycablo griego del mismo nombre y que significa diminuto enano peshyquentildeo yes usado en el sistema inshyternacional (SI) de unidades para indicar un factor de 10-9 (es decir la mil milloneacutesima parte de algo) Un
NClIIon Un iexclMIniO BlllIgtn
Figura 1 Tamantildeos caracteriacutesticos y escala de los diferentes objetos nanomeacutetricos comshyprendidos entre O 1y 100 nm con los que se trabaja habitualmente en la nanotecnoshylogiacutea (Imagen tomada de la referencia [1])
nanoacutemetro (n m) es una longitud diez veces superior al tamantildeo tiacutepishyco de un aacutetomo (O 1 nm) o lo que es lo mismo unas 80000 veces maacutes pequentildeo que el diaacutemetro de un cabello humano De este modo la diferencia entre estas dos palabras surge de la propia diversidad en la definicioacuten de ciencia y tecnologiacutea Ciencia es la necesidad de saber un reflejo de la curiosidad del ser humano planteada de forma obJeshytiva y utilizando el meacutetodo cientiacutefishyco (es decir el trabajo realizado en un laboratorio de investigacioacuten en el que se busca o prueba una proshypiedad o una ley de la naturaleza) mientras que tecnologiacutea parte de los conocimientos baacutesicos estableshycidos por la ciencia para construir un dispositivo o aparato que tenga una utilidad o aplicacioacuten determishynada De esta forma la nanociencia y la nanotecnologiacutea estaacuten ligadas y son las dos caras de una misma moneda la tecnologiacutea se desarroshylla a partir de los conocimientos cientiacuteficos existentes y a su vez eacutesta proporciona nuevas herramientas a los cientiacuteficos con las que estudiar nuevos conceptos y avanzar en la ciencia que una vez maacutes generashyraacute tecnologiacutea nueva creando un sistema retroalimentado conocido como ciacutercu lo virtuoso
Ni la nanociencia ni la nanot ecshynologiacutea nacieron como disciplinas cerradas sino que ambas son camshypos del conocimiento que se han
ido construyendo paralelamente con la generacioacuten de nuevos conoshycimientos e innovaciones De maneshyra general se podriacutea definir nanoshytecnologiacutea como la fabricacioacuten de materiales estructu ras dispositivos y sistemas funcionales a traveacutes del control y ensamblado de la materia a la escala del nanoacutemetro (de O 1 a 100 nanoacutemetros del aacutetomo hasta por debajo de la ceacutelula tal y como se muestra en la figura 1) asiacute como la aplicacioacuten de nuevos conceptos y propiedades (fiacutesicas quiacutemicas bioloacutegicas mecaacutenicas eleacutectricas) que surgen como consecuencia de esa escala tan reducida Esta escala de tamantildeos es un tanto arbitraria el liacutemite inferior (una deacutecima de nanoacutemetro) parece claro ya que por debajo del aacutetomo no hay obshyjetos manipulables Sin embargo el liacutemite superior (una centena de nanoacutemetro) es una referencia para indicar que los objetos deben de estar por debajo de la micra Hoy en diacutea tenemos el conocimiento necesario para mover manipular y construir objetos de estos tamantildeos (nanociencia) que seraacuten utilizados en un futuro cercano para realizar una funcioacuten especiacutefica dentro de un determinado dispositivo (nanoshytecnologiacutea)
El origen de la Nanotecnologiacutea es un tanto difusa pero concepshytualmente se atribuye al Premio Nobel Richa l-d Feynman durante su famoso discurso There is plenty of Room at the Bottom (Hay mucho espacio al fondo) En esta miacutetica conferencia pronunciada en 1959 en el Instituto de Tecnologiacutea de California en Pasadena Feynman tratoacute sobre el problema de manishypular controlar y fabricar objetos de muy pequentildeas dimensiones abordaacutendolo desde una perspectishyva absolutamente distinta a como se habiacutea hecho hasta el momento y abriendo todo un nuevo mundo de posibilidades cientiacuteficas y tecnoloacuteshygicas En aquel momento su discurshyso no tuvo una gran repercusioacuten tal vez por la carencia de teacutecnicas experimentales que permitiesen
visualizar las unidades atoacutemicas y moleculares a manipular Es maacutes la palabra nanotecnologiacutea no apashyrece en su discurso y fue acuntildeashyda posteriormente en 1974 por el profesor N Taniguchi de la Univershysidad de Ciencia de Tokio cuando la mencionoacute en un artiacuteculo titulado On the Basic Concept of Nanoteshychnology (sobre el concepto baacutesishyco de la nanotecnologiacutea) En dicho artiacuteculo se hablaba de como esta tecnologiacutea nos permitiriacutea separar consolidar y deformar materiales aacutetomo a aacutetomo o moleacutecula a moshyleacutecula Posteriormente en el antildeo 1986 E Drexler publicoacute su libro Engines of Creation (maacutequinas de creacioacuten) en el que se descrishybe coacutemo las nanomaacutequinas seraacuten capaces de construir desde ordeshynadores hasta maquinaria pesada mediante procesos de ensamblaje de moleacuteculas y aacutetomos Los encarshygados de realizar tan tedioso proshyceso seriacutean nanorobots ensamblashydores capaces de auto- repararse y constituirse a siacute mismos
La idea de usar nanorobots creados a nuestro antojo para reashylizar funciones determinadas nos recuerdan al funcionamiento de los ribosomas y otros agregados moshyleculares en las ceacutelulas de nuestro cuerpo De hecho la biologiacutea viene usando la manipulacioacuten molecular desde hace casi 4000 millones de
antildeos sobre la Tierra Concretamenshyte las maacutequinas auto-repllcantes a nivel atoacutemico son guiadas por el ADN replicadas por el ARN moshyleacuteculas especiacuteficas son ensamblashydas mediante encimas y las ceacutelulas estaacuten llenas de motores a escala molecular Cadenas de iones que permiten o bloquean el paso de otros iones al interior de la ceacutelula a traveacutes de la pared de liacutepidos estaacuten exquisitamente disentildeadas a escala atoacutemica_ Hay por tanto una coshynexioacuten importante de los concepshytos finales de la nanotecnologiacutea con la biologiacutea Las formas de vida maacutes pequentildeas bacterias virus y los componentes activos de las ceacutelulas tienen tamantildeos tiacutepicos en el rango del nanoacutemetro
De este modo otro de los obshyjetivos de la nanociencia y la nashynotecnologiacutea es aprender de los mecanismos fundamentales que la vida ha desarrollado durante su evolucioacuten para intentar reproducirshylos e incluso adaptarlos buscando la resolucioacuten de otros problemas que poco tienen que ver en prinshycipio con la biologiacutea Se podriacutea decir que la evolucioacuten darwiniana ha alcanzado la maestriacutea de las leshyyes de mecaacutenica cuaacutentica que son probabiliacutesticas en su naturaleza como meacutetodo para la supervivenshycia La comprensioacuten de fenoacutemeshynos cuaacutenticos presentes a escala
Figura 2 Basados en la mecaacutenica cuaacutentica han surgido nuevos tipos de microscopios llamados eJe campo cercano (SPM) que nos permiten ver y manipular la materia a escala atoacutemica Estos microscopios basados en la interaccioacuten eJe una punta metaacutelica afilada con el substrato a estudiar (imagen izquierda) han sido una verdadera revolushycioacuten cientiacutefica ya que nos permiten visualizar directamente los aacutetomos de la materia tal y como se observa en la imagen de la derecha (caeJa una de las bolas es un aacutetomo de siliCio) (Imaacutegenes tomadas de la referencia [1])
nanomeacutetrica necesitan por tanto de investigacioacuten fun damental para que puedan ser aplicables en disshypositivos tilles como nanosensores nanomotores y en muchas otras aplicaciones como en medicina y farmacologiacutea
A pesar de que el concepto de aacutetomos ya se habiacutea postulado en la ant igua Grecia eacutestos no se llegaron a visua lizar hasta finales del sig lo XX El ser humano siempre ha senshytido la necesidad de ver maacutes allaacute de lo que le permiten sus limitaciones naturales El mundo invisible es tan infinito y fascinante como el univershyso y aunque nos cueste imaginar y comprender el pequentildeo tamantildeo el enorme nuacutemero o la naturaleza de los objetos diminutos es un reto acercarnos a la grandeza de lo peshyquentildeo El desarrollo de nuevos meacuteshytodos microscoacutepicos para la visuashylizacioacuten del nanomundo marcoacute un hito en el conocimiento cientiacutefico El microscopio oacuteptico tuvo que ser reemplazado por nuevas teacutecnicas como el microscopio electroacutenico o el microscopio de efecto tuacutenel puesto que los liacutemites en resolushycioacuten vienen determinados por la longitud de onda de la luz usada que para el espectro visib le se situacutea entre 400 y 700 nm De este modo soacutelo so podiacutean resolver estructuras en el rango del sub-microacutemetro lo que corresponde a tamantildeos 1000 veces mayor quo la longitud caracshyteriacutestica de un aacutetomo y por tanto no permitiacutean su manipulacioacuten
El trabajo con objetos tan peshyquentildeos inherente a la nanotecnoshylogiacutea entrantildea una gran dificultad y de hecho fue algo praacutecticamente imposible hasta que se desarrollashyron los microscopios de campo cershycano (SPMs) mostrado en la Figura 2 Estas novedosas herramientas permiten no soacutelo la visualizacioacuten sino tambieacuten la manipulacioacuten de objetos de dimensiones nanomeacuteshytricas de muy distinta naturaleza Estos microscopios son tan potenshytes que con ellos es posible llegar a ver aacutetomos sob re una superficie
y moverlos a nuestro antojo La necesidad de esta compleja insshytrumentacioacuten implica otra de las carltJctoriacutesticas fundamentales que acompantildean a la nanociencia y nashynotecnologiacutea su interdisciplinarieshydad Asiacute pues el desarrollo de esta nueva ciencia requiere no soacutelo la utilizacioacuten de teacutecnicas de fabricashycioacuten visualizacioacuten y caracterizacioacuten muy precisas sino tambieacuten una aproximacioacuten multidisciplinar que reuacutena a fiacutesicos quiacutemicos bioacutelogos tecnoacutelogos y teoacutericos trabajando juntos y utilizando el mismo lenshyguaje
Una vez que los meacutetodos de vishysualizacioacuten fueron accesib les para los cientiacuteficos dos enfoques baacutesishycos surgieron para la creacioacuten de estructuras nanomeacutetricas de mashynera reproducible (veacutease la figura 3) El primer meacutetodo llamado topshydown (de arriba hacia abajo) imshypone esencialmente una estructura o patroacuten sobre el substrato que se
mm
Jlm
nm
Top clown
Bottom up
procesa Esta teacutecn ica estaacute basada en una adecuacioacuten y extensioacuten de las teacutecnicas ya existentes como por ejemplo la litografiacutea para crear dichas nanoestructuras Con estas teacutecnicas se obtienen muy alta reshysolucioacuten espacial (cercana a los 50 nm) a costes razonables pero que aumentan alarmantemente cuanto menor es el tamantildeo de la estrucshytura final debido a la dificultad en su produccioacuten Por el contrario el segundo meacutetodo denominado bottom-up(de abajo hacia arriba) estaacute basado en teacutecnicas que utilizan una filosofiacutea totalmente contraria esto es van desde las estructuras fundamentales (aacutetomos moleacuteculas especiacuteficas o nanopartiacuteculas) para crear los dispositivos por auto-enshysamblado El auto-ensamblado es un proceso en el que unos composhynentes inicialmente desordenados dan lugar a estructuras organizashydas como consecuencia de interacshyciones especiacuteficas o locales entre sus componentes Las estructu ras
Figura 3 Los dos meacutetodos usados para el control de la materia a escala nanomeacutetrica La imagen muestra (en sentido horario desde arriba) una imagen de microscoacutepio elecshytroacutenico de un electroacutemetro nanomecaacutenico una estructura de nano tubos de carbono un nanotubo (azul) conectando dos electrodos una red auto-ensamblada compuesta por moleacuteculas y aacutetomos de hierro y finalmente siete moleacuteculas de monoacutexido de carshybono formando la letra C obtenida por manipulacioacuten con una punta de un microsshycopio de campo cercano (Imagen tomada de la referencia [2)
crecidas son el resultado de la comshypeticioacuten ente procesos cineacuteticos y termodinaacutemicos
En la actualidad la microelecshytroacutenica uno de nuestros pilares tecnoloacutegicos estaacute basada en el meacutetodo top down La microelecshytroacutenica ha revolucionado y cambiashydo nuestra forma de vida en forma de ordenadores teleacutefonos moacuteviles televisores y un sinfiacuten de aparatos electroacutenicos Esta revolucioacuten estaacute basada en el transistor inventado en 1947 que hizo posible la apashyricioacuten del circuito integrado y el microprocesador El reto tecnoloacuteshygico es conseguir almacenar maacutes informacioacuten en un menor espacio de forma maacutes raacutepida y todo ello por menos dinero Hasta la fecha esto ha sido posible y ha seguido la llamada ley de Moore que estableshyce que la densidad de transistores en un dispositivo de estado soacutelido se doblariacutea cada 18 meses Asiacute un procesador Penti um IV obtenido mediante teacutecnicas litografiacutecas tieshyne en su interior aproximadamente 6 millones de transistorescm2 vashylor que cuadruplica a los del Penshytium 1 creado soacutelo 4 antildeos antes La separacioacuten miacutenima entre liacuteneas en el antildeo 2000 era de 180 nm y en el antildeo 2008 es de 45 nm como anuncioacute 18M Extrapolando estos nuacutemeros en el antildeo 20161a separashycioacuten entre liacuteneas deberiacutea ser de 10 nm es decir inferior a 100 aacutetomos De seguir cumplieacutendose esta ley y al mismo ritmo podriacuteamos aventurar que a mediados del siglo XXI Ilegashyriacuteamos a un limite absoluto un bit = un aacutetomo Sin embargo antes de alcanzar este liacutemite nos encontrashyriacuteamos con varios problemas
- El primero de ellos tiene que
Referencias
ver con el hecho de que a medishyda que se reduce el tamantildeo de un objeto su superficie crece respecto a su volumen Una consecuencia importante de este aumento es que las propiedades del material cambiaraacuten al reducir el tamantildeo del objeto puesto que las propiedades fiacutesicas de una superficie son muy distintas a las del volumen Estas modificaciones en las propiedades se conocen como efectos de tamashyntildeo finito
- El segundo problema reside en que para tamantildeos del orden o inferiores al nm aparecen efectos cuaacutenticos En nuestro mundo (mashycroscoacutepico) las leyes conocidas por ejemplo las que definen el movishymiento de los cuerpos (ecuaciones de Newton) o la conductividad eleacutectrica (ley de Ohm) dejan simshyplemente de ser vaacutelidas cuando tratamos con objetos cercanos al tamantildeo nanomeacutetrico La existencia de estos efectos lejos de tomarse como inconvenientes o inoportushynos se plantean hoy diacutea como imshyportantes alternativas para la creashycioacuten de futuros dispositivos fundashymentado en propiedades ni siquieshyra existentes en la naturaleza
- El uacuteltimo problema fundashymental que aparece al intentar seguir disminuyendo el tamantildeo de un objeto es que cada vez resulta maacutes difiacutecil mejorar las herramientas que permiten su manipulacioacuten Por tanto aunque la ley de Moore se ha cumplido inexorablemente dushyrante maacutes de 30 antildeos vemos que llegado un momento aparecen una serie de limitaciones intriacutensecas que son irresolubles con el tipo de planteamiento en el que se basa la tecnologiacutea actual Asiacute se imposhyne la necesidad de desarrollar una
nueva tecnologiacutea que nos permita asumir los desafiacuteos planteados en nuestra carrera hacia la miniaturishyzacioacuten Ese es el papel de la nanoshytecnologiacutea
A pesar de que en la actualidad existen pocos productos basados en la nanotecnologiacutea ya existe una gran repercusioacuten mediaacutetica en la sociedad a traveacutes de reportajes y programas en prensa radio teleshyvisioacuten cine ciencia-ficcioacuten e intershynet La nanotecnologiacutea produce el mismo tipo de fascinacioacuten preocushypacioacuten y miedo que los estudios sobre el cosmos aunque ambos son extremos opuestos lo diminushyto frente a lo gigantesco Sin emshybargo siacute hay una gran diferencia entre ambos mundos El universo es gigantesco inalcanzable soacutelo observable mediante telescopios o radiotelescopios y en el que estashymos realizando intreacutepidas explorashyciones limitadas por ahora a los planetas de nuestro entorno Por el contrario podemos movernos en la nanoescala con gran familiashyridad y podemos jugar con los aacutetomos y moleacuteculas para producir nuevas estructuras y nuevos mateshyriales El dominio de la materia en la nanoescala nos permite disentildear y fabricar nuevos materiales hasta ahora inexistentes descubrir proshypiedades nunca observadas inven shytar dispositivos que nos permitan construir otros maacutes y maacutes compleshyjos con comportamientos similares a entidades bioloacutegicas etceacutetera Todo ello nos lleva a hacernos una pregunta casi existencial iquestHasta doacutende podremos llegar con la nashynotecnologiacutea 7 No se conoce la resshypuesta el limite final podriacutea residir en nuestra propia imag inacioacuten
[1) e Briones Lloren te ECasero Junquera J A Martiacuten Gago PA Ame lio Serena Domingo J M Goacutemez Olleta P Moltoacute Moltoacute Nanociencia y ilanotecnologiacutea Entre la ciencia ficcioacuten del presente y la tecnologiacutea del futuro Fundacioacuten Espantildeola para la Ciencia y la Tecnologiacutea httpowwwfecvtes [2J J V Barth G Constantini K Kern Engineering atomic and molecular nanostructures at surfaces Nature 437 671 (2005) [3J E L Wolf Nanophysics and Nanotechnology An Introduction to Modern Concepts in Nanoscience (Segunda Edicioacuten) W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2006) [4J B Brushhan Springer Handbook of Nanotechnology Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2004) [5J M Koacuteh ler W Fritzsche Nanotechnology An Introduction to Nanostructuring techniques W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2004)
Hace casi veintitreacutes siglos exacshytamente el antildeo 287 aC naciacutea en Siracusa entonces una colonia de la Magna Grecia el gran Arquiacutemeshydes uno de los mayores genios de la antiguumledad de cuyos inventos y descubrimientos seguimos benefishyciaacutendonos ahora
De su vida es poco lo que sabeshymos porque la biografiacutea que escrishybioacute un coetaacuteneo suyo llamado Heshyraacuteclides no llegoacute hasta nosotros La mayor pa rte de la informacioacuten que poseemos se la debemos a Plutarco (46-120 de nuestra era) en su fashymosa obra Vidas Paralelas quien a su vez extrajo los datos del hisshytoriador romano Pollbio autor de una Historia universal
Se considera probable aunque no probado que viajoacute a Egipto y mantuvo estrecha relacioacuten con Erashytoacutestenes de Cirene director de la ceacutelebre biblioteca alejandrina y se da por cierto que contactoacute con la escuela cientiacutefica de dicha ciudad cuyos matemaacuteticos leyeron y citashyron sus obras No obstante hubo que esperar hasta el antildeo 530 de para que se hiciera la primera comshypilacioacuten de sus escritos por Isidoro de Mileto Pocas copias de los trashybajos del sabio siracusano sobrevishyvieron y no fue hasta 1906 cuando Johann Ludw ig Heiberg descubrioacute en Constantinopla un palimpsesto (papiro sobre el que se ha escrito un texto sobre otro anterior borrashydo) que permitioacute conocer los razoshynamientos matemaacuteticos de que se habiacutea va lido Arquiacutemedes para sus descubrimientos
Fue un genio de las matemaacuteshyticas con especial dedicacioacuten a la geometriacutea Sus hallazgos le garanshytizan un puesto de honor en 105
anales de la ciencia Ideoacute un meacutetoshydo para medir la circunferencia coshynociendo el diaacutemetro y determinoacute con aproximacioacuten de menos de dos mileacutesimas el valor del pi griego Elaboroacute tambieacuten las foacutermulas que
ARQUIMEDES permiten calcular el aacuterea del ciacutercushylo partiendo del radio y calculo el aacuterea de un segmento de paraacutebola entre otros hallazgos geomeacutetricos
Si bien no descubrioacute la palanca estudioacute las leyes que explican el principio que entra en juego al accionarla y al darse cuenta de la importancia que teniacutea dijo Si me dan un punto de apoyo movereacute el mundo
Arquiacutemedes no solo cultivoacute con eacutexito las matemaacuteticas sino que hizo incursiones fructiacuteferas en la fiacutesishyca Inventoacute el tornillo que lleva su nombre consistente en un mecashynismo con una hoja en forma de tornillo dentro de un cilindro para transferir agua desde un nivel bajo a canales de irrigacioacuten Este tornishyllo sigue usaacutendose para bombear liacutequidos
Se dice que mientras tomaba un bantildeo observoacute que el agua de la tina subiacutea cuando eacutel entraba y este efecto le llevoacute a descubrir el prinshycipio hrdrostaacutetico conocido como principio de Arquiacutemedes que en su versioacuten actualizada se enuncia diciendo que un soacutelido sumergido en un liquido recibe un empuje ha-
Piacuteo Moa Ban ga Escritor
cia arriba igual al peso del vo lumen del liacutequido que desaloja Al descushybrir este principio exclamoacute Eureshyka (Lo he encontrado) que ha pasado al cataacute logo de expresiones populares
Su mente prodigiosa no solo elucubraba teoriacuteas innovadoras tambieacuten dedicoacute su talento a inshyventa r armas nuevas que pudieran servir para la defensa de su ciudad Una de ellas fue un artefacto esshypecie de garra capaz de hund ir un naviacuteo enemigo
Pero el arma maacutes sorprendente seriacutean los espejos ustorios conocishyda por un relato de Luciano de Sashymosata (12 1-161 de) con la cual consiguioacute incendiar una escuadra enemiga Este invento nunca ha sido reproducido por lo que se pone en duda su existencia
La muerte de Arquiacutemedes se produjo el antildeo 212 aC a los 75 antildeos una edad considerada lonshygeva para la eacutepoca asesinado por un soldado romano de los que conquistaron Siracusa seguacuten la leshyyenda al negarse a acompantildearle pretextando que teniacutea que resolver antes un problema
Estatua de bronce de Arquiacutemedes en el observatorio Archenhold en Berl iacuten esculpida por Gerhard Thieme e inaugurada en 1972
Jack W Szostack
PREMIOS NOBEL Piacuteo Moa Banga DE CIENCIA 2009
Escritor
Charles K Kao George E Smith Wi llard S Boyle
2009 fue un antildeo en el que la concesioacuten de los premios Nobel de ciencia revistioacute ciertas peculiashyridades que conviene resaltar En primer lugar la adjudicacioacuten a tres investigadores en cada uno excepshyto en el de Economiacutea que fue comshypartido por dos ganadores Todos ellos destacaron en investigacioacuten baacutesica cuyos resultados propiciaron muacuteltiples aplicaciones praacutecticas lo que muestra claramente la imshyportancia que la ciencia pura tiene para el progreso
Otra caracteriacutestica es la alta parshyticipacioacuten de la mujer que acaparoacute cinco nominaciones el 44 de los agraciados proporcioacuten nunca alshycanzada antes Una de ellas la de Economiacutea es la primera mujer en ser distinguida con el galardoacuten en dicha disciplina en los 60 antildeos en que se adjudicoacute
MEDICINA
Recayoacute en tres cientiacuteficos (dos mUjeres y un varoacuten) que seguacuten destacoacute el jurado del Instituto Kashyrolinska han antildeadido una nueva dimensioacuten para la comprensioacuten de la ceacutelula han arrojado luz sobre los mecan ismos de enfermedades y han estimulado el desarrollo de nuevas terapias potenciales Se trata de Elisabeth H Blackburn Carol W Greider y Jack W Szostak
Los tres destacaron en la investishygacioacuten baacutesica sobre los teloacutemeshyros una estructura que se une a los extremos de los cromosomas humanos y los protege del enveshyjecimiento A la piexclimera se debe el descubrimiento de la enzima telomerasa que es un mecanismo baacutesico para la vida Cuando la teloshymerasa aumenta anormalmente se produce caacutencer O sea que en su justa medida rejuvenece la ceacutelula pero en exceso provoca un tumor Los conocimientos adquiridos proshymeten aplicaciones futuras en la lucha contra el caacutencer y el enveJeshycimiento celular
Blackburn nacioacute en Tasmania (Australia) en 1948 y junto con su disciacutepula Greider descubrieron la telomerasa en 1984
Grelder natural de California nacioacute en 1961 y fue quien demosshytroacute que los teloacutemeros previenen
el dantildeo en los cromosomas y por uacuteltimo Szostak de 57 antildeos Ion dishynense identificoacute ceacutelulas que por estar mutadas provocan un enveJeshycimiento celular prematuro
FiacuteSICA
La Academia sueca concedioacute el preciado galardoacuten a tres investigashydores que han ayudado a sentar las bases de las actuales redes de comunicaciones al decir del JUshyrado Son Charles Kao Kuen WishylIiaard S Boyle y George E Smith El tema comuacuten de investigacioacuten fue el descubrimiento del siacutelice un mashyterial abundante en la naturaleza como transmisor de la luz y a traveacutes de ella de las comunicaciones por fibra oacuteptica
El proceso lo inicioacute Kao en 1966 con la publicacioacuten de un artiacuteculo firmado conjuntamente con G O Gackam en el que anunciaba la capacidad de la luz para transmitir informacioacuten De ahiacute arranca la utishylizacioacuten industrial de la fibra oacuteptica desde 1970 transformada hoy en una red de maacutes de 1000 millones de kiloacutemetros por la que circulan textos muacutesica e imaacutegenes utilizashydas en Internet medicina etc
Kao que nacioacute en 1933 en Shanghai fue el precursor y visionashyrio del horizonte que se abriacutea con el empleo de la fibra oacuteptica Vive
Venkatraman Ramakrishnan Ada E Yonath Thomas A Stei tz
en Hong Kong donde sigue ded ishycado a la docencia
Boyle nacido en Canadaacute en 1924 junto con Smith que nacioacute en Nueva York en 1930 siguiendo la teoriacutea sobre el efecto fotoeleacutectrishyco de Einstein que le valioacute el Nobel crearon un sensor digital llamado CCD (Charged Coupled Device) cashypaz de reunir y leer las sentildeales de un gran nuacutemero de elementos de las imaacutegenes el ojo electroacutenico de las caacutemaras digitales que se utiliza tambieacuten en numerosas aplicaciones teacutecnicas como en la observacioacuten del interior del cuerpo humano y ha proporcionado fotos de lejanos lugares (como por ejemplo de Marshyte) o de los oceacuteanos profundos en palabras de la Academia
QUiacuteMICA
Tambieacuten este antildeo fueron tres investigadores de esta ciencia los laureados con el preciado galarshydoacuten cuyos nombres son Benkatrashyman Ramakrishnan Ada Yonath y Thomas Steitz que coincidieron en sus estudios sobre la estructura y funciones de los ribosomas unas partiacuteculas del citoplasma que desshycodifican la informacioacuten del ADN transmitida por el ARN mensajero para fabricar las proteiacutenas selecshycionando los amin oaacutecidos uno a uno
Los equipos liderados por los tres ganadores consiguieron por medio de la cristalografiacutea de rayos X el coshynocimiento en tres dimensiones de la estructura atoacutemica de los ribososhymas en el antildeo 2000 Este logro de bioquiacutemica baacutesica permitioacute saber como actuacutean los antibioacuteticos en las ceacutelulas de las bacterias lo que haraacute
posible disentildear nueshyvos antibioacuteticos que mejoren Ia actividad de 10$ actualmente en uso evitando asiacute la aparicioacuten de resistenshycia que se da en algushynos casos
La israeliacute Yonath de 70 antildeos trabaja en el Instituto Weismann de Jerusaleacuten y fue la pionera en obtener los primeros cristales Ellnor Ostrom OIIver E Willlamson de ribosomeacutels el norteamericano Steitz nacido en 1940 es profesor de la Universidad de Yale y publicoacute en 1998 el primer mapa incomshypleto del ribosoma y por uacuteltimo Ramakrishnan el maacutes Joven de los tres nacioacute en la India en 1952 y trabaja en la Universidad de Camshybridge (R~lIlo Unido) Tuvo una partlclpaClon relevante en la resoshylucioacuten de la estructura ribosoacutemica En dicha Universidad fue donde James Watson y Francis Crick desshycubrieron en 1953 la estructura en doble heacutelice del ADN
ECONuumlMiacuteA
La Academia de Ciencias de Suecia otorgoacute el premio de Ecoshynomiacutea a dos profesores estadounishydenses (como manda la tradici oacuten) por sus investigaciones en torno a las organizaciones sociales y la imshyportancia que en ellas tiene la orshyganizacioacuten econoacutemica (economic gobernance) que ha sido tladucishyda al espantildeol por un raro palabro gobernanza que bien podriacutea haber sido sustituido por gobierno o gobernabilidad Los plemiados son Elinor Ostrom y Oliver WiJliamshy
son Aunque ambos partieron de oacutepticas distintas coinciden en sus conclusiones
Ostrom nacida en 1933 es proshyfesora de la Universidad de Indiana y centroacute su trabajo en el estudio de la gestioacuten de la propiedad comuacuterl y en su libro El gobierno de los meshydios comunes describe numeroshy
sos casos eXitosos de comunidades locales entre las que incluyoacute el Trishybunal de las Aguas de Valencia un jurado centenario de regantes que dirime los conflictos derivados del uso del agua como ejemplos que muestran mayor eficiencia que la de otras forma puacuteblicas o privadas de gestioacuten Llega a la conclusioacuten de que ni la plivatizacioacuten ni la gesshytioacuten puacuteblica son siempre la mejor
opcioacuten Por su parte Williamson de 77
antildeos (uno maacutes que su pareja ganashydora) es docente de la Universidad de Berkeley California y autor de la obra Las instituciones econoacuteshymicas del capitalismo en la que estudia la teoriacutea y desarrollo de los costes de transaccioacuten que son los derivados de la operacioacuten aunque no formen parte del precio y su aplicacioacuten al funcionamiento intershyno de las empresas Analizoacute como influyen las relaciones jeraacuterquicas de las grandes sociedades en la reshysolucioacuten de los conflictos internos Tambieacuten estudioacute las situaciones en las que la organizacioacuten empresashyrial se vuelven tan complejas que aconseja externalizar determi nadas actividades operacioacuten que recibe el nombre de outsourci ng
ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
bull Los diacuteas 18 19 Y20 de septiemshybre tuvo luga r en el municipio ourenshysano de Maceda la celebracioacuten de Asshyt roga licia 09 evento del que nuestra agrupacioacuten form a parte como colaboshyradora organizadora del mismo y que en los uacuteltimos dos antildeos se estaacute convirshytiendo en la referencia del panorama astronoacutemico gallego gracias a la gran calidad de las conferencias y talleres que durante estos diacuteas se desarrollan wwwastroga liciaorg
- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
bull El diacutea 16 de octubre t uvo lugar una observacioacuten con el colectivo ponteshyvedreacutes Va ipolorio en el nacimiento del Riacuteo Gafos muy cerquita de Pontevedra A esta observacioacuten acudieron muchos miembros de dicho colectivo y un buen nuacutemero de miembros de la AARB
bull Los diacuteas 13 y 24 de noviembre Julio Pereira impartioacute sendas charlas de Iniciacioacuten a la Astronomiacutea y sesiones de Planetario para los alumnos del Coleshygio Mariano de Vigo Tambieacuten t uvieron lugar estas charlas de iniciacioacuten a la Asshytronomiacutea en el Colegio Las Acacias
voa nos acercoacute todas las novedades acerca de la investigacioacuten sobre exoshyplanetas con una charla-coloquio titushylada Planetas Extrasol ares que tuvo lugar en la Libreriacutea Casa eJel Libro cuya gerencia una vez mas nos cedioacute su sashyloacuten de actos para nuestras actividades
bull El 17 de noviembre Pablo Martiacuteshynez Javier Navidad Sebastiaacuten Hernaacutenshydez y Ricardo Lago se desplazaron al Alto de Fontefriacutea con intencioacuten de obshyservar el maacuteximo de las Leoacutenidas (lluvia de estrellas)
bull El 23 de noviembre Ricardo Lago impartioacute una charla-coloquio titu lada Exploracioacuten Espac ia l en el sa loacuten de actos de la libreriacutea Casa del Libro
bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
bull Durante este antildeo 2009 se han enviado reportes sobre contaminacioacuten lumiacutenica al Proyecto IACO en el ma rco del AIA-IYA2009
bull Se ha puesto en marcha el Proshyyecto CMON (Collaborative Meteor Observatory Network) entre varios afishycionados gallegos para montar una red gallega de registro y estudio de boacutelidos y meteoros que pueda colaborar con otras redes profesionales que ya estaacuten en pleno funcionamiento
Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
-
Eridanu~--
[) 225 0
Columba -lt
E w
Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
Diacutea 20shy
Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
Diacutea 4shy
Diacutea 22shy
Diacutea 17shy
MAYO
Diacutea 6shy
Diacutea 16shy
Diacutea 26shy
JUNIO
Diacutea 8shy
Diacutea 21shy
Diacutea 28shy
Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
Toda a informacioacuten de
Vi O
Alcaldiacutea Concello de Vigo
ALCALDiacuteA
Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
Cal eacute o seu horario Luns a venres de 8 da mantildeaacute aacutes 8 da tarde e saacutebados de 10 da mantildeaacute aacutes 2 da tarde
Outros servizos de Atencioacuten Cidadaacute Se vostede quere obter informacioacuten a traveacutes do seu moacutebil ou do seu enderezo electroacutenico sobre ofertas de emprego munlClpals subvencioacutens e prazos de pagamento dos impostos municipais noacutes informaacutemoloa sen custo alguacuten Poacutedese dar de alta a traveacutes do 010 ou no enderezo 010vigoorg
Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
bullWWW vigO org
Homo erectus
Con una antiguumledad de 18 mishy
llones de antildeos el Horno erectus teniacutea unas caracteriacutesticas anatoacutemishy
cas muy parecidas a las nuestras su
capacidad craneal era de 1000 cc
y con una cultura bastante desashy
rrollada se desconoce si utilizaron
lenguaje hablado complejo pero
siacute alguacuten sistema de comunicacioacuten
capaz de transmitir aprendizaje Ha
sido el homiacutenido que migroacute a Asia
Hace un milloacuten de antildeos estaba
perfectamente asentado en China
y Java y su presencia se extendioacute
hasta hace tan soacutelo 30000 antildeos en
que se extinguioacute Por tanto llegoacute
a coexistir tanto con neandertales
como con nuestra especie
En el sur de Europa en cambio
el homiacutenido maacutes antiguo con la
excepcioacuten del Caacuteucaso corresponshy
de a Horno antecesor (Atapuerca
Burgos) en la Peniacutensula ibeacuterica los
primeros hallazgos fueron fechashydos en 800000 antildeos de antiguumleshy
dad pero maacutes recientemente la
aparicioacuten de nuevos foacutesiles en los
yacimientos de Atapuerca ya han
retrasado la aparicioacuten de los homiacuteshynidos en el Viejo Continente a 12
millones de antildeos en el Pleistoceno
inferior
Con el mismo volumen craneal
que H erectus presentan en camshy
bio unos arcos supraorbitales meshy
nos pronunciados Los huesos de
Gran Dolina de ind ividuos joacutevenes
presentan marcas de descarnashy
miento claros signos de canibashylismo
Para los paleoanshy
tropoacutelogos J L Arsuashy
ga E Carbonell y J
Bermuacutedez de Castro directores de las excashy
vaciones de Atapuershy
ca pueden constituir
probablemente un anshy
tepasado comuacuten que
conduce por un lado a
la liacutenea evolutiva hasta
los neandertales con sus
precursores los Homo
heidelbergensis y por otra liacutenea diferente hasshy
ta nuestra especie
De los Horno heidelbergensis (preshy
neandertales) la mayor acumulacioacuten de foacutesiles
se ha encontrado tamshy
bieacuten en Atapuerca en el
Yeacutelcimiento Sima de los huesos
y corresponde a los restos de 33 inshy
dividuos de ambos sexos de entre 13 y 30 antildeos datados en 300000
antildeos producto probablemente de
un enterramiento lo que revelariacutea
la existencia de un fuerte sentido
social y mente simboacutelica Indivishy
duos de complexioacuten fuerte hueshy
sos de notable grosor capacidad
craneal algo menor a la nuestra y
mandiacutebula sin mentoacuten
El Horno neanderthalensis debe su nombre al valle de Neanshy
der (Alemania) donde en el siglo
XIX se halloacute el primer esqueleto
parcial de estos homiacutenidos Apashy
recieron hace unos 230000 antildeos
y poblaron Europa y Asia occidenshy
tal adaptaacutendose al clima extremo
de las glaciaciones hasta que se
extinguieron hace unos 30000
antildeos o tal vez menos en su proshy
bablemente uacuteltimo reducto que
parece pudo ser la Peniacutensula Ibeacuteshy
rica Sus caracteriacutesticas fiacutesicas son
una evolucioacuten de los heidelbergenshy
sis con la diferencia de una mayor
capacidad craneal que llega a los
1500 cc (mayor que la nuestra)
por lo demaacutes huesos maacutes gruesos
y pesados que los nuestros fuertes
pero no muy altos (160-170) Y
en su rostro notable prognatismo
sin mentoacuten frente huidiza yarshy
cos supraorbitales resaltados
--
Coexistieron con el Hamo sashy
piens durante miles de antildeos y las
causas de su desaparicioacuten no aclashy
radas son objeto de discusioacuten al
igual que la posibilidad de cruces
(hibr idaciones) entre ambas espeshy
cies hipoacutetesis de la que hay parshy
tidarios como M Wolpoff o Fred
H Smith o detractores como Ch
B Stringer Lo que es indudable
es que los neandertales poseiacutean
una avanzada industria liacutetica usashy
ban el fuego el cuero y la madera
para producir herramientas armas
y adornos cuidaban a sus enfershy
mos y ancianos enterraban a sus
muertos y probablemente desarroshy
lla ron alguacuten tipo de lenguaje para
comunicarse Muy leJOS de la idea
que inicialmente se teniacutea de besshy
tias primitivas sin inteligencia algushy
na Hay pruebas de que algunos
grupos practicaron el canibalismo
pero eso tambieacuten ocurrioacute en nuesshy
tra especie
4 El Horno Sapiens
El Hamo saplens aparece en
Aacutefrica hace 200000 antildeos el arcaishy
co seguacuten algunos investigadores
y hace 120000 el moderno y con
relativa rapidez se va extendiendo
y sustituye a las otras poblaciones
de homiacutenidos en todo el mundo
Desde hace al menos unos 25000
antildeos ninguna otra especie de hoshy
miacutenidos le disputa su espacio en los
ecosistemas que coloniza del plashy
neta Tierra
Dotado de un esqueleto maacutes lishy
gero que el de los neandertales lo
que aumenta la agilidad y proba-
Bibliografiacutea
blemente la habilidad sobre todo
en las manos el craacuteneo evoluciona
adquiriendo una frente maacutes vertica l
desaparece el prognatismo y apareshy
ce el mentoacuten las mandibulas menos
robustas el desarrollo de dietas maacutes
vari adas con la utilizacioacuten del fuego
que le permite un mayor aprovechashy
miento de nutrientes con menor
gasto energeacutetico en su digestioacuten
el desarrollo de un cerebro y de un
leng uaje maacutes complejos que pershy
IIliten el anaacutelisis la planificacioacuten de
estrategias y la transmisioacuten de coshy
nocimientos y aprendizajes el mashy
yor desarrollo tecnoloacutegico gracias a
una mente maacutes creativa emprendeshy
dora dominada por la curiosidad y
en ocasiones el deseo de aventura
y probablemente un mayor sentido
social y de pertenencia a un grupo
lo que lleva a inevitables disputas y
conflictos entre grupos Todo ello
ha llevado a nuestra especie a coshy
lonizar en la praacutectica todos los meshy
dios del planeta fundamentalmenshy
te a base de modificar esos medios
para adaptarlos a nosotros En una
palabra para independizarnos del
medio
Pero sin duda el motor de la evolucioacuten son las mutaciones y reshy
combinaciones geneacuteticas que orishy
ginan la variabilidad y que permishy
ten la aparicioacuten y diversificacioacuten de
rasgos nuevos que no existiacutean en
los ancestros En nuestro caso que
compartimos aproximadamente un
99 del genoma con los chimpanshy
ceacutes son determinadas secuencias
en ese 1 restante del ADN claves
en el proceso de hominizacioacuten y de
nuestras diferencias con ellos
yvwwportalciencianet Art iacuteculos de antropologiacutea y paleontologiacutea Registros foacutesiles sobre la evolucioacuten humana en el Plioceno Emiliano Agu irre Enriacutequez Homiacutenidos contemporaacuteneos Investigacioacuten y Ciencia lan Tatersa ll iquestQuieacutenes fueron los neandertales InvestigaCioacuten y Ciencia Kate Wong Mutaciones pioneras Investigacioacuten y Ciencia Dennos Drayna iquestQueacute nos hace humanos Investigacioacuten y Ciencia Katherine S Pollard
El trabajO de genetistas como
Dennis Drayna o de bioestad iacutestishy
cosas como Katherine Pollard ha
revelado unas cuantas secuencias
de ADN importantes en la evolushy
cioacuten humana Mencionareacute soacutelo alshy
gunas de ellas
La secuencia HAR 1 (118 bases
de ADN del genoma humano que
codifican ARN) que se activa en
el cerebro y parece resultar esenshy
cial en el desarrollo de la corteza
cerebral La secuencia FOXP2 un
gen de evolucioacuten raacutepida y que tieshy
ne una importante implicacioacuten en
el habla Secuencias que tienen
relacioacuten con la dieta como el gen
LCT que permite la toleranCia a la
lactosa en adultos lo que permite
utilizar la leche de animales domeacutesshy
ticos En la lista de secuencias geshy
neacuteticas significativas estaacuten las que
tienen que ver con nuestro sistema
inmunitario Nuestros genes llevan
cicatrices de la lucha contra enshy
fermedades infecciosas especialshy
mente en el caso de retrovirus Tal
es el caso del gen TRIMS que nos
pelmite defendernos mejor que
otros primates frente al ret rovirus
PtEVR1 pero que a cambio nos
hace maacutes vulnerables al VIH (virus
del SIDA)
Somos una joven especie a ve shy
ces un tanto inconsciente que debe
aprender a usar correctamente su
tecnologiacutea y controlar su capacidad
de modificar el medio para evitar
la destruccioacuten de su propia casa el
planeta antes de tiempo y de si
misma
SUPERNOVA 1987 En este antildeo de 1987 alcanshy
zoacute la tierra despueacutes de 168 mil antildeos de viaje por el espacio la luz procedente de una explosioacuten de supernova que tuvo lugar en la vecina galaxia conocida como Gran Nube de ~lagallanes visible desde el hemisferio sur Esto puesshyto en kiloacutemetros supone la friolera de 1589414400 000000 000 Como se observa son distancias inimaginables para nuestros estaacutenshydares de aquiacute en la tierra A decir verdad esta estrella que explotoacute convirtieacutendose asiacute en supernova ya estaba alliacute mucho antes y hashybiacutea fotografiacuteas tomadas con anshyterioridad a la explosioacuten lo cual la convertiacutea asiacute en un magniacutefico e inigualable laboratorio de investishygacioacuten Esto no se podiacutea hacer en tiempos antiguos anteriores a la invencioacuten de la caacutemara fotograacutefishyca la cual ha sido uno maacutes entre los muchos avances de los uacuteltimos cien o doscientos antildeos y de gran importancia en su aplicacioacuten a la astronomiacutea Aunque los estallidos de supernovas en nuestra galaxia son muy poco frec uentes tal vez
Supernova 1987 tomada por el Hubble en 1994
uno cada 100 antildeos o maacutes en el universo entero dada la cantidad de galaxias que existen son muy abundantes De la que estamos hablando aunque no fue en la Viacutea Lactea siacute fue en nuestra vecindad a unos 168 mil antildeos luz como deshyciacuteamos que no es tanto si consi middot deramos su procedencia de otra galaxia la maacutes proacutexima a nosotros_ Esto ha dado margen por primera vez a un estudio concienzudo de lo que estas portentosas explosioshynes dan de siacute y a comprobar si las teoriacuteas elaboradas por los cientiacutefishycos coincidiacutean con la observacioacuten y el estudio de los hechos
Puesto que habiacutea fotografiacuteas anshyteriores que determinaban cual era la estrella que se habiacutea convertido en supernova puacutedose contrastar con los posteriores acontecimientos y fue el momento de comprobar si las teoriacuteas existentes se corresponshydiacutean con las observaciones y con los modelos computacionales que se habiacutean hecho sobre los casos de supernovas Los detalles observashydos encajaban sorprendentemente con las previsiones El resultado de ambas cosas teoriacutea y observacioacuten indicaba que la estrella conteniacutea unas 18 masas solares y tan solo 11 millones de afios de vida en el momento de la explosioacuten Como es habitual en estos casos su composhysicioacuten era principalmente hidroacutegeshyno y helio y su brillo el equivalente a 40 mil veces el de nuestro sol de ahiacute que su consumo de energiacutea fuera mucho mayOl y por tanto su duracioacuten mucho maacutes corta
Cuando la estrella colapsoacute al descender el calor interno que la manteniacutea estable se produjo casi instantaacuteneamente un espectacushylar encogimiento hasta alcanzar un
Antolin Franco Ex-presidente de la Agrupacioacuten
diaacutemetro de tan solo unas pocas decenas de kiloacutemetros
El telescopio espacial Hubble no fue lanzado al espacio hasta abril de 1990 y una vez que hubo estashydo operativo se volcoacute en obtener el maacuteximo de informacioacuten fotograacutefica y espectrograacutefica de lo que quedashyba de la supernova No obstante como se sabe este telescopio en principio resultoacute estar defectuoso por lo tanto las fotografiacuteas obtenishydas no eran las mejores posibles y hubo que esperar a que se corrishygieran los defectos para que estas alcanza ran inigualables cotas de nitidez En 1994 se tomoacute una fotoshygrafiacutea muy detallada de los restos de la explosioacuten y aparecieron unos inesperados anillos que todaviacutea hoy siguen siendo objeto de estushydio pa ra determinar su procedencia (veacutease fotografiacutea adjunta)
Esta explosioacuten de supernova ha sido la maacutes brillante nunca vista desde 1604 antildeo en que Johannes Kepler pudo observar la ya fashymosiacutesima SN 1604 a la que se ha denominado estrella de Kepler La que dio origen a la de 1987 como dijimos antes ya se habiacutea observashydo y se la conociacutea como SK-69202 Era una supergigante azul de unas 18 o 20 masas solares y unas 40 veces el diaacutemetro del sol y su luz llegoacute a nosotros el 23 de febrero de 1987 despueacutes de un viaje de 168 mil antildeos aproximadamente En el hemisferio sur se pudo ver con gran nitidez y se la considera una supemova de tipo 11 de las que crean elementos maacutes pesados que el hieno Su proximidad (en teacutermishynos relativos) y su pronta deteccioacuten la han convertido en la supernova maacutes y mejor estudiada de la histoshyria
Estrella que explota al terminar su vida
Como deciacuteamos todo esto tuvo lugar hace 168 mil antildeos cuando el hombre actual el Homo sapiens todaviacutea no habiacutea entrado en esta fase de desarrollo y su antecesor de aquella eacutepoca seguramente ni siquiera estaba en posesioacuten del lenshyguaje Si la deteccioacuten hubiera sido instantaacutenea si la ve locidad de la luz no tuviera liacutemites no estariacuteamos ahora hablando de esta supernoshyva pues no existiriacutea ninguacuten registro histoacuterico de la misma Tal vez aquel hombre primitivo la habriacutea visto y la habriacutea interpretado seguramenshyte como un augurio de los dioses si para aquel entonces el cerebro humano en sus albores estuviera ya lo suficientemente desarrollado para llegar a estas conclusiones No lo sabemos o al menos el que esto escribe no lo sabe
Pasados esos 168 mil antildeos que la luz necesitoacute para hacer la traveshysiacutea hasta nosotros fue descubierta desde el Observatorio de Las Camshypanas en Chile el 24 de febrero de 1987 por lan Shelton e indepenshydientemente desde Nueva Zelanshyda Fue la uacutenica supernova visible a
simple vista desde la invencioacuten del telescopio
Pero antes de detectarla suceshydioacute algo curioso algo que entraba dentro de lo que es una prediccioacuten cientiacutefica y que veniacutea ni maacutes ni meshynos a confirmar el buen hacer de los investigadores Tres horas antes y precediendo a la llegada de la luz se detectoacute en varios lugares la lleshygada de un paquete de neutrinos iquestCoacutemo era posible que estos neushytrinos se adelantaran a la luz emishytida por la supernova teniendo en cuenta que nada puede ir maacutes deshyprisa que la luz7 Otra vez la teoriacutea daba una explicacioacuten a este extrashyntildeo proceder la emisioacuten de neutrishynos precede a la emisioacuten de la luz
por eso los neutrinos llegan como una avanzada que anuncia alguacuten acontecimiento Se detectaron en total 24 de ellos 11 en Japoacuten en una mina bajo tierra destinada a la caza de neutrinos 8 los captoacute IBM Irvine-Michigan-Brookhaven en Estados Unidos y 5 maacutes en el Laboratorio de neutrinos Baksan en el Caacuteucaso Rusia Por primera vez neutrinos procedentes de una
Obseacutervese la supernova 7987 en el centro con sus anillos
alguacuten tiempo despueacutes de la explosioacuten
supernova habiacutean sido observados directamente y las observaciones coincidiacutean en gran medida con los modelos teoacutericos Se estimaba que despueacutes de la explosioacuten de la supernova el resultado habriacutea de ser la formacioacuten de una estrella de neutrones pero a pesar de la insistencia del telescopio espacial Hubble por dar con ella a pesar de las numerosas fotografiacuteas tomashydas desde su puesta en oacuterbita en 1990 relacionadas con este aconshytecimiento la estrella de neutrones no se ha dejado ver Tal vez esteacute oculta por alguna nube de gas y polvo o tal vez se haya convertido en un agujero negro e incluso hay quienes estiman que podriacutea habershyse formado una estrella de quarks que en teoriacutea pueden formarse dentro de estrellas de neutrones particularmente masivas Todo esto se estaacute investigando y alguacuten diacutea muy posiblemente tengamos la respuesta
Aunque el nuacutemero de neutrinos detectado fue muy pequentildeo se coshyrresponde con lo que se esperaba si bien en ese momento no fuera ese el cometido de los dispositivos cazaneutrinos existentes aquiacute en la Tierra pues nada se sabiacutea entonshyces de la explosioacuten que habiacutea tenido lugar en la vecina galaxia La verdad es que debemos estar muy agradeshycidos de que coincidiendo con la explosioacuten o poco antes se hubieshyran establecido sobre la tierra esos detectores de neutrinos Fue una afortunada coincidencia De haber sucedido la explosioacuten de la supershynova unos antildeos antes no se hubieshyran detectado y ciertas predicciones de la ciencia no se habriacutean podido confinnar por el momento
De todos modos la investigashycion sigue adelante a pesar de los antildeos transcurridos y tal vez se produzca alguna sorpresa que nos abra un poco maacutes el camino hacia el conocimiento de este tipo de exshyplosiones celestes
La nanociencia y la nanotecshynologiacutea son dos aacutereas del conocishymiento emergentes con un elevado caraacute cter multidisciplinar Hablar de ellas es sinoacutenimo de innovacioacuten desarrollo y de relevanc ia cientiacutefica y social Tal es asiacute que ambas discishyplinas han sido incorporadas como una de las Acciones Estrateacutegicas del Plan Nacional de I+D+ i 2008-2011 o lo que es lo mismo el Gobierno espantildeol reconoce el papel de estas disciplinas para mejoror nuestra competitividad industrial Dicho reshyconocimiento estaacute fundamentado en avances innovadores obtenidos que van desde la s aplicaciones en medicina (fabricacioacuten de ligamenshytos o tendones artificiales) o en aplicaciones energeacuteticas dedicadas
BlIClen
ANOCIENCIA y NANOTECNOLOGIA
UN VIAJE FASCINANTE AL NANOCOSMOS
Jorge Lobo Checa Centre dlnvestigacioacute en Nanocieacutencia i Nanotecnologia CIN2 (CSIC -leN) Esfera UAB 08193-Bel laterra Espantildea
a la construccioacuten (edificios que se puedan autoabastecer energeacuteticashymente) hasta su implementacioacuten en dispositivos electroacutenicos cada vez maacutes diminutos y potentes
En nuestra sociedad es cada vez maacutes probable toparse con las palashybras nanociencia y nanotecnoloshygiacutea y consecuentemente es loacutegico preguntarse cuaacutel es el significado y la diferencia entre ambos vocashyblos Las dos palabras comparten el prefijo nano que proviene del voshycablo griego del mismo nombre y que significa diminuto enano peshyquentildeo yes usado en el sistema inshyternacional (SI) de unidades para indicar un factor de 10-9 (es decir la mil milloneacutesima parte de algo) Un
NClIIon Un iexclMIniO BlllIgtn
Figura 1 Tamantildeos caracteriacutesticos y escala de los diferentes objetos nanomeacutetricos comshyprendidos entre O 1y 100 nm con los que se trabaja habitualmente en la nanotecnoshylogiacutea (Imagen tomada de la referencia [1])
nanoacutemetro (n m) es una longitud diez veces superior al tamantildeo tiacutepishyco de un aacutetomo (O 1 nm) o lo que es lo mismo unas 80000 veces maacutes pequentildeo que el diaacutemetro de un cabello humano De este modo la diferencia entre estas dos palabras surge de la propia diversidad en la definicioacuten de ciencia y tecnologiacutea Ciencia es la necesidad de saber un reflejo de la curiosidad del ser humano planteada de forma obJeshytiva y utilizando el meacutetodo cientiacutefishyco (es decir el trabajo realizado en un laboratorio de investigacioacuten en el que se busca o prueba una proshypiedad o una ley de la naturaleza) mientras que tecnologiacutea parte de los conocimientos baacutesicos estableshycidos por la ciencia para construir un dispositivo o aparato que tenga una utilidad o aplicacioacuten determishynada De esta forma la nanociencia y la nanotecnologiacutea estaacuten ligadas y son las dos caras de una misma moneda la tecnologiacutea se desarroshylla a partir de los conocimientos cientiacuteficos existentes y a su vez eacutesta proporciona nuevas herramientas a los cientiacuteficos con las que estudiar nuevos conceptos y avanzar en la ciencia que una vez maacutes generashyraacute tecnologiacutea nueva creando un sistema retroalimentado conocido como ciacutercu lo virtuoso
Ni la nanociencia ni la nanot ecshynologiacutea nacieron como disciplinas cerradas sino que ambas son camshypos del conocimiento que se han
ido construyendo paralelamente con la generacioacuten de nuevos conoshycimientos e innovaciones De maneshyra general se podriacutea definir nanoshytecnologiacutea como la fabricacioacuten de materiales estructu ras dispositivos y sistemas funcionales a traveacutes del control y ensamblado de la materia a la escala del nanoacutemetro (de O 1 a 100 nanoacutemetros del aacutetomo hasta por debajo de la ceacutelula tal y como se muestra en la figura 1) asiacute como la aplicacioacuten de nuevos conceptos y propiedades (fiacutesicas quiacutemicas bioloacutegicas mecaacutenicas eleacutectricas) que surgen como consecuencia de esa escala tan reducida Esta escala de tamantildeos es un tanto arbitraria el liacutemite inferior (una deacutecima de nanoacutemetro) parece claro ya que por debajo del aacutetomo no hay obshyjetos manipulables Sin embargo el liacutemite superior (una centena de nanoacutemetro) es una referencia para indicar que los objetos deben de estar por debajo de la micra Hoy en diacutea tenemos el conocimiento necesario para mover manipular y construir objetos de estos tamantildeos (nanociencia) que seraacuten utilizados en un futuro cercano para realizar una funcioacuten especiacutefica dentro de un determinado dispositivo (nanoshytecnologiacutea)
El origen de la Nanotecnologiacutea es un tanto difusa pero concepshytualmente se atribuye al Premio Nobel Richa l-d Feynman durante su famoso discurso There is plenty of Room at the Bottom (Hay mucho espacio al fondo) En esta miacutetica conferencia pronunciada en 1959 en el Instituto de Tecnologiacutea de California en Pasadena Feynman tratoacute sobre el problema de manishypular controlar y fabricar objetos de muy pequentildeas dimensiones abordaacutendolo desde una perspectishyva absolutamente distinta a como se habiacutea hecho hasta el momento y abriendo todo un nuevo mundo de posibilidades cientiacuteficas y tecnoloacuteshygicas En aquel momento su discurshyso no tuvo una gran repercusioacuten tal vez por la carencia de teacutecnicas experimentales que permitiesen
visualizar las unidades atoacutemicas y moleculares a manipular Es maacutes la palabra nanotecnologiacutea no apashyrece en su discurso y fue acuntildeashyda posteriormente en 1974 por el profesor N Taniguchi de la Univershysidad de Ciencia de Tokio cuando la mencionoacute en un artiacuteculo titulado On the Basic Concept of Nanoteshychnology (sobre el concepto baacutesishyco de la nanotecnologiacutea) En dicho artiacuteculo se hablaba de como esta tecnologiacutea nos permitiriacutea separar consolidar y deformar materiales aacutetomo a aacutetomo o moleacutecula a moshyleacutecula Posteriormente en el antildeo 1986 E Drexler publicoacute su libro Engines of Creation (maacutequinas de creacioacuten) en el que se descrishybe coacutemo las nanomaacutequinas seraacuten capaces de construir desde ordeshynadores hasta maquinaria pesada mediante procesos de ensamblaje de moleacuteculas y aacutetomos Los encarshygados de realizar tan tedioso proshyceso seriacutean nanorobots ensamblashydores capaces de auto- repararse y constituirse a siacute mismos
La idea de usar nanorobots creados a nuestro antojo para reashylizar funciones determinadas nos recuerdan al funcionamiento de los ribosomas y otros agregados moshyleculares en las ceacutelulas de nuestro cuerpo De hecho la biologiacutea viene usando la manipulacioacuten molecular desde hace casi 4000 millones de
antildeos sobre la Tierra Concretamenshyte las maacutequinas auto-repllcantes a nivel atoacutemico son guiadas por el ADN replicadas por el ARN moshyleacuteculas especiacuteficas son ensamblashydas mediante encimas y las ceacutelulas estaacuten llenas de motores a escala molecular Cadenas de iones que permiten o bloquean el paso de otros iones al interior de la ceacutelula a traveacutes de la pared de liacutepidos estaacuten exquisitamente disentildeadas a escala atoacutemica_ Hay por tanto una coshynexioacuten importante de los concepshytos finales de la nanotecnologiacutea con la biologiacutea Las formas de vida maacutes pequentildeas bacterias virus y los componentes activos de las ceacutelulas tienen tamantildeos tiacutepicos en el rango del nanoacutemetro
De este modo otro de los obshyjetivos de la nanociencia y la nashynotecnologiacutea es aprender de los mecanismos fundamentales que la vida ha desarrollado durante su evolucioacuten para intentar reproducirshylos e incluso adaptarlos buscando la resolucioacuten de otros problemas que poco tienen que ver en prinshycipio con la biologiacutea Se podriacutea decir que la evolucioacuten darwiniana ha alcanzado la maestriacutea de las leshyyes de mecaacutenica cuaacutentica que son probabiliacutesticas en su naturaleza como meacutetodo para la supervivenshycia La comprensioacuten de fenoacutemeshynos cuaacutenticos presentes a escala
Figura 2 Basados en la mecaacutenica cuaacutentica han surgido nuevos tipos de microscopios llamados eJe campo cercano (SPM) que nos permiten ver y manipular la materia a escala atoacutemica Estos microscopios basados en la interaccioacuten eJe una punta metaacutelica afilada con el substrato a estudiar (imagen izquierda) han sido una verdadera revolushycioacuten cientiacutefica ya que nos permiten visualizar directamente los aacutetomos de la materia tal y como se observa en la imagen de la derecha (caeJa una de las bolas es un aacutetomo de siliCio) (Imaacutegenes tomadas de la referencia [1])
nanomeacutetrica necesitan por tanto de investigacioacuten fun damental para que puedan ser aplicables en disshypositivos tilles como nanosensores nanomotores y en muchas otras aplicaciones como en medicina y farmacologiacutea
A pesar de que el concepto de aacutetomos ya se habiacutea postulado en la ant igua Grecia eacutestos no se llegaron a visua lizar hasta finales del sig lo XX El ser humano siempre ha senshytido la necesidad de ver maacutes allaacute de lo que le permiten sus limitaciones naturales El mundo invisible es tan infinito y fascinante como el univershyso y aunque nos cueste imaginar y comprender el pequentildeo tamantildeo el enorme nuacutemero o la naturaleza de los objetos diminutos es un reto acercarnos a la grandeza de lo peshyquentildeo El desarrollo de nuevos meacuteshytodos microscoacutepicos para la visuashylizacioacuten del nanomundo marcoacute un hito en el conocimiento cientiacutefico El microscopio oacuteptico tuvo que ser reemplazado por nuevas teacutecnicas como el microscopio electroacutenico o el microscopio de efecto tuacutenel puesto que los liacutemites en resolushycioacuten vienen determinados por la longitud de onda de la luz usada que para el espectro visib le se situacutea entre 400 y 700 nm De este modo soacutelo so podiacutean resolver estructuras en el rango del sub-microacutemetro lo que corresponde a tamantildeos 1000 veces mayor quo la longitud caracshyteriacutestica de un aacutetomo y por tanto no permitiacutean su manipulacioacuten
El trabajo con objetos tan peshyquentildeos inherente a la nanotecnoshylogiacutea entrantildea una gran dificultad y de hecho fue algo praacutecticamente imposible hasta que se desarrollashyron los microscopios de campo cershycano (SPMs) mostrado en la Figura 2 Estas novedosas herramientas permiten no soacutelo la visualizacioacuten sino tambieacuten la manipulacioacuten de objetos de dimensiones nanomeacuteshytricas de muy distinta naturaleza Estos microscopios son tan potenshytes que con ellos es posible llegar a ver aacutetomos sob re una superficie
y moverlos a nuestro antojo La necesidad de esta compleja insshytrumentacioacuten implica otra de las carltJctoriacutesticas fundamentales que acompantildean a la nanociencia y nashynotecnologiacutea su interdisciplinarieshydad Asiacute pues el desarrollo de esta nueva ciencia requiere no soacutelo la utilizacioacuten de teacutecnicas de fabricashycioacuten visualizacioacuten y caracterizacioacuten muy precisas sino tambieacuten una aproximacioacuten multidisciplinar que reuacutena a fiacutesicos quiacutemicos bioacutelogos tecnoacutelogos y teoacutericos trabajando juntos y utilizando el mismo lenshyguaje
Una vez que los meacutetodos de vishysualizacioacuten fueron accesib les para los cientiacuteficos dos enfoques baacutesishycos surgieron para la creacioacuten de estructuras nanomeacutetricas de mashynera reproducible (veacutease la figura 3) El primer meacutetodo llamado topshydown (de arriba hacia abajo) imshypone esencialmente una estructura o patroacuten sobre el substrato que se
mm
Jlm
nm
Top clown
Bottom up
procesa Esta teacutecn ica estaacute basada en una adecuacioacuten y extensioacuten de las teacutecnicas ya existentes como por ejemplo la litografiacutea para crear dichas nanoestructuras Con estas teacutecnicas se obtienen muy alta reshysolucioacuten espacial (cercana a los 50 nm) a costes razonables pero que aumentan alarmantemente cuanto menor es el tamantildeo de la estrucshytura final debido a la dificultad en su produccioacuten Por el contrario el segundo meacutetodo denominado bottom-up(de abajo hacia arriba) estaacute basado en teacutecnicas que utilizan una filosofiacutea totalmente contraria esto es van desde las estructuras fundamentales (aacutetomos moleacuteculas especiacuteficas o nanopartiacuteculas) para crear los dispositivos por auto-enshysamblado El auto-ensamblado es un proceso en el que unos composhynentes inicialmente desordenados dan lugar a estructuras organizashydas como consecuencia de interacshyciones especiacuteficas o locales entre sus componentes Las estructu ras
Figura 3 Los dos meacutetodos usados para el control de la materia a escala nanomeacutetrica La imagen muestra (en sentido horario desde arriba) una imagen de microscoacutepio elecshytroacutenico de un electroacutemetro nanomecaacutenico una estructura de nano tubos de carbono un nanotubo (azul) conectando dos electrodos una red auto-ensamblada compuesta por moleacuteculas y aacutetomos de hierro y finalmente siete moleacuteculas de monoacutexido de carshybono formando la letra C obtenida por manipulacioacuten con una punta de un microsshycopio de campo cercano (Imagen tomada de la referencia [2)
crecidas son el resultado de la comshypeticioacuten ente procesos cineacuteticos y termodinaacutemicos
En la actualidad la microelecshytroacutenica uno de nuestros pilares tecnoloacutegicos estaacute basada en el meacutetodo top down La microelecshytroacutenica ha revolucionado y cambiashydo nuestra forma de vida en forma de ordenadores teleacutefonos moacuteviles televisores y un sinfiacuten de aparatos electroacutenicos Esta revolucioacuten estaacute basada en el transistor inventado en 1947 que hizo posible la apashyricioacuten del circuito integrado y el microprocesador El reto tecnoloacuteshygico es conseguir almacenar maacutes informacioacuten en un menor espacio de forma maacutes raacutepida y todo ello por menos dinero Hasta la fecha esto ha sido posible y ha seguido la llamada ley de Moore que estableshyce que la densidad de transistores en un dispositivo de estado soacutelido se doblariacutea cada 18 meses Asiacute un procesador Penti um IV obtenido mediante teacutecnicas litografiacutecas tieshyne en su interior aproximadamente 6 millones de transistorescm2 vashylor que cuadruplica a los del Penshytium 1 creado soacutelo 4 antildeos antes La separacioacuten miacutenima entre liacuteneas en el antildeo 2000 era de 180 nm y en el antildeo 2008 es de 45 nm como anuncioacute 18M Extrapolando estos nuacutemeros en el antildeo 20161a separashycioacuten entre liacuteneas deberiacutea ser de 10 nm es decir inferior a 100 aacutetomos De seguir cumplieacutendose esta ley y al mismo ritmo podriacuteamos aventurar que a mediados del siglo XXI Ilegashyriacuteamos a un limite absoluto un bit = un aacutetomo Sin embargo antes de alcanzar este liacutemite nos encontrashyriacuteamos con varios problemas
- El primero de ellos tiene que
Referencias
ver con el hecho de que a medishyda que se reduce el tamantildeo de un objeto su superficie crece respecto a su volumen Una consecuencia importante de este aumento es que las propiedades del material cambiaraacuten al reducir el tamantildeo del objeto puesto que las propiedades fiacutesicas de una superficie son muy distintas a las del volumen Estas modificaciones en las propiedades se conocen como efectos de tamashyntildeo finito
- El segundo problema reside en que para tamantildeos del orden o inferiores al nm aparecen efectos cuaacutenticos En nuestro mundo (mashycroscoacutepico) las leyes conocidas por ejemplo las que definen el movishymiento de los cuerpos (ecuaciones de Newton) o la conductividad eleacutectrica (ley de Ohm) dejan simshyplemente de ser vaacutelidas cuando tratamos con objetos cercanos al tamantildeo nanomeacutetrico La existencia de estos efectos lejos de tomarse como inconvenientes o inoportushynos se plantean hoy diacutea como imshyportantes alternativas para la creashycioacuten de futuros dispositivos fundashymentado en propiedades ni siquieshyra existentes en la naturaleza
- El uacuteltimo problema fundashymental que aparece al intentar seguir disminuyendo el tamantildeo de un objeto es que cada vez resulta maacutes difiacutecil mejorar las herramientas que permiten su manipulacioacuten Por tanto aunque la ley de Moore se ha cumplido inexorablemente dushyrante maacutes de 30 antildeos vemos que llegado un momento aparecen una serie de limitaciones intriacutensecas que son irresolubles con el tipo de planteamiento en el que se basa la tecnologiacutea actual Asiacute se imposhyne la necesidad de desarrollar una
nueva tecnologiacutea que nos permita asumir los desafiacuteos planteados en nuestra carrera hacia la miniaturishyzacioacuten Ese es el papel de la nanoshytecnologiacutea
A pesar de que en la actualidad existen pocos productos basados en la nanotecnologiacutea ya existe una gran repercusioacuten mediaacutetica en la sociedad a traveacutes de reportajes y programas en prensa radio teleshyvisioacuten cine ciencia-ficcioacuten e intershynet La nanotecnologiacutea produce el mismo tipo de fascinacioacuten preocushypacioacuten y miedo que los estudios sobre el cosmos aunque ambos son extremos opuestos lo diminushyto frente a lo gigantesco Sin emshybargo siacute hay una gran diferencia entre ambos mundos El universo es gigantesco inalcanzable soacutelo observable mediante telescopios o radiotelescopios y en el que estashymos realizando intreacutepidas explorashyciones limitadas por ahora a los planetas de nuestro entorno Por el contrario podemos movernos en la nanoescala con gran familiashyridad y podemos jugar con los aacutetomos y moleacuteculas para producir nuevas estructuras y nuevos mateshyriales El dominio de la materia en la nanoescala nos permite disentildear y fabricar nuevos materiales hasta ahora inexistentes descubrir proshypiedades nunca observadas inven shytar dispositivos que nos permitan construir otros maacutes y maacutes compleshyjos con comportamientos similares a entidades bioloacutegicas etceacutetera Todo ello nos lleva a hacernos una pregunta casi existencial iquestHasta doacutende podremos llegar con la nashynotecnologiacutea 7 No se conoce la resshypuesta el limite final podriacutea residir en nuestra propia imag inacioacuten
[1) e Briones Lloren te ECasero Junquera J A Martiacuten Gago PA Ame lio Serena Domingo J M Goacutemez Olleta P Moltoacute Moltoacute Nanociencia y ilanotecnologiacutea Entre la ciencia ficcioacuten del presente y la tecnologiacutea del futuro Fundacioacuten Espantildeola para la Ciencia y la Tecnologiacutea httpowwwfecvtes [2J J V Barth G Constantini K Kern Engineering atomic and molecular nanostructures at surfaces Nature 437 671 (2005) [3J E L Wolf Nanophysics and Nanotechnology An Introduction to Modern Concepts in Nanoscience (Segunda Edicioacuten) W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2006) [4J B Brushhan Springer Handbook of Nanotechnology Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2004) [5J M Koacuteh ler W Fritzsche Nanotechnology An Introduction to Nanostructuring techniques W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2004)
Hace casi veintitreacutes siglos exacshytamente el antildeo 287 aC naciacutea en Siracusa entonces una colonia de la Magna Grecia el gran Arquiacutemeshydes uno de los mayores genios de la antiguumledad de cuyos inventos y descubrimientos seguimos benefishyciaacutendonos ahora
De su vida es poco lo que sabeshymos porque la biografiacutea que escrishybioacute un coetaacuteneo suyo llamado Heshyraacuteclides no llegoacute hasta nosotros La mayor pa rte de la informacioacuten que poseemos se la debemos a Plutarco (46-120 de nuestra era) en su fashymosa obra Vidas Paralelas quien a su vez extrajo los datos del hisshytoriador romano Pollbio autor de una Historia universal
Se considera probable aunque no probado que viajoacute a Egipto y mantuvo estrecha relacioacuten con Erashytoacutestenes de Cirene director de la ceacutelebre biblioteca alejandrina y se da por cierto que contactoacute con la escuela cientiacutefica de dicha ciudad cuyos matemaacuteticos leyeron y citashyron sus obras No obstante hubo que esperar hasta el antildeo 530 de para que se hiciera la primera comshypilacioacuten de sus escritos por Isidoro de Mileto Pocas copias de los trashybajos del sabio siracusano sobrevishyvieron y no fue hasta 1906 cuando Johann Ludw ig Heiberg descubrioacute en Constantinopla un palimpsesto (papiro sobre el que se ha escrito un texto sobre otro anterior borrashydo) que permitioacute conocer los razoshynamientos matemaacuteticos de que se habiacutea va lido Arquiacutemedes para sus descubrimientos
Fue un genio de las matemaacuteshyticas con especial dedicacioacuten a la geometriacutea Sus hallazgos le garanshytizan un puesto de honor en 105
anales de la ciencia Ideoacute un meacutetoshydo para medir la circunferencia coshynociendo el diaacutemetro y determinoacute con aproximacioacuten de menos de dos mileacutesimas el valor del pi griego Elaboroacute tambieacuten las foacutermulas que
ARQUIMEDES permiten calcular el aacuterea del ciacutercushylo partiendo del radio y calculo el aacuterea de un segmento de paraacutebola entre otros hallazgos geomeacutetricos
Si bien no descubrioacute la palanca estudioacute las leyes que explican el principio que entra en juego al accionarla y al darse cuenta de la importancia que teniacutea dijo Si me dan un punto de apoyo movereacute el mundo
Arquiacutemedes no solo cultivoacute con eacutexito las matemaacuteticas sino que hizo incursiones fructiacuteferas en la fiacutesishyca Inventoacute el tornillo que lleva su nombre consistente en un mecashynismo con una hoja en forma de tornillo dentro de un cilindro para transferir agua desde un nivel bajo a canales de irrigacioacuten Este tornishyllo sigue usaacutendose para bombear liacutequidos
Se dice que mientras tomaba un bantildeo observoacute que el agua de la tina subiacutea cuando eacutel entraba y este efecto le llevoacute a descubrir el prinshycipio hrdrostaacutetico conocido como principio de Arquiacutemedes que en su versioacuten actualizada se enuncia diciendo que un soacutelido sumergido en un liquido recibe un empuje ha-
Piacuteo Moa Ban ga Escritor
cia arriba igual al peso del vo lumen del liacutequido que desaloja Al descushybrir este principio exclamoacute Eureshyka (Lo he encontrado) que ha pasado al cataacute logo de expresiones populares
Su mente prodigiosa no solo elucubraba teoriacuteas innovadoras tambieacuten dedicoacute su talento a inshyventa r armas nuevas que pudieran servir para la defensa de su ciudad Una de ellas fue un artefacto esshypecie de garra capaz de hund ir un naviacuteo enemigo
Pero el arma maacutes sorprendente seriacutean los espejos ustorios conocishyda por un relato de Luciano de Sashymosata (12 1-161 de) con la cual consiguioacute incendiar una escuadra enemiga Este invento nunca ha sido reproducido por lo que se pone en duda su existencia
La muerte de Arquiacutemedes se produjo el antildeo 212 aC a los 75 antildeos una edad considerada lonshygeva para la eacutepoca asesinado por un soldado romano de los que conquistaron Siracusa seguacuten la leshyyenda al negarse a acompantildearle pretextando que teniacutea que resolver antes un problema
Estatua de bronce de Arquiacutemedes en el observatorio Archenhold en Berl iacuten esculpida por Gerhard Thieme e inaugurada en 1972
Jack W Szostack
PREMIOS NOBEL Piacuteo Moa Banga DE CIENCIA 2009
Escritor
Charles K Kao George E Smith Wi llard S Boyle
2009 fue un antildeo en el que la concesioacuten de los premios Nobel de ciencia revistioacute ciertas peculiashyridades que conviene resaltar En primer lugar la adjudicacioacuten a tres investigadores en cada uno excepshyto en el de Economiacutea que fue comshypartido por dos ganadores Todos ellos destacaron en investigacioacuten baacutesica cuyos resultados propiciaron muacuteltiples aplicaciones praacutecticas lo que muestra claramente la imshyportancia que la ciencia pura tiene para el progreso
Otra caracteriacutestica es la alta parshyticipacioacuten de la mujer que acaparoacute cinco nominaciones el 44 de los agraciados proporcioacuten nunca alshycanzada antes Una de ellas la de Economiacutea es la primera mujer en ser distinguida con el galardoacuten en dicha disciplina en los 60 antildeos en que se adjudicoacute
MEDICINA
Recayoacute en tres cientiacuteficos (dos mUjeres y un varoacuten) que seguacuten destacoacute el jurado del Instituto Kashyrolinska han antildeadido una nueva dimensioacuten para la comprensioacuten de la ceacutelula han arrojado luz sobre los mecan ismos de enfermedades y han estimulado el desarrollo de nuevas terapias potenciales Se trata de Elisabeth H Blackburn Carol W Greider y Jack W Szostak
Los tres destacaron en la investishygacioacuten baacutesica sobre los teloacutemeshyros una estructura que se une a los extremos de los cromosomas humanos y los protege del enveshyjecimiento A la piexclimera se debe el descubrimiento de la enzima telomerasa que es un mecanismo baacutesico para la vida Cuando la teloshymerasa aumenta anormalmente se produce caacutencer O sea que en su justa medida rejuvenece la ceacutelula pero en exceso provoca un tumor Los conocimientos adquiridos proshymeten aplicaciones futuras en la lucha contra el caacutencer y el enveJeshycimiento celular
Blackburn nacioacute en Tasmania (Australia) en 1948 y junto con su disciacutepula Greider descubrieron la telomerasa en 1984
Grelder natural de California nacioacute en 1961 y fue quien demosshytroacute que los teloacutemeros previenen
el dantildeo en los cromosomas y por uacuteltimo Szostak de 57 antildeos Ion dishynense identificoacute ceacutelulas que por estar mutadas provocan un enveJeshycimiento celular prematuro
FiacuteSICA
La Academia sueca concedioacute el preciado galardoacuten a tres investigashydores que han ayudado a sentar las bases de las actuales redes de comunicaciones al decir del JUshyrado Son Charles Kao Kuen WishylIiaard S Boyle y George E Smith El tema comuacuten de investigacioacuten fue el descubrimiento del siacutelice un mashyterial abundante en la naturaleza como transmisor de la luz y a traveacutes de ella de las comunicaciones por fibra oacuteptica
El proceso lo inicioacute Kao en 1966 con la publicacioacuten de un artiacuteculo firmado conjuntamente con G O Gackam en el que anunciaba la capacidad de la luz para transmitir informacioacuten De ahiacute arranca la utishylizacioacuten industrial de la fibra oacuteptica desde 1970 transformada hoy en una red de maacutes de 1000 millones de kiloacutemetros por la que circulan textos muacutesica e imaacutegenes utilizashydas en Internet medicina etc
Kao que nacioacute en 1933 en Shanghai fue el precursor y visionashyrio del horizonte que se abriacutea con el empleo de la fibra oacuteptica Vive
Venkatraman Ramakrishnan Ada E Yonath Thomas A Stei tz
en Hong Kong donde sigue ded ishycado a la docencia
Boyle nacido en Canadaacute en 1924 junto con Smith que nacioacute en Nueva York en 1930 siguiendo la teoriacutea sobre el efecto fotoeleacutectrishyco de Einstein que le valioacute el Nobel crearon un sensor digital llamado CCD (Charged Coupled Device) cashypaz de reunir y leer las sentildeales de un gran nuacutemero de elementos de las imaacutegenes el ojo electroacutenico de las caacutemaras digitales que se utiliza tambieacuten en numerosas aplicaciones teacutecnicas como en la observacioacuten del interior del cuerpo humano y ha proporcionado fotos de lejanos lugares (como por ejemplo de Marshyte) o de los oceacuteanos profundos en palabras de la Academia
QUiacuteMICA
Tambieacuten este antildeo fueron tres investigadores de esta ciencia los laureados con el preciado galarshydoacuten cuyos nombres son Benkatrashyman Ramakrishnan Ada Yonath y Thomas Steitz que coincidieron en sus estudios sobre la estructura y funciones de los ribosomas unas partiacuteculas del citoplasma que desshycodifican la informacioacuten del ADN transmitida por el ARN mensajero para fabricar las proteiacutenas selecshycionando los amin oaacutecidos uno a uno
Los equipos liderados por los tres ganadores consiguieron por medio de la cristalografiacutea de rayos X el coshynocimiento en tres dimensiones de la estructura atoacutemica de los ribososhymas en el antildeo 2000 Este logro de bioquiacutemica baacutesica permitioacute saber como actuacutean los antibioacuteticos en las ceacutelulas de las bacterias lo que haraacute
posible disentildear nueshyvos antibioacuteticos que mejoren Ia actividad de 10$ actualmente en uso evitando asiacute la aparicioacuten de resistenshycia que se da en algushynos casos
La israeliacute Yonath de 70 antildeos trabaja en el Instituto Weismann de Jerusaleacuten y fue la pionera en obtener los primeros cristales Ellnor Ostrom OIIver E Willlamson de ribosomeacutels el norteamericano Steitz nacido en 1940 es profesor de la Universidad de Yale y publicoacute en 1998 el primer mapa incomshypleto del ribosoma y por uacuteltimo Ramakrishnan el maacutes Joven de los tres nacioacute en la India en 1952 y trabaja en la Universidad de Camshybridge (R~lIlo Unido) Tuvo una partlclpaClon relevante en la resoshylucioacuten de la estructura ribosoacutemica En dicha Universidad fue donde James Watson y Francis Crick desshycubrieron en 1953 la estructura en doble heacutelice del ADN
ECONuumlMiacuteA
La Academia de Ciencias de Suecia otorgoacute el premio de Ecoshynomiacutea a dos profesores estadounishydenses (como manda la tradici oacuten) por sus investigaciones en torno a las organizaciones sociales y la imshyportancia que en ellas tiene la orshyganizacioacuten econoacutemica (economic gobernance) que ha sido tladucishyda al espantildeol por un raro palabro gobernanza que bien podriacutea haber sido sustituido por gobierno o gobernabilidad Los plemiados son Elinor Ostrom y Oliver WiJliamshy
son Aunque ambos partieron de oacutepticas distintas coinciden en sus conclusiones
Ostrom nacida en 1933 es proshyfesora de la Universidad de Indiana y centroacute su trabajo en el estudio de la gestioacuten de la propiedad comuacuterl y en su libro El gobierno de los meshydios comunes describe numeroshy
sos casos eXitosos de comunidades locales entre las que incluyoacute el Trishybunal de las Aguas de Valencia un jurado centenario de regantes que dirime los conflictos derivados del uso del agua como ejemplos que muestran mayor eficiencia que la de otras forma puacuteblicas o privadas de gestioacuten Llega a la conclusioacuten de que ni la plivatizacioacuten ni la gesshytioacuten puacuteblica son siempre la mejor
opcioacuten Por su parte Williamson de 77
antildeos (uno maacutes que su pareja ganashydora) es docente de la Universidad de Berkeley California y autor de la obra Las instituciones econoacuteshymicas del capitalismo en la que estudia la teoriacutea y desarrollo de los costes de transaccioacuten que son los derivados de la operacioacuten aunque no formen parte del precio y su aplicacioacuten al funcionamiento intershyno de las empresas Analizoacute como influyen las relaciones jeraacuterquicas de las grandes sociedades en la reshysolucioacuten de los conflictos internos Tambieacuten estudioacute las situaciones en las que la organizacioacuten empresashyrial se vuelven tan complejas que aconseja externalizar determi nadas actividades operacioacuten que recibe el nombre de outsourci ng
ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
bull Los diacuteas 18 19 Y20 de septiemshybre tuvo luga r en el municipio ourenshysano de Maceda la celebracioacuten de Asshyt roga licia 09 evento del que nuestra agrupacioacuten form a parte como colaboshyradora organizadora del mismo y que en los uacuteltimos dos antildeos se estaacute convirshytiendo en la referencia del panorama astronoacutemico gallego gracias a la gran calidad de las conferencias y talleres que durante estos diacuteas se desarrollan wwwastroga liciaorg
- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
bull El diacutea 16 de octubre t uvo lugar una observacioacuten con el colectivo ponteshyvedreacutes Va ipolorio en el nacimiento del Riacuteo Gafos muy cerquita de Pontevedra A esta observacioacuten acudieron muchos miembros de dicho colectivo y un buen nuacutemero de miembros de la AARB
bull Los diacuteas 13 y 24 de noviembre Julio Pereira impartioacute sendas charlas de Iniciacioacuten a la Astronomiacutea y sesiones de Planetario para los alumnos del Coleshygio Mariano de Vigo Tambieacuten t uvieron lugar estas charlas de iniciacioacuten a la Asshytronomiacutea en el Colegio Las Acacias
voa nos acercoacute todas las novedades acerca de la investigacioacuten sobre exoshyplanetas con una charla-coloquio titushylada Planetas Extrasol ares que tuvo lugar en la Libreriacutea Casa eJel Libro cuya gerencia una vez mas nos cedioacute su sashyloacuten de actos para nuestras actividades
bull El 17 de noviembre Pablo Martiacuteshynez Javier Navidad Sebastiaacuten Hernaacutenshydez y Ricardo Lago se desplazaron al Alto de Fontefriacutea con intencioacuten de obshyservar el maacuteximo de las Leoacutenidas (lluvia de estrellas)
bull El 23 de noviembre Ricardo Lago impartioacute una charla-coloquio titu lada Exploracioacuten Espac ia l en el sa loacuten de actos de la libreriacutea Casa del Libro
bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
bull Durante este antildeo 2009 se han enviado reportes sobre contaminacioacuten lumiacutenica al Proyecto IACO en el ma rco del AIA-IYA2009
bull Se ha puesto en marcha el Proshyyecto CMON (Collaborative Meteor Observatory Network) entre varios afishycionados gallegos para montar una red gallega de registro y estudio de boacutelidos y meteoros que pueda colaborar con otras redes profesionales que ya estaacuten en pleno funcionamiento
Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
-
Eridanu~--
[) 225 0
Columba -lt
E w
Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
Diacutea 20shy
Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
Diacutea 4shy
Diacutea 22shy
Diacutea 17shy
MAYO
Diacutea 6shy
Diacutea 16shy
Diacutea 26shy
JUNIO
Diacutea 8shy
Diacutea 21shy
Diacutea 28shy
Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
Toda a informacioacuten de
Vi O
Alcaldiacutea Concello de Vigo
ALCALDiacuteA
Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
Cal eacute o seu horario Luns a venres de 8 da mantildeaacute aacutes 8 da tarde e saacutebados de 10 da mantildeaacute aacutes 2 da tarde
Outros servizos de Atencioacuten Cidadaacute Se vostede quere obter informacioacuten a traveacutes do seu moacutebil ou do seu enderezo electroacutenico sobre ofertas de emprego munlClpals subvencioacutens e prazos de pagamento dos impostos municipais noacutes informaacutemoloa sen custo alguacuten Poacutedese dar de alta a traveacutes do 010 ou no enderezo 010vigoorg
Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
bullWWW vigO org
--
Coexistieron con el Hamo sashy
piens durante miles de antildeos y las
causas de su desaparicioacuten no aclashy
radas son objeto de discusioacuten al
igual que la posibilidad de cruces
(hibr idaciones) entre ambas espeshy
cies hipoacutetesis de la que hay parshy
tidarios como M Wolpoff o Fred
H Smith o detractores como Ch
B Stringer Lo que es indudable
es que los neandertales poseiacutean
una avanzada industria liacutetica usashy
ban el fuego el cuero y la madera
para producir herramientas armas
y adornos cuidaban a sus enfershy
mos y ancianos enterraban a sus
muertos y probablemente desarroshy
lla ron alguacuten tipo de lenguaje para
comunicarse Muy leJOS de la idea
que inicialmente se teniacutea de besshy
tias primitivas sin inteligencia algushy
na Hay pruebas de que algunos
grupos practicaron el canibalismo
pero eso tambieacuten ocurrioacute en nuesshy
tra especie
4 El Horno Sapiens
El Hamo saplens aparece en
Aacutefrica hace 200000 antildeos el arcaishy
co seguacuten algunos investigadores
y hace 120000 el moderno y con
relativa rapidez se va extendiendo
y sustituye a las otras poblaciones
de homiacutenidos en todo el mundo
Desde hace al menos unos 25000
antildeos ninguna otra especie de hoshy
miacutenidos le disputa su espacio en los
ecosistemas que coloniza del plashy
neta Tierra
Dotado de un esqueleto maacutes lishy
gero que el de los neandertales lo
que aumenta la agilidad y proba-
Bibliografiacutea
blemente la habilidad sobre todo
en las manos el craacuteneo evoluciona
adquiriendo una frente maacutes vertica l
desaparece el prognatismo y apareshy
ce el mentoacuten las mandibulas menos
robustas el desarrollo de dietas maacutes
vari adas con la utilizacioacuten del fuego
que le permite un mayor aprovechashy
miento de nutrientes con menor
gasto energeacutetico en su digestioacuten
el desarrollo de un cerebro y de un
leng uaje maacutes complejos que pershy
IIliten el anaacutelisis la planificacioacuten de
estrategias y la transmisioacuten de coshy
nocimientos y aprendizajes el mashy
yor desarrollo tecnoloacutegico gracias a
una mente maacutes creativa emprendeshy
dora dominada por la curiosidad y
en ocasiones el deseo de aventura
y probablemente un mayor sentido
social y de pertenencia a un grupo
lo que lleva a inevitables disputas y
conflictos entre grupos Todo ello
ha llevado a nuestra especie a coshy
lonizar en la praacutectica todos los meshy
dios del planeta fundamentalmenshy
te a base de modificar esos medios
para adaptarlos a nosotros En una
palabra para independizarnos del
medio
Pero sin duda el motor de la evolucioacuten son las mutaciones y reshy
combinaciones geneacuteticas que orishy
ginan la variabilidad y que permishy
ten la aparicioacuten y diversificacioacuten de
rasgos nuevos que no existiacutean en
los ancestros En nuestro caso que
compartimos aproximadamente un
99 del genoma con los chimpanshy
ceacutes son determinadas secuencias
en ese 1 restante del ADN claves
en el proceso de hominizacioacuten y de
nuestras diferencias con ellos
yvwwportalciencianet Art iacuteculos de antropologiacutea y paleontologiacutea Registros foacutesiles sobre la evolucioacuten humana en el Plioceno Emiliano Agu irre Enriacutequez Homiacutenidos contemporaacuteneos Investigacioacuten y Ciencia lan Tatersa ll iquestQuieacutenes fueron los neandertales InvestigaCioacuten y Ciencia Kate Wong Mutaciones pioneras Investigacioacuten y Ciencia Dennos Drayna iquestQueacute nos hace humanos Investigacioacuten y Ciencia Katherine S Pollard
El trabajO de genetistas como
Dennis Drayna o de bioestad iacutestishy
cosas como Katherine Pollard ha
revelado unas cuantas secuencias
de ADN importantes en la evolushy
cioacuten humana Mencionareacute soacutelo alshy
gunas de ellas
La secuencia HAR 1 (118 bases
de ADN del genoma humano que
codifican ARN) que se activa en
el cerebro y parece resultar esenshy
cial en el desarrollo de la corteza
cerebral La secuencia FOXP2 un
gen de evolucioacuten raacutepida y que tieshy
ne una importante implicacioacuten en
el habla Secuencias que tienen
relacioacuten con la dieta como el gen
LCT que permite la toleranCia a la
lactosa en adultos lo que permite
utilizar la leche de animales domeacutesshy
ticos En la lista de secuencias geshy
neacuteticas significativas estaacuten las que
tienen que ver con nuestro sistema
inmunitario Nuestros genes llevan
cicatrices de la lucha contra enshy
fermedades infecciosas especialshy
mente en el caso de retrovirus Tal
es el caso del gen TRIMS que nos
pelmite defendernos mejor que
otros primates frente al ret rovirus
PtEVR1 pero que a cambio nos
hace maacutes vulnerables al VIH (virus
del SIDA)
Somos una joven especie a ve shy
ces un tanto inconsciente que debe
aprender a usar correctamente su
tecnologiacutea y controlar su capacidad
de modificar el medio para evitar
la destruccioacuten de su propia casa el
planeta antes de tiempo y de si
misma
SUPERNOVA 1987 En este antildeo de 1987 alcanshy
zoacute la tierra despueacutes de 168 mil antildeos de viaje por el espacio la luz procedente de una explosioacuten de supernova que tuvo lugar en la vecina galaxia conocida como Gran Nube de ~lagallanes visible desde el hemisferio sur Esto puesshyto en kiloacutemetros supone la friolera de 1589414400 000000 000 Como se observa son distancias inimaginables para nuestros estaacutenshydares de aquiacute en la tierra A decir verdad esta estrella que explotoacute convirtieacutendose asiacute en supernova ya estaba alliacute mucho antes y hashybiacutea fotografiacuteas tomadas con anshyterioridad a la explosioacuten lo cual la convertiacutea asiacute en un magniacutefico e inigualable laboratorio de investishygacioacuten Esto no se podiacutea hacer en tiempos antiguos anteriores a la invencioacuten de la caacutemara fotograacutefishyca la cual ha sido uno maacutes entre los muchos avances de los uacuteltimos cien o doscientos antildeos y de gran importancia en su aplicacioacuten a la astronomiacutea Aunque los estallidos de supernovas en nuestra galaxia son muy poco frec uentes tal vez
Supernova 1987 tomada por el Hubble en 1994
uno cada 100 antildeos o maacutes en el universo entero dada la cantidad de galaxias que existen son muy abundantes De la que estamos hablando aunque no fue en la Viacutea Lactea siacute fue en nuestra vecindad a unos 168 mil antildeos luz como deshyciacuteamos que no es tanto si consi middot deramos su procedencia de otra galaxia la maacutes proacutexima a nosotros_ Esto ha dado margen por primera vez a un estudio concienzudo de lo que estas portentosas explosioshynes dan de siacute y a comprobar si las teoriacuteas elaboradas por los cientiacutefishycos coincidiacutean con la observacioacuten y el estudio de los hechos
Puesto que habiacutea fotografiacuteas anshyteriores que determinaban cual era la estrella que se habiacutea convertido en supernova puacutedose contrastar con los posteriores acontecimientos y fue el momento de comprobar si las teoriacuteas existentes se corresponshydiacutean con las observaciones y con los modelos computacionales que se habiacutean hecho sobre los casos de supernovas Los detalles observashydos encajaban sorprendentemente con las previsiones El resultado de ambas cosas teoriacutea y observacioacuten indicaba que la estrella conteniacutea unas 18 masas solares y tan solo 11 millones de afios de vida en el momento de la explosioacuten Como es habitual en estos casos su composhysicioacuten era principalmente hidroacutegeshyno y helio y su brillo el equivalente a 40 mil veces el de nuestro sol de ahiacute que su consumo de energiacutea fuera mucho mayOl y por tanto su duracioacuten mucho maacutes corta
Cuando la estrella colapsoacute al descender el calor interno que la manteniacutea estable se produjo casi instantaacuteneamente un espectacushylar encogimiento hasta alcanzar un
Antolin Franco Ex-presidente de la Agrupacioacuten
diaacutemetro de tan solo unas pocas decenas de kiloacutemetros
El telescopio espacial Hubble no fue lanzado al espacio hasta abril de 1990 y una vez que hubo estashydo operativo se volcoacute en obtener el maacuteximo de informacioacuten fotograacutefica y espectrograacutefica de lo que quedashyba de la supernova No obstante como se sabe este telescopio en principio resultoacute estar defectuoso por lo tanto las fotografiacuteas obtenishydas no eran las mejores posibles y hubo que esperar a que se corrishygieran los defectos para que estas alcanza ran inigualables cotas de nitidez En 1994 se tomoacute una fotoshygrafiacutea muy detallada de los restos de la explosioacuten y aparecieron unos inesperados anillos que todaviacutea hoy siguen siendo objeto de estushydio pa ra determinar su procedencia (veacutease fotografiacutea adjunta)
Esta explosioacuten de supernova ha sido la maacutes brillante nunca vista desde 1604 antildeo en que Johannes Kepler pudo observar la ya fashymosiacutesima SN 1604 a la que se ha denominado estrella de Kepler La que dio origen a la de 1987 como dijimos antes ya se habiacutea observashydo y se la conociacutea como SK-69202 Era una supergigante azul de unas 18 o 20 masas solares y unas 40 veces el diaacutemetro del sol y su luz llegoacute a nosotros el 23 de febrero de 1987 despueacutes de un viaje de 168 mil antildeos aproximadamente En el hemisferio sur se pudo ver con gran nitidez y se la considera una supemova de tipo 11 de las que crean elementos maacutes pesados que el hieno Su proximidad (en teacutermishynos relativos) y su pronta deteccioacuten la han convertido en la supernova maacutes y mejor estudiada de la histoshyria
Estrella que explota al terminar su vida
Como deciacuteamos todo esto tuvo lugar hace 168 mil antildeos cuando el hombre actual el Homo sapiens todaviacutea no habiacutea entrado en esta fase de desarrollo y su antecesor de aquella eacutepoca seguramente ni siquiera estaba en posesioacuten del lenshyguaje Si la deteccioacuten hubiera sido instantaacutenea si la ve locidad de la luz no tuviera liacutemites no estariacuteamos ahora hablando de esta supernoshyva pues no existiriacutea ninguacuten registro histoacuterico de la misma Tal vez aquel hombre primitivo la habriacutea visto y la habriacutea interpretado seguramenshyte como un augurio de los dioses si para aquel entonces el cerebro humano en sus albores estuviera ya lo suficientemente desarrollado para llegar a estas conclusiones No lo sabemos o al menos el que esto escribe no lo sabe
Pasados esos 168 mil antildeos que la luz necesitoacute para hacer la traveshysiacutea hasta nosotros fue descubierta desde el Observatorio de Las Camshypanas en Chile el 24 de febrero de 1987 por lan Shelton e indepenshydientemente desde Nueva Zelanshyda Fue la uacutenica supernova visible a
simple vista desde la invencioacuten del telescopio
Pero antes de detectarla suceshydioacute algo curioso algo que entraba dentro de lo que es una prediccioacuten cientiacutefica y que veniacutea ni maacutes ni meshynos a confirmar el buen hacer de los investigadores Tres horas antes y precediendo a la llegada de la luz se detectoacute en varios lugares la lleshygada de un paquete de neutrinos iquestCoacutemo era posible que estos neushytrinos se adelantaran a la luz emishytida por la supernova teniendo en cuenta que nada puede ir maacutes deshyprisa que la luz7 Otra vez la teoriacutea daba una explicacioacuten a este extrashyntildeo proceder la emisioacuten de neutrishynos precede a la emisioacuten de la luz
por eso los neutrinos llegan como una avanzada que anuncia alguacuten acontecimiento Se detectaron en total 24 de ellos 11 en Japoacuten en una mina bajo tierra destinada a la caza de neutrinos 8 los captoacute IBM Irvine-Michigan-Brookhaven en Estados Unidos y 5 maacutes en el Laboratorio de neutrinos Baksan en el Caacuteucaso Rusia Por primera vez neutrinos procedentes de una
Obseacutervese la supernova 7987 en el centro con sus anillos
alguacuten tiempo despueacutes de la explosioacuten
supernova habiacutean sido observados directamente y las observaciones coincidiacutean en gran medida con los modelos teoacutericos Se estimaba que despueacutes de la explosioacuten de la supernova el resultado habriacutea de ser la formacioacuten de una estrella de neutrones pero a pesar de la insistencia del telescopio espacial Hubble por dar con ella a pesar de las numerosas fotografiacuteas tomashydas desde su puesta en oacuterbita en 1990 relacionadas con este aconshytecimiento la estrella de neutrones no se ha dejado ver Tal vez esteacute oculta por alguna nube de gas y polvo o tal vez se haya convertido en un agujero negro e incluso hay quienes estiman que podriacutea habershyse formado una estrella de quarks que en teoriacutea pueden formarse dentro de estrellas de neutrones particularmente masivas Todo esto se estaacute investigando y alguacuten diacutea muy posiblemente tengamos la respuesta
Aunque el nuacutemero de neutrinos detectado fue muy pequentildeo se coshyrresponde con lo que se esperaba si bien en ese momento no fuera ese el cometido de los dispositivos cazaneutrinos existentes aquiacute en la Tierra pues nada se sabiacutea entonshyces de la explosioacuten que habiacutea tenido lugar en la vecina galaxia La verdad es que debemos estar muy agradeshycidos de que coincidiendo con la explosioacuten o poco antes se hubieshyran establecido sobre la tierra esos detectores de neutrinos Fue una afortunada coincidencia De haber sucedido la explosioacuten de la supershynova unos antildeos antes no se hubieshyran detectado y ciertas predicciones de la ciencia no se habriacutean podido confinnar por el momento
De todos modos la investigashycion sigue adelante a pesar de los antildeos transcurridos y tal vez se produzca alguna sorpresa que nos abra un poco maacutes el camino hacia el conocimiento de este tipo de exshyplosiones celestes
La nanociencia y la nanotecshynologiacutea son dos aacutereas del conocishymiento emergentes con un elevado caraacute cter multidisciplinar Hablar de ellas es sinoacutenimo de innovacioacuten desarrollo y de relevanc ia cientiacutefica y social Tal es asiacute que ambas discishyplinas han sido incorporadas como una de las Acciones Estrateacutegicas del Plan Nacional de I+D+ i 2008-2011 o lo que es lo mismo el Gobierno espantildeol reconoce el papel de estas disciplinas para mejoror nuestra competitividad industrial Dicho reshyconocimiento estaacute fundamentado en avances innovadores obtenidos que van desde la s aplicaciones en medicina (fabricacioacuten de ligamenshytos o tendones artificiales) o en aplicaciones energeacuteticas dedicadas
BlIClen
ANOCIENCIA y NANOTECNOLOGIA
UN VIAJE FASCINANTE AL NANOCOSMOS
Jorge Lobo Checa Centre dlnvestigacioacute en Nanocieacutencia i Nanotecnologia CIN2 (CSIC -leN) Esfera UAB 08193-Bel laterra Espantildea
a la construccioacuten (edificios que se puedan autoabastecer energeacuteticashymente) hasta su implementacioacuten en dispositivos electroacutenicos cada vez maacutes diminutos y potentes
En nuestra sociedad es cada vez maacutes probable toparse con las palashybras nanociencia y nanotecnoloshygiacutea y consecuentemente es loacutegico preguntarse cuaacutel es el significado y la diferencia entre ambos vocashyblos Las dos palabras comparten el prefijo nano que proviene del voshycablo griego del mismo nombre y que significa diminuto enano peshyquentildeo yes usado en el sistema inshyternacional (SI) de unidades para indicar un factor de 10-9 (es decir la mil milloneacutesima parte de algo) Un
NClIIon Un iexclMIniO BlllIgtn
Figura 1 Tamantildeos caracteriacutesticos y escala de los diferentes objetos nanomeacutetricos comshyprendidos entre O 1y 100 nm con los que se trabaja habitualmente en la nanotecnoshylogiacutea (Imagen tomada de la referencia [1])
nanoacutemetro (n m) es una longitud diez veces superior al tamantildeo tiacutepishyco de un aacutetomo (O 1 nm) o lo que es lo mismo unas 80000 veces maacutes pequentildeo que el diaacutemetro de un cabello humano De este modo la diferencia entre estas dos palabras surge de la propia diversidad en la definicioacuten de ciencia y tecnologiacutea Ciencia es la necesidad de saber un reflejo de la curiosidad del ser humano planteada de forma obJeshytiva y utilizando el meacutetodo cientiacutefishyco (es decir el trabajo realizado en un laboratorio de investigacioacuten en el que se busca o prueba una proshypiedad o una ley de la naturaleza) mientras que tecnologiacutea parte de los conocimientos baacutesicos estableshycidos por la ciencia para construir un dispositivo o aparato que tenga una utilidad o aplicacioacuten determishynada De esta forma la nanociencia y la nanotecnologiacutea estaacuten ligadas y son las dos caras de una misma moneda la tecnologiacutea se desarroshylla a partir de los conocimientos cientiacuteficos existentes y a su vez eacutesta proporciona nuevas herramientas a los cientiacuteficos con las que estudiar nuevos conceptos y avanzar en la ciencia que una vez maacutes generashyraacute tecnologiacutea nueva creando un sistema retroalimentado conocido como ciacutercu lo virtuoso
Ni la nanociencia ni la nanot ecshynologiacutea nacieron como disciplinas cerradas sino que ambas son camshypos del conocimiento que se han
ido construyendo paralelamente con la generacioacuten de nuevos conoshycimientos e innovaciones De maneshyra general se podriacutea definir nanoshytecnologiacutea como la fabricacioacuten de materiales estructu ras dispositivos y sistemas funcionales a traveacutes del control y ensamblado de la materia a la escala del nanoacutemetro (de O 1 a 100 nanoacutemetros del aacutetomo hasta por debajo de la ceacutelula tal y como se muestra en la figura 1) asiacute como la aplicacioacuten de nuevos conceptos y propiedades (fiacutesicas quiacutemicas bioloacutegicas mecaacutenicas eleacutectricas) que surgen como consecuencia de esa escala tan reducida Esta escala de tamantildeos es un tanto arbitraria el liacutemite inferior (una deacutecima de nanoacutemetro) parece claro ya que por debajo del aacutetomo no hay obshyjetos manipulables Sin embargo el liacutemite superior (una centena de nanoacutemetro) es una referencia para indicar que los objetos deben de estar por debajo de la micra Hoy en diacutea tenemos el conocimiento necesario para mover manipular y construir objetos de estos tamantildeos (nanociencia) que seraacuten utilizados en un futuro cercano para realizar una funcioacuten especiacutefica dentro de un determinado dispositivo (nanoshytecnologiacutea)
El origen de la Nanotecnologiacutea es un tanto difusa pero concepshytualmente se atribuye al Premio Nobel Richa l-d Feynman durante su famoso discurso There is plenty of Room at the Bottom (Hay mucho espacio al fondo) En esta miacutetica conferencia pronunciada en 1959 en el Instituto de Tecnologiacutea de California en Pasadena Feynman tratoacute sobre el problema de manishypular controlar y fabricar objetos de muy pequentildeas dimensiones abordaacutendolo desde una perspectishyva absolutamente distinta a como se habiacutea hecho hasta el momento y abriendo todo un nuevo mundo de posibilidades cientiacuteficas y tecnoloacuteshygicas En aquel momento su discurshyso no tuvo una gran repercusioacuten tal vez por la carencia de teacutecnicas experimentales que permitiesen
visualizar las unidades atoacutemicas y moleculares a manipular Es maacutes la palabra nanotecnologiacutea no apashyrece en su discurso y fue acuntildeashyda posteriormente en 1974 por el profesor N Taniguchi de la Univershysidad de Ciencia de Tokio cuando la mencionoacute en un artiacuteculo titulado On the Basic Concept of Nanoteshychnology (sobre el concepto baacutesishyco de la nanotecnologiacutea) En dicho artiacuteculo se hablaba de como esta tecnologiacutea nos permitiriacutea separar consolidar y deformar materiales aacutetomo a aacutetomo o moleacutecula a moshyleacutecula Posteriormente en el antildeo 1986 E Drexler publicoacute su libro Engines of Creation (maacutequinas de creacioacuten) en el que se descrishybe coacutemo las nanomaacutequinas seraacuten capaces de construir desde ordeshynadores hasta maquinaria pesada mediante procesos de ensamblaje de moleacuteculas y aacutetomos Los encarshygados de realizar tan tedioso proshyceso seriacutean nanorobots ensamblashydores capaces de auto- repararse y constituirse a siacute mismos
La idea de usar nanorobots creados a nuestro antojo para reashylizar funciones determinadas nos recuerdan al funcionamiento de los ribosomas y otros agregados moshyleculares en las ceacutelulas de nuestro cuerpo De hecho la biologiacutea viene usando la manipulacioacuten molecular desde hace casi 4000 millones de
antildeos sobre la Tierra Concretamenshyte las maacutequinas auto-repllcantes a nivel atoacutemico son guiadas por el ADN replicadas por el ARN moshyleacuteculas especiacuteficas son ensamblashydas mediante encimas y las ceacutelulas estaacuten llenas de motores a escala molecular Cadenas de iones que permiten o bloquean el paso de otros iones al interior de la ceacutelula a traveacutes de la pared de liacutepidos estaacuten exquisitamente disentildeadas a escala atoacutemica_ Hay por tanto una coshynexioacuten importante de los concepshytos finales de la nanotecnologiacutea con la biologiacutea Las formas de vida maacutes pequentildeas bacterias virus y los componentes activos de las ceacutelulas tienen tamantildeos tiacutepicos en el rango del nanoacutemetro
De este modo otro de los obshyjetivos de la nanociencia y la nashynotecnologiacutea es aprender de los mecanismos fundamentales que la vida ha desarrollado durante su evolucioacuten para intentar reproducirshylos e incluso adaptarlos buscando la resolucioacuten de otros problemas que poco tienen que ver en prinshycipio con la biologiacutea Se podriacutea decir que la evolucioacuten darwiniana ha alcanzado la maestriacutea de las leshyyes de mecaacutenica cuaacutentica que son probabiliacutesticas en su naturaleza como meacutetodo para la supervivenshycia La comprensioacuten de fenoacutemeshynos cuaacutenticos presentes a escala
Figura 2 Basados en la mecaacutenica cuaacutentica han surgido nuevos tipos de microscopios llamados eJe campo cercano (SPM) que nos permiten ver y manipular la materia a escala atoacutemica Estos microscopios basados en la interaccioacuten eJe una punta metaacutelica afilada con el substrato a estudiar (imagen izquierda) han sido una verdadera revolushycioacuten cientiacutefica ya que nos permiten visualizar directamente los aacutetomos de la materia tal y como se observa en la imagen de la derecha (caeJa una de las bolas es un aacutetomo de siliCio) (Imaacutegenes tomadas de la referencia [1])
nanomeacutetrica necesitan por tanto de investigacioacuten fun damental para que puedan ser aplicables en disshypositivos tilles como nanosensores nanomotores y en muchas otras aplicaciones como en medicina y farmacologiacutea
A pesar de que el concepto de aacutetomos ya se habiacutea postulado en la ant igua Grecia eacutestos no se llegaron a visua lizar hasta finales del sig lo XX El ser humano siempre ha senshytido la necesidad de ver maacutes allaacute de lo que le permiten sus limitaciones naturales El mundo invisible es tan infinito y fascinante como el univershyso y aunque nos cueste imaginar y comprender el pequentildeo tamantildeo el enorme nuacutemero o la naturaleza de los objetos diminutos es un reto acercarnos a la grandeza de lo peshyquentildeo El desarrollo de nuevos meacuteshytodos microscoacutepicos para la visuashylizacioacuten del nanomundo marcoacute un hito en el conocimiento cientiacutefico El microscopio oacuteptico tuvo que ser reemplazado por nuevas teacutecnicas como el microscopio electroacutenico o el microscopio de efecto tuacutenel puesto que los liacutemites en resolushycioacuten vienen determinados por la longitud de onda de la luz usada que para el espectro visib le se situacutea entre 400 y 700 nm De este modo soacutelo so podiacutean resolver estructuras en el rango del sub-microacutemetro lo que corresponde a tamantildeos 1000 veces mayor quo la longitud caracshyteriacutestica de un aacutetomo y por tanto no permitiacutean su manipulacioacuten
El trabajo con objetos tan peshyquentildeos inherente a la nanotecnoshylogiacutea entrantildea una gran dificultad y de hecho fue algo praacutecticamente imposible hasta que se desarrollashyron los microscopios de campo cershycano (SPMs) mostrado en la Figura 2 Estas novedosas herramientas permiten no soacutelo la visualizacioacuten sino tambieacuten la manipulacioacuten de objetos de dimensiones nanomeacuteshytricas de muy distinta naturaleza Estos microscopios son tan potenshytes que con ellos es posible llegar a ver aacutetomos sob re una superficie
y moverlos a nuestro antojo La necesidad de esta compleja insshytrumentacioacuten implica otra de las carltJctoriacutesticas fundamentales que acompantildean a la nanociencia y nashynotecnologiacutea su interdisciplinarieshydad Asiacute pues el desarrollo de esta nueva ciencia requiere no soacutelo la utilizacioacuten de teacutecnicas de fabricashycioacuten visualizacioacuten y caracterizacioacuten muy precisas sino tambieacuten una aproximacioacuten multidisciplinar que reuacutena a fiacutesicos quiacutemicos bioacutelogos tecnoacutelogos y teoacutericos trabajando juntos y utilizando el mismo lenshyguaje
Una vez que los meacutetodos de vishysualizacioacuten fueron accesib les para los cientiacuteficos dos enfoques baacutesishycos surgieron para la creacioacuten de estructuras nanomeacutetricas de mashynera reproducible (veacutease la figura 3) El primer meacutetodo llamado topshydown (de arriba hacia abajo) imshypone esencialmente una estructura o patroacuten sobre el substrato que se
mm
Jlm
nm
Top clown
Bottom up
procesa Esta teacutecn ica estaacute basada en una adecuacioacuten y extensioacuten de las teacutecnicas ya existentes como por ejemplo la litografiacutea para crear dichas nanoestructuras Con estas teacutecnicas se obtienen muy alta reshysolucioacuten espacial (cercana a los 50 nm) a costes razonables pero que aumentan alarmantemente cuanto menor es el tamantildeo de la estrucshytura final debido a la dificultad en su produccioacuten Por el contrario el segundo meacutetodo denominado bottom-up(de abajo hacia arriba) estaacute basado en teacutecnicas que utilizan una filosofiacutea totalmente contraria esto es van desde las estructuras fundamentales (aacutetomos moleacuteculas especiacuteficas o nanopartiacuteculas) para crear los dispositivos por auto-enshysamblado El auto-ensamblado es un proceso en el que unos composhynentes inicialmente desordenados dan lugar a estructuras organizashydas como consecuencia de interacshyciones especiacuteficas o locales entre sus componentes Las estructu ras
Figura 3 Los dos meacutetodos usados para el control de la materia a escala nanomeacutetrica La imagen muestra (en sentido horario desde arriba) una imagen de microscoacutepio elecshytroacutenico de un electroacutemetro nanomecaacutenico una estructura de nano tubos de carbono un nanotubo (azul) conectando dos electrodos una red auto-ensamblada compuesta por moleacuteculas y aacutetomos de hierro y finalmente siete moleacuteculas de monoacutexido de carshybono formando la letra C obtenida por manipulacioacuten con una punta de un microsshycopio de campo cercano (Imagen tomada de la referencia [2)
crecidas son el resultado de la comshypeticioacuten ente procesos cineacuteticos y termodinaacutemicos
En la actualidad la microelecshytroacutenica uno de nuestros pilares tecnoloacutegicos estaacute basada en el meacutetodo top down La microelecshytroacutenica ha revolucionado y cambiashydo nuestra forma de vida en forma de ordenadores teleacutefonos moacuteviles televisores y un sinfiacuten de aparatos electroacutenicos Esta revolucioacuten estaacute basada en el transistor inventado en 1947 que hizo posible la apashyricioacuten del circuito integrado y el microprocesador El reto tecnoloacuteshygico es conseguir almacenar maacutes informacioacuten en un menor espacio de forma maacutes raacutepida y todo ello por menos dinero Hasta la fecha esto ha sido posible y ha seguido la llamada ley de Moore que estableshyce que la densidad de transistores en un dispositivo de estado soacutelido se doblariacutea cada 18 meses Asiacute un procesador Penti um IV obtenido mediante teacutecnicas litografiacutecas tieshyne en su interior aproximadamente 6 millones de transistorescm2 vashylor que cuadruplica a los del Penshytium 1 creado soacutelo 4 antildeos antes La separacioacuten miacutenima entre liacuteneas en el antildeo 2000 era de 180 nm y en el antildeo 2008 es de 45 nm como anuncioacute 18M Extrapolando estos nuacutemeros en el antildeo 20161a separashycioacuten entre liacuteneas deberiacutea ser de 10 nm es decir inferior a 100 aacutetomos De seguir cumplieacutendose esta ley y al mismo ritmo podriacuteamos aventurar que a mediados del siglo XXI Ilegashyriacuteamos a un limite absoluto un bit = un aacutetomo Sin embargo antes de alcanzar este liacutemite nos encontrashyriacuteamos con varios problemas
- El primero de ellos tiene que
Referencias
ver con el hecho de que a medishyda que se reduce el tamantildeo de un objeto su superficie crece respecto a su volumen Una consecuencia importante de este aumento es que las propiedades del material cambiaraacuten al reducir el tamantildeo del objeto puesto que las propiedades fiacutesicas de una superficie son muy distintas a las del volumen Estas modificaciones en las propiedades se conocen como efectos de tamashyntildeo finito
- El segundo problema reside en que para tamantildeos del orden o inferiores al nm aparecen efectos cuaacutenticos En nuestro mundo (mashycroscoacutepico) las leyes conocidas por ejemplo las que definen el movishymiento de los cuerpos (ecuaciones de Newton) o la conductividad eleacutectrica (ley de Ohm) dejan simshyplemente de ser vaacutelidas cuando tratamos con objetos cercanos al tamantildeo nanomeacutetrico La existencia de estos efectos lejos de tomarse como inconvenientes o inoportushynos se plantean hoy diacutea como imshyportantes alternativas para la creashycioacuten de futuros dispositivos fundashymentado en propiedades ni siquieshyra existentes en la naturaleza
- El uacuteltimo problema fundashymental que aparece al intentar seguir disminuyendo el tamantildeo de un objeto es que cada vez resulta maacutes difiacutecil mejorar las herramientas que permiten su manipulacioacuten Por tanto aunque la ley de Moore se ha cumplido inexorablemente dushyrante maacutes de 30 antildeos vemos que llegado un momento aparecen una serie de limitaciones intriacutensecas que son irresolubles con el tipo de planteamiento en el que se basa la tecnologiacutea actual Asiacute se imposhyne la necesidad de desarrollar una
nueva tecnologiacutea que nos permita asumir los desafiacuteos planteados en nuestra carrera hacia la miniaturishyzacioacuten Ese es el papel de la nanoshytecnologiacutea
A pesar de que en la actualidad existen pocos productos basados en la nanotecnologiacutea ya existe una gran repercusioacuten mediaacutetica en la sociedad a traveacutes de reportajes y programas en prensa radio teleshyvisioacuten cine ciencia-ficcioacuten e intershynet La nanotecnologiacutea produce el mismo tipo de fascinacioacuten preocushypacioacuten y miedo que los estudios sobre el cosmos aunque ambos son extremos opuestos lo diminushyto frente a lo gigantesco Sin emshybargo siacute hay una gran diferencia entre ambos mundos El universo es gigantesco inalcanzable soacutelo observable mediante telescopios o radiotelescopios y en el que estashymos realizando intreacutepidas explorashyciones limitadas por ahora a los planetas de nuestro entorno Por el contrario podemos movernos en la nanoescala con gran familiashyridad y podemos jugar con los aacutetomos y moleacuteculas para producir nuevas estructuras y nuevos mateshyriales El dominio de la materia en la nanoescala nos permite disentildear y fabricar nuevos materiales hasta ahora inexistentes descubrir proshypiedades nunca observadas inven shytar dispositivos que nos permitan construir otros maacutes y maacutes compleshyjos con comportamientos similares a entidades bioloacutegicas etceacutetera Todo ello nos lleva a hacernos una pregunta casi existencial iquestHasta doacutende podremos llegar con la nashynotecnologiacutea 7 No se conoce la resshypuesta el limite final podriacutea residir en nuestra propia imag inacioacuten
[1) e Briones Lloren te ECasero Junquera J A Martiacuten Gago PA Ame lio Serena Domingo J M Goacutemez Olleta P Moltoacute Moltoacute Nanociencia y ilanotecnologiacutea Entre la ciencia ficcioacuten del presente y la tecnologiacutea del futuro Fundacioacuten Espantildeola para la Ciencia y la Tecnologiacutea httpowwwfecvtes [2J J V Barth G Constantini K Kern Engineering atomic and molecular nanostructures at surfaces Nature 437 671 (2005) [3J E L Wolf Nanophysics and Nanotechnology An Introduction to Modern Concepts in Nanoscience (Segunda Edicioacuten) W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2006) [4J B Brushhan Springer Handbook of Nanotechnology Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2004) [5J M Koacuteh ler W Fritzsche Nanotechnology An Introduction to Nanostructuring techniques W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2004)
Hace casi veintitreacutes siglos exacshytamente el antildeo 287 aC naciacutea en Siracusa entonces una colonia de la Magna Grecia el gran Arquiacutemeshydes uno de los mayores genios de la antiguumledad de cuyos inventos y descubrimientos seguimos benefishyciaacutendonos ahora
De su vida es poco lo que sabeshymos porque la biografiacutea que escrishybioacute un coetaacuteneo suyo llamado Heshyraacuteclides no llegoacute hasta nosotros La mayor pa rte de la informacioacuten que poseemos se la debemos a Plutarco (46-120 de nuestra era) en su fashymosa obra Vidas Paralelas quien a su vez extrajo los datos del hisshytoriador romano Pollbio autor de una Historia universal
Se considera probable aunque no probado que viajoacute a Egipto y mantuvo estrecha relacioacuten con Erashytoacutestenes de Cirene director de la ceacutelebre biblioteca alejandrina y se da por cierto que contactoacute con la escuela cientiacutefica de dicha ciudad cuyos matemaacuteticos leyeron y citashyron sus obras No obstante hubo que esperar hasta el antildeo 530 de para que se hiciera la primera comshypilacioacuten de sus escritos por Isidoro de Mileto Pocas copias de los trashybajos del sabio siracusano sobrevishyvieron y no fue hasta 1906 cuando Johann Ludw ig Heiberg descubrioacute en Constantinopla un palimpsesto (papiro sobre el que se ha escrito un texto sobre otro anterior borrashydo) que permitioacute conocer los razoshynamientos matemaacuteticos de que se habiacutea va lido Arquiacutemedes para sus descubrimientos
Fue un genio de las matemaacuteshyticas con especial dedicacioacuten a la geometriacutea Sus hallazgos le garanshytizan un puesto de honor en 105
anales de la ciencia Ideoacute un meacutetoshydo para medir la circunferencia coshynociendo el diaacutemetro y determinoacute con aproximacioacuten de menos de dos mileacutesimas el valor del pi griego Elaboroacute tambieacuten las foacutermulas que
ARQUIMEDES permiten calcular el aacuterea del ciacutercushylo partiendo del radio y calculo el aacuterea de un segmento de paraacutebola entre otros hallazgos geomeacutetricos
Si bien no descubrioacute la palanca estudioacute las leyes que explican el principio que entra en juego al accionarla y al darse cuenta de la importancia que teniacutea dijo Si me dan un punto de apoyo movereacute el mundo
Arquiacutemedes no solo cultivoacute con eacutexito las matemaacuteticas sino que hizo incursiones fructiacuteferas en la fiacutesishyca Inventoacute el tornillo que lleva su nombre consistente en un mecashynismo con una hoja en forma de tornillo dentro de un cilindro para transferir agua desde un nivel bajo a canales de irrigacioacuten Este tornishyllo sigue usaacutendose para bombear liacutequidos
Se dice que mientras tomaba un bantildeo observoacute que el agua de la tina subiacutea cuando eacutel entraba y este efecto le llevoacute a descubrir el prinshycipio hrdrostaacutetico conocido como principio de Arquiacutemedes que en su versioacuten actualizada se enuncia diciendo que un soacutelido sumergido en un liquido recibe un empuje ha-
Piacuteo Moa Ban ga Escritor
cia arriba igual al peso del vo lumen del liacutequido que desaloja Al descushybrir este principio exclamoacute Eureshyka (Lo he encontrado) que ha pasado al cataacute logo de expresiones populares
Su mente prodigiosa no solo elucubraba teoriacuteas innovadoras tambieacuten dedicoacute su talento a inshyventa r armas nuevas que pudieran servir para la defensa de su ciudad Una de ellas fue un artefacto esshypecie de garra capaz de hund ir un naviacuteo enemigo
Pero el arma maacutes sorprendente seriacutean los espejos ustorios conocishyda por un relato de Luciano de Sashymosata (12 1-161 de) con la cual consiguioacute incendiar una escuadra enemiga Este invento nunca ha sido reproducido por lo que se pone en duda su existencia
La muerte de Arquiacutemedes se produjo el antildeo 212 aC a los 75 antildeos una edad considerada lonshygeva para la eacutepoca asesinado por un soldado romano de los que conquistaron Siracusa seguacuten la leshyyenda al negarse a acompantildearle pretextando que teniacutea que resolver antes un problema
Estatua de bronce de Arquiacutemedes en el observatorio Archenhold en Berl iacuten esculpida por Gerhard Thieme e inaugurada en 1972
Jack W Szostack
PREMIOS NOBEL Piacuteo Moa Banga DE CIENCIA 2009
Escritor
Charles K Kao George E Smith Wi llard S Boyle
2009 fue un antildeo en el que la concesioacuten de los premios Nobel de ciencia revistioacute ciertas peculiashyridades que conviene resaltar En primer lugar la adjudicacioacuten a tres investigadores en cada uno excepshyto en el de Economiacutea que fue comshypartido por dos ganadores Todos ellos destacaron en investigacioacuten baacutesica cuyos resultados propiciaron muacuteltiples aplicaciones praacutecticas lo que muestra claramente la imshyportancia que la ciencia pura tiene para el progreso
Otra caracteriacutestica es la alta parshyticipacioacuten de la mujer que acaparoacute cinco nominaciones el 44 de los agraciados proporcioacuten nunca alshycanzada antes Una de ellas la de Economiacutea es la primera mujer en ser distinguida con el galardoacuten en dicha disciplina en los 60 antildeos en que se adjudicoacute
MEDICINA
Recayoacute en tres cientiacuteficos (dos mUjeres y un varoacuten) que seguacuten destacoacute el jurado del Instituto Kashyrolinska han antildeadido una nueva dimensioacuten para la comprensioacuten de la ceacutelula han arrojado luz sobre los mecan ismos de enfermedades y han estimulado el desarrollo de nuevas terapias potenciales Se trata de Elisabeth H Blackburn Carol W Greider y Jack W Szostak
Los tres destacaron en la investishygacioacuten baacutesica sobre los teloacutemeshyros una estructura que se une a los extremos de los cromosomas humanos y los protege del enveshyjecimiento A la piexclimera se debe el descubrimiento de la enzima telomerasa que es un mecanismo baacutesico para la vida Cuando la teloshymerasa aumenta anormalmente se produce caacutencer O sea que en su justa medida rejuvenece la ceacutelula pero en exceso provoca un tumor Los conocimientos adquiridos proshymeten aplicaciones futuras en la lucha contra el caacutencer y el enveJeshycimiento celular
Blackburn nacioacute en Tasmania (Australia) en 1948 y junto con su disciacutepula Greider descubrieron la telomerasa en 1984
Grelder natural de California nacioacute en 1961 y fue quien demosshytroacute que los teloacutemeros previenen
el dantildeo en los cromosomas y por uacuteltimo Szostak de 57 antildeos Ion dishynense identificoacute ceacutelulas que por estar mutadas provocan un enveJeshycimiento celular prematuro
FiacuteSICA
La Academia sueca concedioacute el preciado galardoacuten a tres investigashydores que han ayudado a sentar las bases de las actuales redes de comunicaciones al decir del JUshyrado Son Charles Kao Kuen WishylIiaard S Boyle y George E Smith El tema comuacuten de investigacioacuten fue el descubrimiento del siacutelice un mashyterial abundante en la naturaleza como transmisor de la luz y a traveacutes de ella de las comunicaciones por fibra oacuteptica
El proceso lo inicioacute Kao en 1966 con la publicacioacuten de un artiacuteculo firmado conjuntamente con G O Gackam en el que anunciaba la capacidad de la luz para transmitir informacioacuten De ahiacute arranca la utishylizacioacuten industrial de la fibra oacuteptica desde 1970 transformada hoy en una red de maacutes de 1000 millones de kiloacutemetros por la que circulan textos muacutesica e imaacutegenes utilizashydas en Internet medicina etc
Kao que nacioacute en 1933 en Shanghai fue el precursor y visionashyrio del horizonte que se abriacutea con el empleo de la fibra oacuteptica Vive
Venkatraman Ramakrishnan Ada E Yonath Thomas A Stei tz
en Hong Kong donde sigue ded ishycado a la docencia
Boyle nacido en Canadaacute en 1924 junto con Smith que nacioacute en Nueva York en 1930 siguiendo la teoriacutea sobre el efecto fotoeleacutectrishyco de Einstein que le valioacute el Nobel crearon un sensor digital llamado CCD (Charged Coupled Device) cashypaz de reunir y leer las sentildeales de un gran nuacutemero de elementos de las imaacutegenes el ojo electroacutenico de las caacutemaras digitales que se utiliza tambieacuten en numerosas aplicaciones teacutecnicas como en la observacioacuten del interior del cuerpo humano y ha proporcionado fotos de lejanos lugares (como por ejemplo de Marshyte) o de los oceacuteanos profundos en palabras de la Academia
QUiacuteMICA
Tambieacuten este antildeo fueron tres investigadores de esta ciencia los laureados con el preciado galarshydoacuten cuyos nombres son Benkatrashyman Ramakrishnan Ada Yonath y Thomas Steitz que coincidieron en sus estudios sobre la estructura y funciones de los ribosomas unas partiacuteculas del citoplasma que desshycodifican la informacioacuten del ADN transmitida por el ARN mensajero para fabricar las proteiacutenas selecshycionando los amin oaacutecidos uno a uno
Los equipos liderados por los tres ganadores consiguieron por medio de la cristalografiacutea de rayos X el coshynocimiento en tres dimensiones de la estructura atoacutemica de los ribososhymas en el antildeo 2000 Este logro de bioquiacutemica baacutesica permitioacute saber como actuacutean los antibioacuteticos en las ceacutelulas de las bacterias lo que haraacute
posible disentildear nueshyvos antibioacuteticos que mejoren Ia actividad de 10$ actualmente en uso evitando asiacute la aparicioacuten de resistenshycia que se da en algushynos casos
La israeliacute Yonath de 70 antildeos trabaja en el Instituto Weismann de Jerusaleacuten y fue la pionera en obtener los primeros cristales Ellnor Ostrom OIIver E Willlamson de ribosomeacutels el norteamericano Steitz nacido en 1940 es profesor de la Universidad de Yale y publicoacute en 1998 el primer mapa incomshypleto del ribosoma y por uacuteltimo Ramakrishnan el maacutes Joven de los tres nacioacute en la India en 1952 y trabaja en la Universidad de Camshybridge (R~lIlo Unido) Tuvo una partlclpaClon relevante en la resoshylucioacuten de la estructura ribosoacutemica En dicha Universidad fue donde James Watson y Francis Crick desshycubrieron en 1953 la estructura en doble heacutelice del ADN
ECONuumlMiacuteA
La Academia de Ciencias de Suecia otorgoacute el premio de Ecoshynomiacutea a dos profesores estadounishydenses (como manda la tradici oacuten) por sus investigaciones en torno a las organizaciones sociales y la imshyportancia que en ellas tiene la orshyganizacioacuten econoacutemica (economic gobernance) que ha sido tladucishyda al espantildeol por un raro palabro gobernanza que bien podriacutea haber sido sustituido por gobierno o gobernabilidad Los plemiados son Elinor Ostrom y Oliver WiJliamshy
son Aunque ambos partieron de oacutepticas distintas coinciden en sus conclusiones
Ostrom nacida en 1933 es proshyfesora de la Universidad de Indiana y centroacute su trabajo en el estudio de la gestioacuten de la propiedad comuacuterl y en su libro El gobierno de los meshydios comunes describe numeroshy
sos casos eXitosos de comunidades locales entre las que incluyoacute el Trishybunal de las Aguas de Valencia un jurado centenario de regantes que dirime los conflictos derivados del uso del agua como ejemplos que muestran mayor eficiencia que la de otras forma puacuteblicas o privadas de gestioacuten Llega a la conclusioacuten de que ni la plivatizacioacuten ni la gesshytioacuten puacuteblica son siempre la mejor
opcioacuten Por su parte Williamson de 77
antildeos (uno maacutes que su pareja ganashydora) es docente de la Universidad de Berkeley California y autor de la obra Las instituciones econoacuteshymicas del capitalismo en la que estudia la teoriacutea y desarrollo de los costes de transaccioacuten que son los derivados de la operacioacuten aunque no formen parte del precio y su aplicacioacuten al funcionamiento intershyno de las empresas Analizoacute como influyen las relaciones jeraacuterquicas de las grandes sociedades en la reshysolucioacuten de los conflictos internos Tambieacuten estudioacute las situaciones en las que la organizacioacuten empresashyrial se vuelven tan complejas que aconseja externalizar determi nadas actividades operacioacuten que recibe el nombre de outsourci ng
ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
bull Los diacuteas 18 19 Y20 de septiemshybre tuvo luga r en el municipio ourenshysano de Maceda la celebracioacuten de Asshyt roga licia 09 evento del que nuestra agrupacioacuten form a parte como colaboshyradora organizadora del mismo y que en los uacuteltimos dos antildeos se estaacute convirshytiendo en la referencia del panorama astronoacutemico gallego gracias a la gran calidad de las conferencias y talleres que durante estos diacuteas se desarrollan wwwastroga liciaorg
- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
bull El diacutea 16 de octubre t uvo lugar una observacioacuten con el colectivo ponteshyvedreacutes Va ipolorio en el nacimiento del Riacuteo Gafos muy cerquita de Pontevedra A esta observacioacuten acudieron muchos miembros de dicho colectivo y un buen nuacutemero de miembros de la AARB
bull Los diacuteas 13 y 24 de noviembre Julio Pereira impartioacute sendas charlas de Iniciacioacuten a la Astronomiacutea y sesiones de Planetario para los alumnos del Coleshygio Mariano de Vigo Tambieacuten t uvieron lugar estas charlas de iniciacioacuten a la Asshytronomiacutea en el Colegio Las Acacias
voa nos acercoacute todas las novedades acerca de la investigacioacuten sobre exoshyplanetas con una charla-coloquio titushylada Planetas Extrasol ares que tuvo lugar en la Libreriacutea Casa eJel Libro cuya gerencia una vez mas nos cedioacute su sashyloacuten de actos para nuestras actividades
bull El 17 de noviembre Pablo Martiacuteshynez Javier Navidad Sebastiaacuten Hernaacutenshydez y Ricardo Lago se desplazaron al Alto de Fontefriacutea con intencioacuten de obshyservar el maacuteximo de las Leoacutenidas (lluvia de estrellas)
bull El 23 de noviembre Ricardo Lago impartioacute una charla-coloquio titu lada Exploracioacuten Espac ia l en el sa loacuten de actos de la libreriacutea Casa del Libro
bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
bull Durante este antildeo 2009 se han enviado reportes sobre contaminacioacuten lumiacutenica al Proyecto IACO en el ma rco del AIA-IYA2009
bull Se ha puesto en marcha el Proshyyecto CMON (Collaborative Meteor Observatory Network) entre varios afishycionados gallegos para montar una red gallega de registro y estudio de boacutelidos y meteoros que pueda colaborar con otras redes profesionales que ya estaacuten en pleno funcionamiento
Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
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Columba -lt
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Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
Diacutea 20shy
Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
Diacutea 4shy
Diacutea 22shy
Diacutea 17shy
MAYO
Diacutea 6shy
Diacutea 16shy
Diacutea 26shy
JUNIO
Diacutea 8shy
Diacutea 21shy
Diacutea 28shy
Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
Toda a informacioacuten de
Vi O
Alcaldiacutea Concello de Vigo
ALCALDiacuteA
Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
Cal eacute o seu horario Luns a venres de 8 da mantildeaacute aacutes 8 da tarde e saacutebados de 10 da mantildeaacute aacutes 2 da tarde
Outros servizos de Atencioacuten Cidadaacute Se vostede quere obter informacioacuten a traveacutes do seu moacutebil ou do seu enderezo electroacutenico sobre ofertas de emprego munlClpals subvencioacutens e prazos de pagamento dos impostos municipais noacutes informaacutemoloa sen custo alguacuten Poacutedese dar de alta a traveacutes do 010 ou no enderezo 010vigoorg
Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
bullWWW vigO org
SUPERNOVA 1987 En este antildeo de 1987 alcanshy
zoacute la tierra despueacutes de 168 mil antildeos de viaje por el espacio la luz procedente de una explosioacuten de supernova que tuvo lugar en la vecina galaxia conocida como Gran Nube de ~lagallanes visible desde el hemisferio sur Esto puesshyto en kiloacutemetros supone la friolera de 1589414400 000000 000 Como se observa son distancias inimaginables para nuestros estaacutenshydares de aquiacute en la tierra A decir verdad esta estrella que explotoacute convirtieacutendose asiacute en supernova ya estaba alliacute mucho antes y hashybiacutea fotografiacuteas tomadas con anshyterioridad a la explosioacuten lo cual la convertiacutea asiacute en un magniacutefico e inigualable laboratorio de investishygacioacuten Esto no se podiacutea hacer en tiempos antiguos anteriores a la invencioacuten de la caacutemara fotograacutefishyca la cual ha sido uno maacutes entre los muchos avances de los uacuteltimos cien o doscientos antildeos y de gran importancia en su aplicacioacuten a la astronomiacutea Aunque los estallidos de supernovas en nuestra galaxia son muy poco frec uentes tal vez
Supernova 1987 tomada por el Hubble en 1994
uno cada 100 antildeos o maacutes en el universo entero dada la cantidad de galaxias que existen son muy abundantes De la que estamos hablando aunque no fue en la Viacutea Lactea siacute fue en nuestra vecindad a unos 168 mil antildeos luz como deshyciacuteamos que no es tanto si consi middot deramos su procedencia de otra galaxia la maacutes proacutexima a nosotros_ Esto ha dado margen por primera vez a un estudio concienzudo de lo que estas portentosas explosioshynes dan de siacute y a comprobar si las teoriacuteas elaboradas por los cientiacutefishycos coincidiacutean con la observacioacuten y el estudio de los hechos
Puesto que habiacutea fotografiacuteas anshyteriores que determinaban cual era la estrella que se habiacutea convertido en supernova puacutedose contrastar con los posteriores acontecimientos y fue el momento de comprobar si las teoriacuteas existentes se corresponshydiacutean con las observaciones y con los modelos computacionales que se habiacutean hecho sobre los casos de supernovas Los detalles observashydos encajaban sorprendentemente con las previsiones El resultado de ambas cosas teoriacutea y observacioacuten indicaba que la estrella conteniacutea unas 18 masas solares y tan solo 11 millones de afios de vida en el momento de la explosioacuten Como es habitual en estos casos su composhysicioacuten era principalmente hidroacutegeshyno y helio y su brillo el equivalente a 40 mil veces el de nuestro sol de ahiacute que su consumo de energiacutea fuera mucho mayOl y por tanto su duracioacuten mucho maacutes corta
Cuando la estrella colapsoacute al descender el calor interno que la manteniacutea estable se produjo casi instantaacuteneamente un espectacushylar encogimiento hasta alcanzar un
Antolin Franco Ex-presidente de la Agrupacioacuten
diaacutemetro de tan solo unas pocas decenas de kiloacutemetros
El telescopio espacial Hubble no fue lanzado al espacio hasta abril de 1990 y una vez que hubo estashydo operativo se volcoacute en obtener el maacuteximo de informacioacuten fotograacutefica y espectrograacutefica de lo que quedashyba de la supernova No obstante como se sabe este telescopio en principio resultoacute estar defectuoso por lo tanto las fotografiacuteas obtenishydas no eran las mejores posibles y hubo que esperar a que se corrishygieran los defectos para que estas alcanza ran inigualables cotas de nitidez En 1994 se tomoacute una fotoshygrafiacutea muy detallada de los restos de la explosioacuten y aparecieron unos inesperados anillos que todaviacutea hoy siguen siendo objeto de estushydio pa ra determinar su procedencia (veacutease fotografiacutea adjunta)
Esta explosioacuten de supernova ha sido la maacutes brillante nunca vista desde 1604 antildeo en que Johannes Kepler pudo observar la ya fashymosiacutesima SN 1604 a la que se ha denominado estrella de Kepler La que dio origen a la de 1987 como dijimos antes ya se habiacutea observashydo y se la conociacutea como SK-69202 Era una supergigante azul de unas 18 o 20 masas solares y unas 40 veces el diaacutemetro del sol y su luz llegoacute a nosotros el 23 de febrero de 1987 despueacutes de un viaje de 168 mil antildeos aproximadamente En el hemisferio sur se pudo ver con gran nitidez y se la considera una supemova de tipo 11 de las que crean elementos maacutes pesados que el hieno Su proximidad (en teacutermishynos relativos) y su pronta deteccioacuten la han convertido en la supernova maacutes y mejor estudiada de la histoshyria
Estrella que explota al terminar su vida
Como deciacuteamos todo esto tuvo lugar hace 168 mil antildeos cuando el hombre actual el Homo sapiens todaviacutea no habiacutea entrado en esta fase de desarrollo y su antecesor de aquella eacutepoca seguramente ni siquiera estaba en posesioacuten del lenshyguaje Si la deteccioacuten hubiera sido instantaacutenea si la ve locidad de la luz no tuviera liacutemites no estariacuteamos ahora hablando de esta supernoshyva pues no existiriacutea ninguacuten registro histoacuterico de la misma Tal vez aquel hombre primitivo la habriacutea visto y la habriacutea interpretado seguramenshyte como un augurio de los dioses si para aquel entonces el cerebro humano en sus albores estuviera ya lo suficientemente desarrollado para llegar a estas conclusiones No lo sabemos o al menos el que esto escribe no lo sabe
Pasados esos 168 mil antildeos que la luz necesitoacute para hacer la traveshysiacutea hasta nosotros fue descubierta desde el Observatorio de Las Camshypanas en Chile el 24 de febrero de 1987 por lan Shelton e indepenshydientemente desde Nueva Zelanshyda Fue la uacutenica supernova visible a
simple vista desde la invencioacuten del telescopio
Pero antes de detectarla suceshydioacute algo curioso algo que entraba dentro de lo que es una prediccioacuten cientiacutefica y que veniacutea ni maacutes ni meshynos a confirmar el buen hacer de los investigadores Tres horas antes y precediendo a la llegada de la luz se detectoacute en varios lugares la lleshygada de un paquete de neutrinos iquestCoacutemo era posible que estos neushytrinos se adelantaran a la luz emishytida por la supernova teniendo en cuenta que nada puede ir maacutes deshyprisa que la luz7 Otra vez la teoriacutea daba una explicacioacuten a este extrashyntildeo proceder la emisioacuten de neutrishynos precede a la emisioacuten de la luz
por eso los neutrinos llegan como una avanzada que anuncia alguacuten acontecimiento Se detectaron en total 24 de ellos 11 en Japoacuten en una mina bajo tierra destinada a la caza de neutrinos 8 los captoacute IBM Irvine-Michigan-Brookhaven en Estados Unidos y 5 maacutes en el Laboratorio de neutrinos Baksan en el Caacuteucaso Rusia Por primera vez neutrinos procedentes de una
Obseacutervese la supernova 7987 en el centro con sus anillos
alguacuten tiempo despueacutes de la explosioacuten
supernova habiacutean sido observados directamente y las observaciones coincidiacutean en gran medida con los modelos teoacutericos Se estimaba que despueacutes de la explosioacuten de la supernova el resultado habriacutea de ser la formacioacuten de una estrella de neutrones pero a pesar de la insistencia del telescopio espacial Hubble por dar con ella a pesar de las numerosas fotografiacuteas tomashydas desde su puesta en oacuterbita en 1990 relacionadas con este aconshytecimiento la estrella de neutrones no se ha dejado ver Tal vez esteacute oculta por alguna nube de gas y polvo o tal vez se haya convertido en un agujero negro e incluso hay quienes estiman que podriacutea habershyse formado una estrella de quarks que en teoriacutea pueden formarse dentro de estrellas de neutrones particularmente masivas Todo esto se estaacute investigando y alguacuten diacutea muy posiblemente tengamos la respuesta
Aunque el nuacutemero de neutrinos detectado fue muy pequentildeo se coshyrresponde con lo que se esperaba si bien en ese momento no fuera ese el cometido de los dispositivos cazaneutrinos existentes aquiacute en la Tierra pues nada se sabiacutea entonshyces de la explosioacuten que habiacutea tenido lugar en la vecina galaxia La verdad es que debemos estar muy agradeshycidos de que coincidiendo con la explosioacuten o poco antes se hubieshyran establecido sobre la tierra esos detectores de neutrinos Fue una afortunada coincidencia De haber sucedido la explosioacuten de la supershynova unos antildeos antes no se hubieshyran detectado y ciertas predicciones de la ciencia no se habriacutean podido confinnar por el momento
De todos modos la investigashycion sigue adelante a pesar de los antildeos transcurridos y tal vez se produzca alguna sorpresa que nos abra un poco maacutes el camino hacia el conocimiento de este tipo de exshyplosiones celestes
La nanociencia y la nanotecshynologiacutea son dos aacutereas del conocishymiento emergentes con un elevado caraacute cter multidisciplinar Hablar de ellas es sinoacutenimo de innovacioacuten desarrollo y de relevanc ia cientiacutefica y social Tal es asiacute que ambas discishyplinas han sido incorporadas como una de las Acciones Estrateacutegicas del Plan Nacional de I+D+ i 2008-2011 o lo que es lo mismo el Gobierno espantildeol reconoce el papel de estas disciplinas para mejoror nuestra competitividad industrial Dicho reshyconocimiento estaacute fundamentado en avances innovadores obtenidos que van desde la s aplicaciones en medicina (fabricacioacuten de ligamenshytos o tendones artificiales) o en aplicaciones energeacuteticas dedicadas
BlIClen
ANOCIENCIA y NANOTECNOLOGIA
UN VIAJE FASCINANTE AL NANOCOSMOS
Jorge Lobo Checa Centre dlnvestigacioacute en Nanocieacutencia i Nanotecnologia CIN2 (CSIC -leN) Esfera UAB 08193-Bel laterra Espantildea
a la construccioacuten (edificios que se puedan autoabastecer energeacuteticashymente) hasta su implementacioacuten en dispositivos electroacutenicos cada vez maacutes diminutos y potentes
En nuestra sociedad es cada vez maacutes probable toparse con las palashybras nanociencia y nanotecnoloshygiacutea y consecuentemente es loacutegico preguntarse cuaacutel es el significado y la diferencia entre ambos vocashyblos Las dos palabras comparten el prefijo nano que proviene del voshycablo griego del mismo nombre y que significa diminuto enano peshyquentildeo yes usado en el sistema inshyternacional (SI) de unidades para indicar un factor de 10-9 (es decir la mil milloneacutesima parte de algo) Un
NClIIon Un iexclMIniO BlllIgtn
Figura 1 Tamantildeos caracteriacutesticos y escala de los diferentes objetos nanomeacutetricos comshyprendidos entre O 1y 100 nm con los que se trabaja habitualmente en la nanotecnoshylogiacutea (Imagen tomada de la referencia [1])
nanoacutemetro (n m) es una longitud diez veces superior al tamantildeo tiacutepishyco de un aacutetomo (O 1 nm) o lo que es lo mismo unas 80000 veces maacutes pequentildeo que el diaacutemetro de un cabello humano De este modo la diferencia entre estas dos palabras surge de la propia diversidad en la definicioacuten de ciencia y tecnologiacutea Ciencia es la necesidad de saber un reflejo de la curiosidad del ser humano planteada de forma obJeshytiva y utilizando el meacutetodo cientiacutefishyco (es decir el trabajo realizado en un laboratorio de investigacioacuten en el que se busca o prueba una proshypiedad o una ley de la naturaleza) mientras que tecnologiacutea parte de los conocimientos baacutesicos estableshycidos por la ciencia para construir un dispositivo o aparato que tenga una utilidad o aplicacioacuten determishynada De esta forma la nanociencia y la nanotecnologiacutea estaacuten ligadas y son las dos caras de una misma moneda la tecnologiacutea se desarroshylla a partir de los conocimientos cientiacuteficos existentes y a su vez eacutesta proporciona nuevas herramientas a los cientiacuteficos con las que estudiar nuevos conceptos y avanzar en la ciencia que una vez maacutes generashyraacute tecnologiacutea nueva creando un sistema retroalimentado conocido como ciacutercu lo virtuoso
Ni la nanociencia ni la nanot ecshynologiacutea nacieron como disciplinas cerradas sino que ambas son camshypos del conocimiento que se han
ido construyendo paralelamente con la generacioacuten de nuevos conoshycimientos e innovaciones De maneshyra general se podriacutea definir nanoshytecnologiacutea como la fabricacioacuten de materiales estructu ras dispositivos y sistemas funcionales a traveacutes del control y ensamblado de la materia a la escala del nanoacutemetro (de O 1 a 100 nanoacutemetros del aacutetomo hasta por debajo de la ceacutelula tal y como se muestra en la figura 1) asiacute como la aplicacioacuten de nuevos conceptos y propiedades (fiacutesicas quiacutemicas bioloacutegicas mecaacutenicas eleacutectricas) que surgen como consecuencia de esa escala tan reducida Esta escala de tamantildeos es un tanto arbitraria el liacutemite inferior (una deacutecima de nanoacutemetro) parece claro ya que por debajo del aacutetomo no hay obshyjetos manipulables Sin embargo el liacutemite superior (una centena de nanoacutemetro) es una referencia para indicar que los objetos deben de estar por debajo de la micra Hoy en diacutea tenemos el conocimiento necesario para mover manipular y construir objetos de estos tamantildeos (nanociencia) que seraacuten utilizados en un futuro cercano para realizar una funcioacuten especiacutefica dentro de un determinado dispositivo (nanoshytecnologiacutea)
El origen de la Nanotecnologiacutea es un tanto difusa pero concepshytualmente se atribuye al Premio Nobel Richa l-d Feynman durante su famoso discurso There is plenty of Room at the Bottom (Hay mucho espacio al fondo) En esta miacutetica conferencia pronunciada en 1959 en el Instituto de Tecnologiacutea de California en Pasadena Feynman tratoacute sobre el problema de manishypular controlar y fabricar objetos de muy pequentildeas dimensiones abordaacutendolo desde una perspectishyva absolutamente distinta a como se habiacutea hecho hasta el momento y abriendo todo un nuevo mundo de posibilidades cientiacuteficas y tecnoloacuteshygicas En aquel momento su discurshyso no tuvo una gran repercusioacuten tal vez por la carencia de teacutecnicas experimentales que permitiesen
visualizar las unidades atoacutemicas y moleculares a manipular Es maacutes la palabra nanotecnologiacutea no apashyrece en su discurso y fue acuntildeashyda posteriormente en 1974 por el profesor N Taniguchi de la Univershysidad de Ciencia de Tokio cuando la mencionoacute en un artiacuteculo titulado On the Basic Concept of Nanoteshychnology (sobre el concepto baacutesishyco de la nanotecnologiacutea) En dicho artiacuteculo se hablaba de como esta tecnologiacutea nos permitiriacutea separar consolidar y deformar materiales aacutetomo a aacutetomo o moleacutecula a moshyleacutecula Posteriormente en el antildeo 1986 E Drexler publicoacute su libro Engines of Creation (maacutequinas de creacioacuten) en el que se descrishybe coacutemo las nanomaacutequinas seraacuten capaces de construir desde ordeshynadores hasta maquinaria pesada mediante procesos de ensamblaje de moleacuteculas y aacutetomos Los encarshygados de realizar tan tedioso proshyceso seriacutean nanorobots ensamblashydores capaces de auto- repararse y constituirse a siacute mismos
La idea de usar nanorobots creados a nuestro antojo para reashylizar funciones determinadas nos recuerdan al funcionamiento de los ribosomas y otros agregados moshyleculares en las ceacutelulas de nuestro cuerpo De hecho la biologiacutea viene usando la manipulacioacuten molecular desde hace casi 4000 millones de
antildeos sobre la Tierra Concretamenshyte las maacutequinas auto-repllcantes a nivel atoacutemico son guiadas por el ADN replicadas por el ARN moshyleacuteculas especiacuteficas son ensamblashydas mediante encimas y las ceacutelulas estaacuten llenas de motores a escala molecular Cadenas de iones que permiten o bloquean el paso de otros iones al interior de la ceacutelula a traveacutes de la pared de liacutepidos estaacuten exquisitamente disentildeadas a escala atoacutemica_ Hay por tanto una coshynexioacuten importante de los concepshytos finales de la nanotecnologiacutea con la biologiacutea Las formas de vida maacutes pequentildeas bacterias virus y los componentes activos de las ceacutelulas tienen tamantildeos tiacutepicos en el rango del nanoacutemetro
De este modo otro de los obshyjetivos de la nanociencia y la nashynotecnologiacutea es aprender de los mecanismos fundamentales que la vida ha desarrollado durante su evolucioacuten para intentar reproducirshylos e incluso adaptarlos buscando la resolucioacuten de otros problemas que poco tienen que ver en prinshycipio con la biologiacutea Se podriacutea decir que la evolucioacuten darwiniana ha alcanzado la maestriacutea de las leshyyes de mecaacutenica cuaacutentica que son probabiliacutesticas en su naturaleza como meacutetodo para la supervivenshycia La comprensioacuten de fenoacutemeshynos cuaacutenticos presentes a escala
Figura 2 Basados en la mecaacutenica cuaacutentica han surgido nuevos tipos de microscopios llamados eJe campo cercano (SPM) que nos permiten ver y manipular la materia a escala atoacutemica Estos microscopios basados en la interaccioacuten eJe una punta metaacutelica afilada con el substrato a estudiar (imagen izquierda) han sido una verdadera revolushycioacuten cientiacutefica ya que nos permiten visualizar directamente los aacutetomos de la materia tal y como se observa en la imagen de la derecha (caeJa una de las bolas es un aacutetomo de siliCio) (Imaacutegenes tomadas de la referencia [1])
nanomeacutetrica necesitan por tanto de investigacioacuten fun damental para que puedan ser aplicables en disshypositivos tilles como nanosensores nanomotores y en muchas otras aplicaciones como en medicina y farmacologiacutea
A pesar de que el concepto de aacutetomos ya se habiacutea postulado en la ant igua Grecia eacutestos no se llegaron a visua lizar hasta finales del sig lo XX El ser humano siempre ha senshytido la necesidad de ver maacutes allaacute de lo que le permiten sus limitaciones naturales El mundo invisible es tan infinito y fascinante como el univershyso y aunque nos cueste imaginar y comprender el pequentildeo tamantildeo el enorme nuacutemero o la naturaleza de los objetos diminutos es un reto acercarnos a la grandeza de lo peshyquentildeo El desarrollo de nuevos meacuteshytodos microscoacutepicos para la visuashylizacioacuten del nanomundo marcoacute un hito en el conocimiento cientiacutefico El microscopio oacuteptico tuvo que ser reemplazado por nuevas teacutecnicas como el microscopio electroacutenico o el microscopio de efecto tuacutenel puesto que los liacutemites en resolushycioacuten vienen determinados por la longitud de onda de la luz usada que para el espectro visib le se situacutea entre 400 y 700 nm De este modo soacutelo so podiacutean resolver estructuras en el rango del sub-microacutemetro lo que corresponde a tamantildeos 1000 veces mayor quo la longitud caracshyteriacutestica de un aacutetomo y por tanto no permitiacutean su manipulacioacuten
El trabajo con objetos tan peshyquentildeos inherente a la nanotecnoshylogiacutea entrantildea una gran dificultad y de hecho fue algo praacutecticamente imposible hasta que se desarrollashyron los microscopios de campo cershycano (SPMs) mostrado en la Figura 2 Estas novedosas herramientas permiten no soacutelo la visualizacioacuten sino tambieacuten la manipulacioacuten de objetos de dimensiones nanomeacuteshytricas de muy distinta naturaleza Estos microscopios son tan potenshytes que con ellos es posible llegar a ver aacutetomos sob re una superficie
y moverlos a nuestro antojo La necesidad de esta compleja insshytrumentacioacuten implica otra de las carltJctoriacutesticas fundamentales que acompantildean a la nanociencia y nashynotecnologiacutea su interdisciplinarieshydad Asiacute pues el desarrollo de esta nueva ciencia requiere no soacutelo la utilizacioacuten de teacutecnicas de fabricashycioacuten visualizacioacuten y caracterizacioacuten muy precisas sino tambieacuten una aproximacioacuten multidisciplinar que reuacutena a fiacutesicos quiacutemicos bioacutelogos tecnoacutelogos y teoacutericos trabajando juntos y utilizando el mismo lenshyguaje
Una vez que los meacutetodos de vishysualizacioacuten fueron accesib les para los cientiacuteficos dos enfoques baacutesishycos surgieron para la creacioacuten de estructuras nanomeacutetricas de mashynera reproducible (veacutease la figura 3) El primer meacutetodo llamado topshydown (de arriba hacia abajo) imshypone esencialmente una estructura o patroacuten sobre el substrato que se
mm
Jlm
nm
Top clown
Bottom up
procesa Esta teacutecn ica estaacute basada en una adecuacioacuten y extensioacuten de las teacutecnicas ya existentes como por ejemplo la litografiacutea para crear dichas nanoestructuras Con estas teacutecnicas se obtienen muy alta reshysolucioacuten espacial (cercana a los 50 nm) a costes razonables pero que aumentan alarmantemente cuanto menor es el tamantildeo de la estrucshytura final debido a la dificultad en su produccioacuten Por el contrario el segundo meacutetodo denominado bottom-up(de abajo hacia arriba) estaacute basado en teacutecnicas que utilizan una filosofiacutea totalmente contraria esto es van desde las estructuras fundamentales (aacutetomos moleacuteculas especiacuteficas o nanopartiacuteculas) para crear los dispositivos por auto-enshysamblado El auto-ensamblado es un proceso en el que unos composhynentes inicialmente desordenados dan lugar a estructuras organizashydas como consecuencia de interacshyciones especiacuteficas o locales entre sus componentes Las estructu ras
Figura 3 Los dos meacutetodos usados para el control de la materia a escala nanomeacutetrica La imagen muestra (en sentido horario desde arriba) una imagen de microscoacutepio elecshytroacutenico de un electroacutemetro nanomecaacutenico una estructura de nano tubos de carbono un nanotubo (azul) conectando dos electrodos una red auto-ensamblada compuesta por moleacuteculas y aacutetomos de hierro y finalmente siete moleacuteculas de monoacutexido de carshybono formando la letra C obtenida por manipulacioacuten con una punta de un microsshycopio de campo cercano (Imagen tomada de la referencia [2)
crecidas son el resultado de la comshypeticioacuten ente procesos cineacuteticos y termodinaacutemicos
En la actualidad la microelecshytroacutenica uno de nuestros pilares tecnoloacutegicos estaacute basada en el meacutetodo top down La microelecshytroacutenica ha revolucionado y cambiashydo nuestra forma de vida en forma de ordenadores teleacutefonos moacuteviles televisores y un sinfiacuten de aparatos electroacutenicos Esta revolucioacuten estaacute basada en el transistor inventado en 1947 que hizo posible la apashyricioacuten del circuito integrado y el microprocesador El reto tecnoloacuteshygico es conseguir almacenar maacutes informacioacuten en un menor espacio de forma maacutes raacutepida y todo ello por menos dinero Hasta la fecha esto ha sido posible y ha seguido la llamada ley de Moore que estableshyce que la densidad de transistores en un dispositivo de estado soacutelido se doblariacutea cada 18 meses Asiacute un procesador Penti um IV obtenido mediante teacutecnicas litografiacutecas tieshyne en su interior aproximadamente 6 millones de transistorescm2 vashylor que cuadruplica a los del Penshytium 1 creado soacutelo 4 antildeos antes La separacioacuten miacutenima entre liacuteneas en el antildeo 2000 era de 180 nm y en el antildeo 2008 es de 45 nm como anuncioacute 18M Extrapolando estos nuacutemeros en el antildeo 20161a separashycioacuten entre liacuteneas deberiacutea ser de 10 nm es decir inferior a 100 aacutetomos De seguir cumplieacutendose esta ley y al mismo ritmo podriacuteamos aventurar que a mediados del siglo XXI Ilegashyriacuteamos a un limite absoluto un bit = un aacutetomo Sin embargo antes de alcanzar este liacutemite nos encontrashyriacuteamos con varios problemas
- El primero de ellos tiene que
Referencias
ver con el hecho de que a medishyda que se reduce el tamantildeo de un objeto su superficie crece respecto a su volumen Una consecuencia importante de este aumento es que las propiedades del material cambiaraacuten al reducir el tamantildeo del objeto puesto que las propiedades fiacutesicas de una superficie son muy distintas a las del volumen Estas modificaciones en las propiedades se conocen como efectos de tamashyntildeo finito
- El segundo problema reside en que para tamantildeos del orden o inferiores al nm aparecen efectos cuaacutenticos En nuestro mundo (mashycroscoacutepico) las leyes conocidas por ejemplo las que definen el movishymiento de los cuerpos (ecuaciones de Newton) o la conductividad eleacutectrica (ley de Ohm) dejan simshyplemente de ser vaacutelidas cuando tratamos con objetos cercanos al tamantildeo nanomeacutetrico La existencia de estos efectos lejos de tomarse como inconvenientes o inoportushynos se plantean hoy diacutea como imshyportantes alternativas para la creashycioacuten de futuros dispositivos fundashymentado en propiedades ni siquieshyra existentes en la naturaleza
- El uacuteltimo problema fundashymental que aparece al intentar seguir disminuyendo el tamantildeo de un objeto es que cada vez resulta maacutes difiacutecil mejorar las herramientas que permiten su manipulacioacuten Por tanto aunque la ley de Moore se ha cumplido inexorablemente dushyrante maacutes de 30 antildeos vemos que llegado un momento aparecen una serie de limitaciones intriacutensecas que son irresolubles con el tipo de planteamiento en el que se basa la tecnologiacutea actual Asiacute se imposhyne la necesidad de desarrollar una
nueva tecnologiacutea que nos permita asumir los desafiacuteos planteados en nuestra carrera hacia la miniaturishyzacioacuten Ese es el papel de la nanoshytecnologiacutea
A pesar de que en la actualidad existen pocos productos basados en la nanotecnologiacutea ya existe una gran repercusioacuten mediaacutetica en la sociedad a traveacutes de reportajes y programas en prensa radio teleshyvisioacuten cine ciencia-ficcioacuten e intershynet La nanotecnologiacutea produce el mismo tipo de fascinacioacuten preocushypacioacuten y miedo que los estudios sobre el cosmos aunque ambos son extremos opuestos lo diminushyto frente a lo gigantesco Sin emshybargo siacute hay una gran diferencia entre ambos mundos El universo es gigantesco inalcanzable soacutelo observable mediante telescopios o radiotelescopios y en el que estashymos realizando intreacutepidas explorashyciones limitadas por ahora a los planetas de nuestro entorno Por el contrario podemos movernos en la nanoescala con gran familiashyridad y podemos jugar con los aacutetomos y moleacuteculas para producir nuevas estructuras y nuevos mateshyriales El dominio de la materia en la nanoescala nos permite disentildear y fabricar nuevos materiales hasta ahora inexistentes descubrir proshypiedades nunca observadas inven shytar dispositivos que nos permitan construir otros maacutes y maacutes compleshyjos con comportamientos similares a entidades bioloacutegicas etceacutetera Todo ello nos lleva a hacernos una pregunta casi existencial iquestHasta doacutende podremos llegar con la nashynotecnologiacutea 7 No se conoce la resshypuesta el limite final podriacutea residir en nuestra propia imag inacioacuten
[1) e Briones Lloren te ECasero Junquera J A Martiacuten Gago PA Ame lio Serena Domingo J M Goacutemez Olleta P Moltoacute Moltoacute Nanociencia y ilanotecnologiacutea Entre la ciencia ficcioacuten del presente y la tecnologiacutea del futuro Fundacioacuten Espantildeola para la Ciencia y la Tecnologiacutea httpowwwfecvtes [2J J V Barth G Constantini K Kern Engineering atomic and molecular nanostructures at surfaces Nature 437 671 (2005) [3J E L Wolf Nanophysics and Nanotechnology An Introduction to Modern Concepts in Nanoscience (Segunda Edicioacuten) W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2006) [4J B Brushhan Springer Handbook of Nanotechnology Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2004) [5J M Koacuteh ler W Fritzsche Nanotechnology An Introduction to Nanostructuring techniques W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2004)
Hace casi veintitreacutes siglos exacshytamente el antildeo 287 aC naciacutea en Siracusa entonces una colonia de la Magna Grecia el gran Arquiacutemeshydes uno de los mayores genios de la antiguumledad de cuyos inventos y descubrimientos seguimos benefishyciaacutendonos ahora
De su vida es poco lo que sabeshymos porque la biografiacutea que escrishybioacute un coetaacuteneo suyo llamado Heshyraacuteclides no llegoacute hasta nosotros La mayor pa rte de la informacioacuten que poseemos se la debemos a Plutarco (46-120 de nuestra era) en su fashymosa obra Vidas Paralelas quien a su vez extrajo los datos del hisshytoriador romano Pollbio autor de una Historia universal
Se considera probable aunque no probado que viajoacute a Egipto y mantuvo estrecha relacioacuten con Erashytoacutestenes de Cirene director de la ceacutelebre biblioteca alejandrina y se da por cierto que contactoacute con la escuela cientiacutefica de dicha ciudad cuyos matemaacuteticos leyeron y citashyron sus obras No obstante hubo que esperar hasta el antildeo 530 de para que se hiciera la primera comshypilacioacuten de sus escritos por Isidoro de Mileto Pocas copias de los trashybajos del sabio siracusano sobrevishyvieron y no fue hasta 1906 cuando Johann Ludw ig Heiberg descubrioacute en Constantinopla un palimpsesto (papiro sobre el que se ha escrito un texto sobre otro anterior borrashydo) que permitioacute conocer los razoshynamientos matemaacuteticos de que se habiacutea va lido Arquiacutemedes para sus descubrimientos
Fue un genio de las matemaacuteshyticas con especial dedicacioacuten a la geometriacutea Sus hallazgos le garanshytizan un puesto de honor en 105
anales de la ciencia Ideoacute un meacutetoshydo para medir la circunferencia coshynociendo el diaacutemetro y determinoacute con aproximacioacuten de menos de dos mileacutesimas el valor del pi griego Elaboroacute tambieacuten las foacutermulas que
ARQUIMEDES permiten calcular el aacuterea del ciacutercushylo partiendo del radio y calculo el aacuterea de un segmento de paraacutebola entre otros hallazgos geomeacutetricos
Si bien no descubrioacute la palanca estudioacute las leyes que explican el principio que entra en juego al accionarla y al darse cuenta de la importancia que teniacutea dijo Si me dan un punto de apoyo movereacute el mundo
Arquiacutemedes no solo cultivoacute con eacutexito las matemaacuteticas sino que hizo incursiones fructiacuteferas en la fiacutesishyca Inventoacute el tornillo que lleva su nombre consistente en un mecashynismo con una hoja en forma de tornillo dentro de un cilindro para transferir agua desde un nivel bajo a canales de irrigacioacuten Este tornishyllo sigue usaacutendose para bombear liacutequidos
Se dice que mientras tomaba un bantildeo observoacute que el agua de la tina subiacutea cuando eacutel entraba y este efecto le llevoacute a descubrir el prinshycipio hrdrostaacutetico conocido como principio de Arquiacutemedes que en su versioacuten actualizada se enuncia diciendo que un soacutelido sumergido en un liquido recibe un empuje ha-
Piacuteo Moa Ban ga Escritor
cia arriba igual al peso del vo lumen del liacutequido que desaloja Al descushybrir este principio exclamoacute Eureshyka (Lo he encontrado) que ha pasado al cataacute logo de expresiones populares
Su mente prodigiosa no solo elucubraba teoriacuteas innovadoras tambieacuten dedicoacute su talento a inshyventa r armas nuevas que pudieran servir para la defensa de su ciudad Una de ellas fue un artefacto esshypecie de garra capaz de hund ir un naviacuteo enemigo
Pero el arma maacutes sorprendente seriacutean los espejos ustorios conocishyda por un relato de Luciano de Sashymosata (12 1-161 de) con la cual consiguioacute incendiar una escuadra enemiga Este invento nunca ha sido reproducido por lo que se pone en duda su existencia
La muerte de Arquiacutemedes se produjo el antildeo 212 aC a los 75 antildeos una edad considerada lonshygeva para la eacutepoca asesinado por un soldado romano de los que conquistaron Siracusa seguacuten la leshyyenda al negarse a acompantildearle pretextando que teniacutea que resolver antes un problema
Estatua de bronce de Arquiacutemedes en el observatorio Archenhold en Berl iacuten esculpida por Gerhard Thieme e inaugurada en 1972
Jack W Szostack
PREMIOS NOBEL Piacuteo Moa Banga DE CIENCIA 2009
Escritor
Charles K Kao George E Smith Wi llard S Boyle
2009 fue un antildeo en el que la concesioacuten de los premios Nobel de ciencia revistioacute ciertas peculiashyridades que conviene resaltar En primer lugar la adjudicacioacuten a tres investigadores en cada uno excepshyto en el de Economiacutea que fue comshypartido por dos ganadores Todos ellos destacaron en investigacioacuten baacutesica cuyos resultados propiciaron muacuteltiples aplicaciones praacutecticas lo que muestra claramente la imshyportancia que la ciencia pura tiene para el progreso
Otra caracteriacutestica es la alta parshyticipacioacuten de la mujer que acaparoacute cinco nominaciones el 44 de los agraciados proporcioacuten nunca alshycanzada antes Una de ellas la de Economiacutea es la primera mujer en ser distinguida con el galardoacuten en dicha disciplina en los 60 antildeos en que se adjudicoacute
MEDICINA
Recayoacute en tres cientiacuteficos (dos mUjeres y un varoacuten) que seguacuten destacoacute el jurado del Instituto Kashyrolinska han antildeadido una nueva dimensioacuten para la comprensioacuten de la ceacutelula han arrojado luz sobre los mecan ismos de enfermedades y han estimulado el desarrollo de nuevas terapias potenciales Se trata de Elisabeth H Blackburn Carol W Greider y Jack W Szostak
Los tres destacaron en la investishygacioacuten baacutesica sobre los teloacutemeshyros una estructura que se une a los extremos de los cromosomas humanos y los protege del enveshyjecimiento A la piexclimera se debe el descubrimiento de la enzima telomerasa que es un mecanismo baacutesico para la vida Cuando la teloshymerasa aumenta anormalmente se produce caacutencer O sea que en su justa medida rejuvenece la ceacutelula pero en exceso provoca un tumor Los conocimientos adquiridos proshymeten aplicaciones futuras en la lucha contra el caacutencer y el enveJeshycimiento celular
Blackburn nacioacute en Tasmania (Australia) en 1948 y junto con su disciacutepula Greider descubrieron la telomerasa en 1984
Grelder natural de California nacioacute en 1961 y fue quien demosshytroacute que los teloacutemeros previenen
el dantildeo en los cromosomas y por uacuteltimo Szostak de 57 antildeos Ion dishynense identificoacute ceacutelulas que por estar mutadas provocan un enveJeshycimiento celular prematuro
FiacuteSICA
La Academia sueca concedioacute el preciado galardoacuten a tres investigashydores que han ayudado a sentar las bases de las actuales redes de comunicaciones al decir del JUshyrado Son Charles Kao Kuen WishylIiaard S Boyle y George E Smith El tema comuacuten de investigacioacuten fue el descubrimiento del siacutelice un mashyterial abundante en la naturaleza como transmisor de la luz y a traveacutes de ella de las comunicaciones por fibra oacuteptica
El proceso lo inicioacute Kao en 1966 con la publicacioacuten de un artiacuteculo firmado conjuntamente con G O Gackam en el que anunciaba la capacidad de la luz para transmitir informacioacuten De ahiacute arranca la utishylizacioacuten industrial de la fibra oacuteptica desde 1970 transformada hoy en una red de maacutes de 1000 millones de kiloacutemetros por la que circulan textos muacutesica e imaacutegenes utilizashydas en Internet medicina etc
Kao que nacioacute en 1933 en Shanghai fue el precursor y visionashyrio del horizonte que se abriacutea con el empleo de la fibra oacuteptica Vive
Venkatraman Ramakrishnan Ada E Yonath Thomas A Stei tz
en Hong Kong donde sigue ded ishycado a la docencia
Boyle nacido en Canadaacute en 1924 junto con Smith que nacioacute en Nueva York en 1930 siguiendo la teoriacutea sobre el efecto fotoeleacutectrishyco de Einstein que le valioacute el Nobel crearon un sensor digital llamado CCD (Charged Coupled Device) cashypaz de reunir y leer las sentildeales de un gran nuacutemero de elementos de las imaacutegenes el ojo electroacutenico de las caacutemaras digitales que se utiliza tambieacuten en numerosas aplicaciones teacutecnicas como en la observacioacuten del interior del cuerpo humano y ha proporcionado fotos de lejanos lugares (como por ejemplo de Marshyte) o de los oceacuteanos profundos en palabras de la Academia
QUiacuteMICA
Tambieacuten este antildeo fueron tres investigadores de esta ciencia los laureados con el preciado galarshydoacuten cuyos nombres son Benkatrashyman Ramakrishnan Ada Yonath y Thomas Steitz que coincidieron en sus estudios sobre la estructura y funciones de los ribosomas unas partiacuteculas del citoplasma que desshycodifican la informacioacuten del ADN transmitida por el ARN mensajero para fabricar las proteiacutenas selecshycionando los amin oaacutecidos uno a uno
Los equipos liderados por los tres ganadores consiguieron por medio de la cristalografiacutea de rayos X el coshynocimiento en tres dimensiones de la estructura atoacutemica de los ribososhymas en el antildeo 2000 Este logro de bioquiacutemica baacutesica permitioacute saber como actuacutean los antibioacuteticos en las ceacutelulas de las bacterias lo que haraacute
posible disentildear nueshyvos antibioacuteticos que mejoren Ia actividad de 10$ actualmente en uso evitando asiacute la aparicioacuten de resistenshycia que se da en algushynos casos
La israeliacute Yonath de 70 antildeos trabaja en el Instituto Weismann de Jerusaleacuten y fue la pionera en obtener los primeros cristales Ellnor Ostrom OIIver E Willlamson de ribosomeacutels el norteamericano Steitz nacido en 1940 es profesor de la Universidad de Yale y publicoacute en 1998 el primer mapa incomshypleto del ribosoma y por uacuteltimo Ramakrishnan el maacutes Joven de los tres nacioacute en la India en 1952 y trabaja en la Universidad de Camshybridge (R~lIlo Unido) Tuvo una partlclpaClon relevante en la resoshylucioacuten de la estructura ribosoacutemica En dicha Universidad fue donde James Watson y Francis Crick desshycubrieron en 1953 la estructura en doble heacutelice del ADN
ECONuumlMiacuteA
La Academia de Ciencias de Suecia otorgoacute el premio de Ecoshynomiacutea a dos profesores estadounishydenses (como manda la tradici oacuten) por sus investigaciones en torno a las organizaciones sociales y la imshyportancia que en ellas tiene la orshyganizacioacuten econoacutemica (economic gobernance) que ha sido tladucishyda al espantildeol por un raro palabro gobernanza que bien podriacutea haber sido sustituido por gobierno o gobernabilidad Los plemiados son Elinor Ostrom y Oliver WiJliamshy
son Aunque ambos partieron de oacutepticas distintas coinciden en sus conclusiones
Ostrom nacida en 1933 es proshyfesora de la Universidad de Indiana y centroacute su trabajo en el estudio de la gestioacuten de la propiedad comuacuterl y en su libro El gobierno de los meshydios comunes describe numeroshy
sos casos eXitosos de comunidades locales entre las que incluyoacute el Trishybunal de las Aguas de Valencia un jurado centenario de regantes que dirime los conflictos derivados del uso del agua como ejemplos que muestran mayor eficiencia que la de otras forma puacuteblicas o privadas de gestioacuten Llega a la conclusioacuten de que ni la plivatizacioacuten ni la gesshytioacuten puacuteblica son siempre la mejor
opcioacuten Por su parte Williamson de 77
antildeos (uno maacutes que su pareja ganashydora) es docente de la Universidad de Berkeley California y autor de la obra Las instituciones econoacuteshymicas del capitalismo en la que estudia la teoriacutea y desarrollo de los costes de transaccioacuten que son los derivados de la operacioacuten aunque no formen parte del precio y su aplicacioacuten al funcionamiento intershyno de las empresas Analizoacute como influyen las relaciones jeraacuterquicas de las grandes sociedades en la reshysolucioacuten de los conflictos internos Tambieacuten estudioacute las situaciones en las que la organizacioacuten empresashyrial se vuelven tan complejas que aconseja externalizar determi nadas actividades operacioacuten que recibe el nombre de outsourci ng
ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
bull Los diacuteas 18 19 Y20 de septiemshybre tuvo luga r en el municipio ourenshysano de Maceda la celebracioacuten de Asshyt roga licia 09 evento del que nuestra agrupacioacuten form a parte como colaboshyradora organizadora del mismo y que en los uacuteltimos dos antildeos se estaacute convirshytiendo en la referencia del panorama astronoacutemico gallego gracias a la gran calidad de las conferencias y talleres que durante estos diacuteas se desarrollan wwwastroga liciaorg
- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
bull El diacutea 16 de octubre t uvo lugar una observacioacuten con el colectivo ponteshyvedreacutes Va ipolorio en el nacimiento del Riacuteo Gafos muy cerquita de Pontevedra A esta observacioacuten acudieron muchos miembros de dicho colectivo y un buen nuacutemero de miembros de la AARB
bull Los diacuteas 13 y 24 de noviembre Julio Pereira impartioacute sendas charlas de Iniciacioacuten a la Astronomiacutea y sesiones de Planetario para los alumnos del Coleshygio Mariano de Vigo Tambieacuten t uvieron lugar estas charlas de iniciacioacuten a la Asshytronomiacutea en el Colegio Las Acacias
voa nos acercoacute todas las novedades acerca de la investigacioacuten sobre exoshyplanetas con una charla-coloquio titushylada Planetas Extrasol ares que tuvo lugar en la Libreriacutea Casa eJel Libro cuya gerencia una vez mas nos cedioacute su sashyloacuten de actos para nuestras actividades
bull El 17 de noviembre Pablo Martiacuteshynez Javier Navidad Sebastiaacuten Hernaacutenshydez y Ricardo Lago se desplazaron al Alto de Fontefriacutea con intencioacuten de obshyservar el maacuteximo de las Leoacutenidas (lluvia de estrellas)
bull El 23 de noviembre Ricardo Lago impartioacute una charla-coloquio titu lada Exploracioacuten Espac ia l en el sa loacuten de actos de la libreriacutea Casa del Libro
bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
bull Durante este antildeo 2009 se han enviado reportes sobre contaminacioacuten lumiacutenica al Proyecto IACO en el ma rco del AIA-IYA2009
bull Se ha puesto en marcha el Proshyyecto CMON (Collaborative Meteor Observatory Network) entre varios afishycionados gallegos para montar una red gallega de registro y estudio de boacutelidos y meteoros que pueda colaborar con otras redes profesionales que ya estaacuten en pleno funcionamiento
Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
-
Eridanu~--
[) 225 0
Columba -lt
E w
Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
Diacutea 20shy
Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
Diacutea 4shy
Diacutea 22shy
Diacutea 17shy
MAYO
Diacutea 6shy
Diacutea 16shy
Diacutea 26shy
JUNIO
Diacutea 8shy
Diacutea 21shy
Diacutea 28shy
Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
Toda a informacioacuten de
Vi O
Alcaldiacutea Concello de Vigo
ALCALDiacuteA
Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
Cal eacute o seu horario Luns a venres de 8 da mantildeaacute aacutes 8 da tarde e saacutebados de 10 da mantildeaacute aacutes 2 da tarde
Outros servizos de Atencioacuten Cidadaacute Se vostede quere obter informacioacuten a traveacutes do seu moacutebil ou do seu enderezo electroacutenico sobre ofertas de emprego munlClpals subvencioacutens e prazos de pagamento dos impostos municipais noacutes informaacutemoloa sen custo alguacuten Poacutedese dar de alta a traveacutes do 010 ou no enderezo 010vigoorg
Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
bullWWW vigO org
Como deciacuteamos todo esto tuvo lugar hace 168 mil antildeos cuando el hombre actual el Homo sapiens todaviacutea no habiacutea entrado en esta fase de desarrollo y su antecesor de aquella eacutepoca seguramente ni siquiera estaba en posesioacuten del lenshyguaje Si la deteccioacuten hubiera sido instantaacutenea si la ve locidad de la luz no tuviera liacutemites no estariacuteamos ahora hablando de esta supernoshyva pues no existiriacutea ninguacuten registro histoacuterico de la misma Tal vez aquel hombre primitivo la habriacutea visto y la habriacutea interpretado seguramenshyte como un augurio de los dioses si para aquel entonces el cerebro humano en sus albores estuviera ya lo suficientemente desarrollado para llegar a estas conclusiones No lo sabemos o al menos el que esto escribe no lo sabe
Pasados esos 168 mil antildeos que la luz necesitoacute para hacer la traveshysiacutea hasta nosotros fue descubierta desde el Observatorio de Las Camshypanas en Chile el 24 de febrero de 1987 por lan Shelton e indepenshydientemente desde Nueva Zelanshyda Fue la uacutenica supernova visible a
simple vista desde la invencioacuten del telescopio
Pero antes de detectarla suceshydioacute algo curioso algo que entraba dentro de lo que es una prediccioacuten cientiacutefica y que veniacutea ni maacutes ni meshynos a confirmar el buen hacer de los investigadores Tres horas antes y precediendo a la llegada de la luz se detectoacute en varios lugares la lleshygada de un paquete de neutrinos iquestCoacutemo era posible que estos neushytrinos se adelantaran a la luz emishytida por la supernova teniendo en cuenta que nada puede ir maacutes deshyprisa que la luz7 Otra vez la teoriacutea daba una explicacioacuten a este extrashyntildeo proceder la emisioacuten de neutrishynos precede a la emisioacuten de la luz
por eso los neutrinos llegan como una avanzada que anuncia alguacuten acontecimiento Se detectaron en total 24 de ellos 11 en Japoacuten en una mina bajo tierra destinada a la caza de neutrinos 8 los captoacute IBM Irvine-Michigan-Brookhaven en Estados Unidos y 5 maacutes en el Laboratorio de neutrinos Baksan en el Caacuteucaso Rusia Por primera vez neutrinos procedentes de una
Obseacutervese la supernova 7987 en el centro con sus anillos
alguacuten tiempo despueacutes de la explosioacuten
supernova habiacutean sido observados directamente y las observaciones coincidiacutean en gran medida con los modelos teoacutericos Se estimaba que despueacutes de la explosioacuten de la supernova el resultado habriacutea de ser la formacioacuten de una estrella de neutrones pero a pesar de la insistencia del telescopio espacial Hubble por dar con ella a pesar de las numerosas fotografiacuteas tomashydas desde su puesta en oacuterbita en 1990 relacionadas con este aconshytecimiento la estrella de neutrones no se ha dejado ver Tal vez esteacute oculta por alguna nube de gas y polvo o tal vez se haya convertido en un agujero negro e incluso hay quienes estiman que podriacutea habershyse formado una estrella de quarks que en teoriacutea pueden formarse dentro de estrellas de neutrones particularmente masivas Todo esto se estaacute investigando y alguacuten diacutea muy posiblemente tengamos la respuesta
Aunque el nuacutemero de neutrinos detectado fue muy pequentildeo se coshyrresponde con lo que se esperaba si bien en ese momento no fuera ese el cometido de los dispositivos cazaneutrinos existentes aquiacute en la Tierra pues nada se sabiacutea entonshyces de la explosioacuten que habiacutea tenido lugar en la vecina galaxia La verdad es que debemos estar muy agradeshycidos de que coincidiendo con la explosioacuten o poco antes se hubieshyran establecido sobre la tierra esos detectores de neutrinos Fue una afortunada coincidencia De haber sucedido la explosioacuten de la supershynova unos antildeos antes no se hubieshyran detectado y ciertas predicciones de la ciencia no se habriacutean podido confinnar por el momento
De todos modos la investigashycion sigue adelante a pesar de los antildeos transcurridos y tal vez se produzca alguna sorpresa que nos abra un poco maacutes el camino hacia el conocimiento de este tipo de exshyplosiones celestes
La nanociencia y la nanotecshynologiacutea son dos aacutereas del conocishymiento emergentes con un elevado caraacute cter multidisciplinar Hablar de ellas es sinoacutenimo de innovacioacuten desarrollo y de relevanc ia cientiacutefica y social Tal es asiacute que ambas discishyplinas han sido incorporadas como una de las Acciones Estrateacutegicas del Plan Nacional de I+D+ i 2008-2011 o lo que es lo mismo el Gobierno espantildeol reconoce el papel de estas disciplinas para mejoror nuestra competitividad industrial Dicho reshyconocimiento estaacute fundamentado en avances innovadores obtenidos que van desde la s aplicaciones en medicina (fabricacioacuten de ligamenshytos o tendones artificiales) o en aplicaciones energeacuteticas dedicadas
BlIClen
ANOCIENCIA y NANOTECNOLOGIA
UN VIAJE FASCINANTE AL NANOCOSMOS
Jorge Lobo Checa Centre dlnvestigacioacute en Nanocieacutencia i Nanotecnologia CIN2 (CSIC -leN) Esfera UAB 08193-Bel laterra Espantildea
a la construccioacuten (edificios que se puedan autoabastecer energeacuteticashymente) hasta su implementacioacuten en dispositivos electroacutenicos cada vez maacutes diminutos y potentes
En nuestra sociedad es cada vez maacutes probable toparse con las palashybras nanociencia y nanotecnoloshygiacutea y consecuentemente es loacutegico preguntarse cuaacutel es el significado y la diferencia entre ambos vocashyblos Las dos palabras comparten el prefijo nano que proviene del voshycablo griego del mismo nombre y que significa diminuto enano peshyquentildeo yes usado en el sistema inshyternacional (SI) de unidades para indicar un factor de 10-9 (es decir la mil milloneacutesima parte de algo) Un
NClIIon Un iexclMIniO BlllIgtn
Figura 1 Tamantildeos caracteriacutesticos y escala de los diferentes objetos nanomeacutetricos comshyprendidos entre O 1y 100 nm con los que se trabaja habitualmente en la nanotecnoshylogiacutea (Imagen tomada de la referencia [1])
nanoacutemetro (n m) es una longitud diez veces superior al tamantildeo tiacutepishyco de un aacutetomo (O 1 nm) o lo que es lo mismo unas 80000 veces maacutes pequentildeo que el diaacutemetro de un cabello humano De este modo la diferencia entre estas dos palabras surge de la propia diversidad en la definicioacuten de ciencia y tecnologiacutea Ciencia es la necesidad de saber un reflejo de la curiosidad del ser humano planteada de forma obJeshytiva y utilizando el meacutetodo cientiacutefishyco (es decir el trabajo realizado en un laboratorio de investigacioacuten en el que se busca o prueba una proshypiedad o una ley de la naturaleza) mientras que tecnologiacutea parte de los conocimientos baacutesicos estableshycidos por la ciencia para construir un dispositivo o aparato que tenga una utilidad o aplicacioacuten determishynada De esta forma la nanociencia y la nanotecnologiacutea estaacuten ligadas y son las dos caras de una misma moneda la tecnologiacutea se desarroshylla a partir de los conocimientos cientiacuteficos existentes y a su vez eacutesta proporciona nuevas herramientas a los cientiacuteficos con las que estudiar nuevos conceptos y avanzar en la ciencia que una vez maacutes generashyraacute tecnologiacutea nueva creando un sistema retroalimentado conocido como ciacutercu lo virtuoso
Ni la nanociencia ni la nanot ecshynologiacutea nacieron como disciplinas cerradas sino que ambas son camshypos del conocimiento que se han
ido construyendo paralelamente con la generacioacuten de nuevos conoshycimientos e innovaciones De maneshyra general se podriacutea definir nanoshytecnologiacutea como la fabricacioacuten de materiales estructu ras dispositivos y sistemas funcionales a traveacutes del control y ensamblado de la materia a la escala del nanoacutemetro (de O 1 a 100 nanoacutemetros del aacutetomo hasta por debajo de la ceacutelula tal y como se muestra en la figura 1) asiacute como la aplicacioacuten de nuevos conceptos y propiedades (fiacutesicas quiacutemicas bioloacutegicas mecaacutenicas eleacutectricas) que surgen como consecuencia de esa escala tan reducida Esta escala de tamantildeos es un tanto arbitraria el liacutemite inferior (una deacutecima de nanoacutemetro) parece claro ya que por debajo del aacutetomo no hay obshyjetos manipulables Sin embargo el liacutemite superior (una centena de nanoacutemetro) es una referencia para indicar que los objetos deben de estar por debajo de la micra Hoy en diacutea tenemos el conocimiento necesario para mover manipular y construir objetos de estos tamantildeos (nanociencia) que seraacuten utilizados en un futuro cercano para realizar una funcioacuten especiacutefica dentro de un determinado dispositivo (nanoshytecnologiacutea)
El origen de la Nanotecnologiacutea es un tanto difusa pero concepshytualmente se atribuye al Premio Nobel Richa l-d Feynman durante su famoso discurso There is plenty of Room at the Bottom (Hay mucho espacio al fondo) En esta miacutetica conferencia pronunciada en 1959 en el Instituto de Tecnologiacutea de California en Pasadena Feynman tratoacute sobre el problema de manishypular controlar y fabricar objetos de muy pequentildeas dimensiones abordaacutendolo desde una perspectishyva absolutamente distinta a como se habiacutea hecho hasta el momento y abriendo todo un nuevo mundo de posibilidades cientiacuteficas y tecnoloacuteshygicas En aquel momento su discurshyso no tuvo una gran repercusioacuten tal vez por la carencia de teacutecnicas experimentales que permitiesen
visualizar las unidades atoacutemicas y moleculares a manipular Es maacutes la palabra nanotecnologiacutea no apashyrece en su discurso y fue acuntildeashyda posteriormente en 1974 por el profesor N Taniguchi de la Univershysidad de Ciencia de Tokio cuando la mencionoacute en un artiacuteculo titulado On the Basic Concept of Nanoteshychnology (sobre el concepto baacutesishyco de la nanotecnologiacutea) En dicho artiacuteculo se hablaba de como esta tecnologiacutea nos permitiriacutea separar consolidar y deformar materiales aacutetomo a aacutetomo o moleacutecula a moshyleacutecula Posteriormente en el antildeo 1986 E Drexler publicoacute su libro Engines of Creation (maacutequinas de creacioacuten) en el que se descrishybe coacutemo las nanomaacutequinas seraacuten capaces de construir desde ordeshynadores hasta maquinaria pesada mediante procesos de ensamblaje de moleacuteculas y aacutetomos Los encarshygados de realizar tan tedioso proshyceso seriacutean nanorobots ensamblashydores capaces de auto- repararse y constituirse a siacute mismos
La idea de usar nanorobots creados a nuestro antojo para reashylizar funciones determinadas nos recuerdan al funcionamiento de los ribosomas y otros agregados moshyleculares en las ceacutelulas de nuestro cuerpo De hecho la biologiacutea viene usando la manipulacioacuten molecular desde hace casi 4000 millones de
antildeos sobre la Tierra Concretamenshyte las maacutequinas auto-repllcantes a nivel atoacutemico son guiadas por el ADN replicadas por el ARN moshyleacuteculas especiacuteficas son ensamblashydas mediante encimas y las ceacutelulas estaacuten llenas de motores a escala molecular Cadenas de iones que permiten o bloquean el paso de otros iones al interior de la ceacutelula a traveacutes de la pared de liacutepidos estaacuten exquisitamente disentildeadas a escala atoacutemica_ Hay por tanto una coshynexioacuten importante de los concepshytos finales de la nanotecnologiacutea con la biologiacutea Las formas de vida maacutes pequentildeas bacterias virus y los componentes activos de las ceacutelulas tienen tamantildeos tiacutepicos en el rango del nanoacutemetro
De este modo otro de los obshyjetivos de la nanociencia y la nashynotecnologiacutea es aprender de los mecanismos fundamentales que la vida ha desarrollado durante su evolucioacuten para intentar reproducirshylos e incluso adaptarlos buscando la resolucioacuten de otros problemas que poco tienen que ver en prinshycipio con la biologiacutea Se podriacutea decir que la evolucioacuten darwiniana ha alcanzado la maestriacutea de las leshyyes de mecaacutenica cuaacutentica que son probabiliacutesticas en su naturaleza como meacutetodo para la supervivenshycia La comprensioacuten de fenoacutemeshynos cuaacutenticos presentes a escala
Figura 2 Basados en la mecaacutenica cuaacutentica han surgido nuevos tipos de microscopios llamados eJe campo cercano (SPM) que nos permiten ver y manipular la materia a escala atoacutemica Estos microscopios basados en la interaccioacuten eJe una punta metaacutelica afilada con el substrato a estudiar (imagen izquierda) han sido una verdadera revolushycioacuten cientiacutefica ya que nos permiten visualizar directamente los aacutetomos de la materia tal y como se observa en la imagen de la derecha (caeJa una de las bolas es un aacutetomo de siliCio) (Imaacutegenes tomadas de la referencia [1])
nanomeacutetrica necesitan por tanto de investigacioacuten fun damental para que puedan ser aplicables en disshypositivos tilles como nanosensores nanomotores y en muchas otras aplicaciones como en medicina y farmacologiacutea
A pesar de que el concepto de aacutetomos ya se habiacutea postulado en la ant igua Grecia eacutestos no se llegaron a visua lizar hasta finales del sig lo XX El ser humano siempre ha senshytido la necesidad de ver maacutes allaacute de lo que le permiten sus limitaciones naturales El mundo invisible es tan infinito y fascinante como el univershyso y aunque nos cueste imaginar y comprender el pequentildeo tamantildeo el enorme nuacutemero o la naturaleza de los objetos diminutos es un reto acercarnos a la grandeza de lo peshyquentildeo El desarrollo de nuevos meacuteshytodos microscoacutepicos para la visuashylizacioacuten del nanomundo marcoacute un hito en el conocimiento cientiacutefico El microscopio oacuteptico tuvo que ser reemplazado por nuevas teacutecnicas como el microscopio electroacutenico o el microscopio de efecto tuacutenel puesto que los liacutemites en resolushycioacuten vienen determinados por la longitud de onda de la luz usada que para el espectro visib le se situacutea entre 400 y 700 nm De este modo soacutelo so podiacutean resolver estructuras en el rango del sub-microacutemetro lo que corresponde a tamantildeos 1000 veces mayor quo la longitud caracshyteriacutestica de un aacutetomo y por tanto no permitiacutean su manipulacioacuten
El trabajo con objetos tan peshyquentildeos inherente a la nanotecnoshylogiacutea entrantildea una gran dificultad y de hecho fue algo praacutecticamente imposible hasta que se desarrollashyron los microscopios de campo cershycano (SPMs) mostrado en la Figura 2 Estas novedosas herramientas permiten no soacutelo la visualizacioacuten sino tambieacuten la manipulacioacuten de objetos de dimensiones nanomeacuteshytricas de muy distinta naturaleza Estos microscopios son tan potenshytes que con ellos es posible llegar a ver aacutetomos sob re una superficie
y moverlos a nuestro antojo La necesidad de esta compleja insshytrumentacioacuten implica otra de las carltJctoriacutesticas fundamentales que acompantildean a la nanociencia y nashynotecnologiacutea su interdisciplinarieshydad Asiacute pues el desarrollo de esta nueva ciencia requiere no soacutelo la utilizacioacuten de teacutecnicas de fabricashycioacuten visualizacioacuten y caracterizacioacuten muy precisas sino tambieacuten una aproximacioacuten multidisciplinar que reuacutena a fiacutesicos quiacutemicos bioacutelogos tecnoacutelogos y teoacutericos trabajando juntos y utilizando el mismo lenshyguaje
Una vez que los meacutetodos de vishysualizacioacuten fueron accesib les para los cientiacuteficos dos enfoques baacutesishycos surgieron para la creacioacuten de estructuras nanomeacutetricas de mashynera reproducible (veacutease la figura 3) El primer meacutetodo llamado topshydown (de arriba hacia abajo) imshypone esencialmente una estructura o patroacuten sobre el substrato que se
mm
Jlm
nm
Top clown
Bottom up
procesa Esta teacutecn ica estaacute basada en una adecuacioacuten y extensioacuten de las teacutecnicas ya existentes como por ejemplo la litografiacutea para crear dichas nanoestructuras Con estas teacutecnicas se obtienen muy alta reshysolucioacuten espacial (cercana a los 50 nm) a costes razonables pero que aumentan alarmantemente cuanto menor es el tamantildeo de la estrucshytura final debido a la dificultad en su produccioacuten Por el contrario el segundo meacutetodo denominado bottom-up(de abajo hacia arriba) estaacute basado en teacutecnicas que utilizan una filosofiacutea totalmente contraria esto es van desde las estructuras fundamentales (aacutetomos moleacuteculas especiacuteficas o nanopartiacuteculas) para crear los dispositivos por auto-enshysamblado El auto-ensamblado es un proceso en el que unos composhynentes inicialmente desordenados dan lugar a estructuras organizashydas como consecuencia de interacshyciones especiacuteficas o locales entre sus componentes Las estructu ras
Figura 3 Los dos meacutetodos usados para el control de la materia a escala nanomeacutetrica La imagen muestra (en sentido horario desde arriba) una imagen de microscoacutepio elecshytroacutenico de un electroacutemetro nanomecaacutenico una estructura de nano tubos de carbono un nanotubo (azul) conectando dos electrodos una red auto-ensamblada compuesta por moleacuteculas y aacutetomos de hierro y finalmente siete moleacuteculas de monoacutexido de carshybono formando la letra C obtenida por manipulacioacuten con una punta de un microsshycopio de campo cercano (Imagen tomada de la referencia [2)
crecidas son el resultado de la comshypeticioacuten ente procesos cineacuteticos y termodinaacutemicos
En la actualidad la microelecshytroacutenica uno de nuestros pilares tecnoloacutegicos estaacute basada en el meacutetodo top down La microelecshytroacutenica ha revolucionado y cambiashydo nuestra forma de vida en forma de ordenadores teleacutefonos moacuteviles televisores y un sinfiacuten de aparatos electroacutenicos Esta revolucioacuten estaacute basada en el transistor inventado en 1947 que hizo posible la apashyricioacuten del circuito integrado y el microprocesador El reto tecnoloacuteshygico es conseguir almacenar maacutes informacioacuten en un menor espacio de forma maacutes raacutepida y todo ello por menos dinero Hasta la fecha esto ha sido posible y ha seguido la llamada ley de Moore que estableshyce que la densidad de transistores en un dispositivo de estado soacutelido se doblariacutea cada 18 meses Asiacute un procesador Penti um IV obtenido mediante teacutecnicas litografiacutecas tieshyne en su interior aproximadamente 6 millones de transistorescm2 vashylor que cuadruplica a los del Penshytium 1 creado soacutelo 4 antildeos antes La separacioacuten miacutenima entre liacuteneas en el antildeo 2000 era de 180 nm y en el antildeo 2008 es de 45 nm como anuncioacute 18M Extrapolando estos nuacutemeros en el antildeo 20161a separashycioacuten entre liacuteneas deberiacutea ser de 10 nm es decir inferior a 100 aacutetomos De seguir cumplieacutendose esta ley y al mismo ritmo podriacuteamos aventurar que a mediados del siglo XXI Ilegashyriacuteamos a un limite absoluto un bit = un aacutetomo Sin embargo antes de alcanzar este liacutemite nos encontrashyriacuteamos con varios problemas
- El primero de ellos tiene que
Referencias
ver con el hecho de que a medishyda que se reduce el tamantildeo de un objeto su superficie crece respecto a su volumen Una consecuencia importante de este aumento es que las propiedades del material cambiaraacuten al reducir el tamantildeo del objeto puesto que las propiedades fiacutesicas de una superficie son muy distintas a las del volumen Estas modificaciones en las propiedades se conocen como efectos de tamashyntildeo finito
- El segundo problema reside en que para tamantildeos del orden o inferiores al nm aparecen efectos cuaacutenticos En nuestro mundo (mashycroscoacutepico) las leyes conocidas por ejemplo las que definen el movishymiento de los cuerpos (ecuaciones de Newton) o la conductividad eleacutectrica (ley de Ohm) dejan simshyplemente de ser vaacutelidas cuando tratamos con objetos cercanos al tamantildeo nanomeacutetrico La existencia de estos efectos lejos de tomarse como inconvenientes o inoportushynos se plantean hoy diacutea como imshyportantes alternativas para la creashycioacuten de futuros dispositivos fundashymentado en propiedades ni siquieshyra existentes en la naturaleza
- El uacuteltimo problema fundashymental que aparece al intentar seguir disminuyendo el tamantildeo de un objeto es que cada vez resulta maacutes difiacutecil mejorar las herramientas que permiten su manipulacioacuten Por tanto aunque la ley de Moore se ha cumplido inexorablemente dushyrante maacutes de 30 antildeos vemos que llegado un momento aparecen una serie de limitaciones intriacutensecas que son irresolubles con el tipo de planteamiento en el que se basa la tecnologiacutea actual Asiacute se imposhyne la necesidad de desarrollar una
nueva tecnologiacutea que nos permita asumir los desafiacuteos planteados en nuestra carrera hacia la miniaturishyzacioacuten Ese es el papel de la nanoshytecnologiacutea
A pesar de que en la actualidad existen pocos productos basados en la nanotecnologiacutea ya existe una gran repercusioacuten mediaacutetica en la sociedad a traveacutes de reportajes y programas en prensa radio teleshyvisioacuten cine ciencia-ficcioacuten e intershynet La nanotecnologiacutea produce el mismo tipo de fascinacioacuten preocushypacioacuten y miedo que los estudios sobre el cosmos aunque ambos son extremos opuestos lo diminushyto frente a lo gigantesco Sin emshybargo siacute hay una gran diferencia entre ambos mundos El universo es gigantesco inalcanzable soacutelo observable mediante telescopios o radiotelescopios y en el que estashymos realizando intreacutepidas explorashyciones limitadas por ahora a los planetas de nuestro entorno Por el contrario podemos movernos en la nanoescala con gran familiashyridad y podemos jugar con los aacutetomos y moleacuteculas para producir nuevas estructuras y nuevos mateshyriales El dominio de la materia en la nanoescala nos permite disentildear y fabricar nuevos materiales hasta ahora inexistentes descubrir proshypiedades nunca observadas inven shytar dispositivos que nos permitan construir otros maacutes y maacutes compleshyjos con comportamientos similares a entidades bioloacutegicas etceacutetera Todo ello nos lleva a hacernos una pregunta casi existencial iquestHasta doacutende podremos llegar con la nashynotecnologiacutea 7 No se conoce la resshypuesta el limite final podriacutea residir en nuestra propia imag inacioacuten
[1) e Briones Lloren te ECasero Junquera J A Martiacuten Gago PA Ame lio Serena Domingo J M Goacutemez Olleta P Moltoacute Moltoacute Nanociencia y ilanotecnologiacutea Entre la ciencia ficcioacuten del presente y la tecnologiacutea del futuro Fundacioacuten Espantildeola para la Ciencia y la Tecnologiacutea httpowwwfecvtes [2J J V Barth G Constantini K Kern Engineering atomic and molecular nanostructures at surfaces Nature 437 671 (2005) [3J E L Wolf Nanophysics and Nanotechnology An Introduction to Modern Concepts in Nanoscience (Segunda Edicioacuten) W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2006) [4J B Brushhan Springer Handbook of Nanotechnology Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2004) [5J M Koacuteh ler W Fritzsche Nanotechnology An Introduction to Nanostructuring techniques W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2004)
Hace casi veintitreacutes siglos exacshytamente el antildeo 287 aC naciacutea en Siracusa entonces una colonia de la Magna Grecia el gran Arquiacutemeshydes uno de los mayores genios de la antiguumledad de cuyos inventos y descubrimientos seguimos benefishyciaacutendonos ahora
De su vida es poco lo que sabeshymos porque la biografiacutea que escrishybioacute un coetaacuteneo suyo llamado Heshyraacuteclides no llegoacute hasta nosotros La mayor pa rte de la informacioacuten que poseemos se la debemos a Plutarco (46-120 de nuestra era) en su fashymosa obra Vidas Paralelas quien a su vez extrajo los datos del hisshytoriador romano Pollbio autor de una Historia universal
Se considera probable aunque no probado que viajoacute a Egipto y mantuvo estrecha relacioacuten con Erashytoacutestenes de Cirene director de la ceacutelebre biblioteca alejandrina y se da por cierto que contactoacute con la escuela cientiacutefica de dicha ciudad cuyos matemaacuteticos leyeron y citashyron sus obras No obstante hubo que esperar hasta el antildeo 530 de para que se hiciera la primera comshypilacioacuten de sus escritos por Isidoro de Mileto Pocas copias de los trashybajos del sabio siracusano sobrevishyvieron y no fue hasta 1906 cuando Johann Ludw ig Heiberg descubrioacute en Constantinopla un palimpsesto (papiro sobre el que se ha escrito un texto sobre otro anterior borrashydo) que permitioacute conocer los razoshynamientos matemaacuteticos de que se habiacutea va lido Arquiacutemedes para sus descubrimientos
Fue un genio de las matemaacuteshyticas con especial dedicacioacuten a la geometriacutea Sus hallazgos le garanshytizan un puesto de honor en 105
anales de la ciencia Ideoacute un meacutetoshydo para medir la circunferencia coshynociendo el diaacutemetro y determinoacute con aproximacioacuten de menos de dos mileacutesimas el valor del pi griego Elaboroacute tambieacuten las foacutermulas que
ARQUIMEDES permiten calcular el aacuterea del ciacutercushylo partiendo del radio y calculo el aacuterea de un segmento de paraacutebola entre otros hallazgos geomeacutetricos
Si bien no descubrioacute la palanca estudioacute las leyes que explican el principio que entra en juego al accionarla y al darse cuenta de la importancia que teniacutea dijo Si me dan un punto de apoyo movereacute el mundo
Arquiacutemedes no solo cultivoacute con eacutexito las matemaacuteticas sino que hizo incursiones fructiacuteferas en la fiacutesishyca Inventoacute el tornillo que lleva su nombre consistente en un mecashynismo con una hoja en forma de tornillo dentro de un cilindro para transferir agua desde un nivel bajo a canales de irrigacioacuten Este tornishyllo sigue usaacutendose para bombear liacutequidos
Se dice que mientras tomaba un bantildeo observoacute que el agua de la tina subiacutea cuando eacutel entraba y este efecto le llevoacute a descubrir el prinshycipio hrdrostaacutetico conocido como principio de Arquiacutemedes que en su versioacuten actualizada se enuncia diciendo que un soacutelido sumergido en un liquido recibe un empuje ha-
Piacuteo Moa Ban ga Escritor
cia arriba igual al peso del vo lumen del liacutequido que desaloja Al descushybrir este principio exclamoacute Eureshyka (Lo he encontrado) que ha pasado al cataacute logo de expresiones populares
Su mente prodigiosa no solo elucubraba teoriacuteas innovadoras tambieacuten dedicoacute su talento a inshyventa r armas nuevas que pudieran servir para la defensa de su ciudad Una de ellas fue un artefacto esshypecie de garra capaz de hund ir un naviacuteo enemigo
Pero el arma maacutes sorprendente seriacutean los espejos ustorios conocishyda por un relato de Luciano de Sashymosata (12 1-161 de) con la cual consiguioacute incendiar una escuadra enemiga Este invento nunca ha sido reproducido por lo que se pone en duda su existencia
La muerte de Arquiacutemedes se produjo el antildeo 212 aC a los 75 antildeos una edad considerada lonshygeva para la eacutepoca asesinado por un soldado romano de los que conquistaron Siracusa seguacuten la leshyyenda al negarse a acompantildearle pretextando que teniacutea que resolver antes un problema
Estatua de bronce de Arquiacutemedes en el observatorio Archenhold en Berl iacuten esculpida por Gerhard Thieme e inaugurada en 1972
Jack W Szostack
PREMIOS NOBEL Piacuteo Moa Banga DE CIENCIA 2009
Escritor
Charles K Kao George E Smith Wi llard S Boyle
2009 fue un antildeo en el que la concesioacuten de los premios Nobel de ciencia revistioacute ciertas peculiashyridades que conviene resaltar En primer lugar la adjudicacioacuten a tres investigadores en cada uno excepshyto en el de Economiacutea que fue comshypartido por dos ganadores Todos ellos destacaron en investigacioacuten baacutesica cuyos resultados propiciaron muacuteltiples aplicaciones praacutecticas lo que muestra claramente la imshyportancia que la ciencia pura tiene para el progreso
Otra caracteriacutestica es la alta parshyticipacioacuten de la mujer que acaparoacute cinco nominaciones el 44 de los agraciados proporcioacuten nunca alshycanzada antes Una de ellas la de Economiacutea es la primera mujer en ser distinguida con el galardoacuten en dicha disciplina en los 60 antildeos en que se adjudicoacute
MEDICINA
Recayoacute en tres cientiacuteficos (dos mUjeres y un varoacuten) que seguacuten destacoacute el jurado del Instituto Kashyrolinska han antildeadido una nueva dimensioacuten para la comprensioacuten de la ceacutelula han arrojado luz sobre los mecan ismos de enfermedades y han estimulado el desarrollo de nuevas terapias potenciales Se trata de Elisabeth H Blackburn Carol W Greider y Jack W Szostak
Los tres destacaron en la investishygacioacuten baacutesica sobre los teloacutemeshyros una estructura que se une a los extremos de los cromosomas humanos y los protege del enveshyjecimiento A la piexclimera se debe el descubrimiento de la enzima telomerasa que es un mecanismo baacutesico para la vida Cuando la teloshymerasa aumenta anormalmente se produce caacutencer O sea que en su justa medida rejuvenece la ceacutelula pero en exceso provoca un tumor Los conocimientos adquiridos proshymeten aplicaciones futuras en la lucha contra el caacutencer y el enveJeshycimiento celular
Blackburn nacioacute en Tasmania (Australia) en 1948 y junto con su disciacutepula Greider descubrieron la telomerasa en 1984
Grelder natural de California nacioacute en 1961 y fue quien demosshytroacute que los teloacutemeros previenen
el dantildeo en los cromosomas y por uacuteltimo Szostak de 57 antildeos Ion dishynense identificoacute ceacutelulas que por estar mutadas provocan un enveJeshycimiento celular prematuro
FiacuteSICA
La Academia sueca concedioacute el preciado galardoacuten a tres investigashydores que han ayudado a sentar las bases de las actuales redes de comunicaciones al decir del JUshyrado Son Charles Kao Kuen WishylIiaard S Boyle y George E Smith El tema comuacuten de investigacioacuten fue el descubrimiento del siacutelice un mashyterial abundante en la naturaleza como transmisor de la luz y a traveacutes de ella de las comunicaciones por fibra oacuteptica
El proceso lo inicioacute Kao en 1966 con la publicacioacuten de un artiacuteculo firmado conjuntamente con G O Gackam en el que anunciaba la capacidad de la luz para transmitir informacioacuten De ahiacute arranca la utishylizacioacuten industrial de la fibra oacuteptica desde 1970 transformada hoy en una red de maacutes de 1000 millones de kiloacutemetros por la que circulan textos muacutesica e imaacutegenes utilizashydas en Internet medicina etc
Kao que nacioacute en 1933 en Shanghai fue el precursor y visionashyrio del horizonte que se abriacutea con el empleo de la fibra oacuteptica Vive
Venkatraman Ramakrishnan Ada E Yonath Thomas A Stei tz
en Hong Kong donde sigue ded ishycado a la docencia
Boyle nacido en Canadaacute en 1924 junto con Smith que nacioacute en Nueva York en 1930 siguiendo la teoriacutea sobre el efecto fotoeleacutectrishyco de Einstein que le valioacute el Nobel crearon un sensor digital llamado CCD (Charged Coupled Device) cashypaz de reunir y leer las sentildeales de un gran nuacutemero de elementos de las imaacutegenes el ojo electroacutenico de las caacutemaras digitales que se utiliza tambieacuten en numerosas aplicaciones teacutecnicas como en la observacioacuten del interior del cuerpo humano y ha proporcionado fotos de lejanos lugares (como por ejemplo de Marshyte) o de los oceacuteanos profundos en palabras de la Academia
QUiacuteMICA
Tambieacuten este antildeo fueron tres investigadores de esta ciencia los laureados con el preciado galarshydoacuten cuyos nombres son Benkatrashyman Ramakrishnan Ada Yonath y Thomas Steitz que coincidieron en sus estudios sobre la estructura y funciones de los ribosomas unas partiacuteculas del citoplasma que desshycodifican la informacioacuten del ADN transmitida por el ARN mensajero para fabricar las proteiacutenas selecshycionando los amin oaacutecidos uno a uno
Los equipos liderados por los tres ganadores consiguieron por medio de la cristalografiacutea de rayos X el coshynocimiento en tres dimensiones de la estructura atoacutemica de los ribososhymas en el antildeo 2000 Este logro de bioquiacutemica baacutesica permitioacute saber como actuacutean los antibioacuteticos en las ceacutelulas de las bacterias lo que haraacute
posible disentildear nueshyvos antibioacuteticos que mejoren Ia actividad de 10$ actualmente en uso evitando asiacute la aparicioacuten de resistenshycia que se da en algushynos casos
La israeliacute Yonath de 70 antildeos trabaja en el Instituto Weismann de Jerusaleacuten y fue la pionera en obtener los primeros cristales Ellnor Ostrom OIIver E Willlamson de ribosomeacutels el norteamericano Steitz nacido en 1940 es profesor de la Universidad de Yale y publicoacute en 1998 el primer mapa incomshypleto del ribosoma y por uacuteltimo Ramakrishnan el maacutes Joven de los tres nacioacute en la India en 1952 y trabaja en la Universidad de Camshybridge (R~lIlo Unido) Tuvo una partlclpaClon relevante en la resoshylucioacuten de la estructura ribosoacutemica En dicha Universidad fue donde James Watson y Francis Crick desshycubrieron en 1953 la estructura en doble heacutelice del ADN
ECONuumlMiacuteA
La Academia de Ciencias de Suecia otorgoacute el premio de Ecoshynomiacutea a dos profesores estadounishydenses (como manda la tradici oacuten) por sus investigaciones en torno a las organizaciones sociales y la imshyportancia que en ellas tiene la orshyganizacioacuten econoacutemica (economic gobernance) que ha sido tladucishyda al espantildeol por un raro palabro gobernanza que bien podriacutea haber sido sustituido por gobierno o gobernabilidad Los plemiados son Elinor Ostrom y Oliver WiJliamshy
son Aunque ambos partieron de oacutepticas distintas coinciden en sus conclusiones
Ostrom nacida en 1933 es proshyfesora de la Universidad de Indiana y centroacute su trabajo en el estudio de la gestioacuten de la propiedad comuacuterl y en su libro El gobierno de los meshydios comunes describe numeroshy
sos casos eXitosos de comunidades locales entre las que incluyoacute el Trishybunal de las Aguas de Valencia un jurado centenario de regantes que dirime los conflictos derivados del uso del agua como ejemplos que muestran mayor eficiencia que la de otras forma puacuteblicas o privadas de gestioacuten Llega a la conclusioacuten de que ni la plivatizacioacuten ni la gesshytioacuten puacuteblica son siempre la mejor
opcioacuten Por su parte Williamson de 77
antildeos (uno maacutes que su pareja ganashydora) es docente de la Universidad de Berkeley California y autor de la obra Las instituciones econoacuteshymicas del capitalismo en la que estudia la teoriacutea y desarrollo de los costes de transaccioacuten que son los derivados de la operacioacuten aunque no formen parte del precio y su aplicacioacuten al funcionamiento intershyno de las empresas Analizoacute como influyen las relaciones jeraacuterquicas de las grandes sociedades en la reshysolucioacuten de los conflictos internos Tambieacuten estudioacute las situaciones en las que la organizacioacuten empresashyrial se vuelven tan complejas que aconseja externalizar determi nadas actividades operacioacuten que recibe el nombre de outsourci ng
ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
bull Los diacuteas 18 19 Y20 de septiemshybre tuvo luga r en el municipio ourenshysano de Maceda la celebracioacuten de Asshyt roga licia 09 evento del que nuestra agrupacioacuten form a parte como colaboshyradora organizadora del mismo y que en los uacuteltimos dos antildeos se estaacute convirshytiendo en la referencia del panorama astronoacutemico gallego gracias a la gran calidad de las conferencias y talleres que durante estos diacuteas se desarrollan wwwastroga liciaorg
- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
bull El diacutea 16 de octubre t uvo lugar una observacioacuten con el colectivo ponteshyvedreacutes Va ipolorio en el nacimiento del Riacuteo Gafos muy cerquita de Pontevedra A esta observacioacuten acudieron muchos miembros de dicho colectivo y un buen nuacutemero de miembros de la AARB
bull Los diacuteas 13 y 24 de noviembre Julio Pereira impartioacute sendas charlas de Iniciacioacuten a la Astronomiacutea y sesiones de Planetario para los alumnos del Coleshygio Mariano de Vigo Tambieacuten t uvieron lugar estas charlas de iniciacioacuten a la Asshytronomiacutea en el Colegio Las Acacias
voa nos acercoacute todas las novedades acerca de la investigacioacuten sobre exoshyplanetas con una charla-coloquio titushylada Planetas Extrasol ares que tuvo lugar en la Libreriacutea Casa eJel Libro cuya gerencia una vez mas nos cedioacute su sashyloacuten de actos para nuestras actividades
bull El 17 de noviembre Pablo Martiacuteshynez Javier Navidad Sebastiaacuten Hernaacutenshydez y Ricardo Lago se desplazaron al Alto de Fontefriacutea con intencioacuten de obshyservar el maacuteximo de las Leoacutenidas (lluvia de estrellas)
bull El 23 de noviembre Ricardo Lago impartioacute una charla-coloquio titu lada Exploracioacuten Espac ia l en el sa loacuten de actos de la libreriacutea Casa del Libro
bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
bull Durante este antildeo 2009 se han enviado reportes sobre contaminacioacuten lumiacutenica al Proyecto IACO en el ma rco del AIA-IYA2009
bull Se ha puesto en marcha el Proshyyecto CMON (Collaborative Meteor Observatory Network) entre varios afishycionados gallegos para montar una red gallega de registro y estudio de boacutelidos y meteoros que pueda colaborar con otras redes profesionales que ya estaacuten en pleno funcionamiento
Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
-
Eridanu~--
[) 225 0
Columba -lt
E w
Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
Diacutea 20shy
Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
Diacutea 4shy
Diacutea 22shy
Diacutea 17shy
MAYO
Diacutea 6shy
Diacutea 16shy
Diacutea 26shy
JUNIO
Diacutea 8shy
Diacutea 21shy
Diacutea 28shy
Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
Toda a informacioacuten de
Vi O
Alcaldiacutea Concello de Vigo
ALCALDiacuteA
Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
Cal eacute o seu horario Luns a venres de 8 da mantildeaacute aacutes 8 da tarde e saacutebados de 10 da mantildeaacute aacutes 2 da tarde
Outros servizos de Atencioacuten Cidadaacute Se vostede quere obter informacioacuten a traveacutes do seu moacutebil ou do seu enderezo electroacutenico sobre ofertas de emprego munlClpals subvencioacutens e prazos de pagamento dos impostos municipais noacutes informaacutemoloa sen custo alguacuten Poacutedese dar de alta a traveacutes do 010 ou no enderezo 010vigoorg
Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
bullWWW vigO org
La nanociencia y la nanotecshynologiacutea son dos aacutereas del conocishymiento emergentes con un elevado caraacute cter multidisciplinar Hablar de ellas es sinoacutenimo de innovacioacuten desarrollo y de relevanc ia cientiacutefica y social Tal es asiacute que ambas discishyplinas han sido incorporadas como una de las Acciones Estrateacutegicas del Plan Nacional de I+D+ i 2008-2011 o lo que es lo mismo el Gobierno espantildeol reconoce el papel de estas disciplinas para mejoror nuestra competitividad industrial Dicho reshyconocimiento estaacute fundamentado en avances innovadores obtenidos que van desde la s aplicaciones en medicina (fabricacioacuten de ligamenshytos o tendones artificiales) o en aplicaciones energeacuteticas dedicadas
BlIClen
ANOCIENCIA y NANOTECNOLOGIA
UN VIAJE FASCINANTE AL NANOCOSMOS
Jorge Lobo Checa Centre dlnvestigacioacute en Nanocieacutencia i Nanotecnologia CIN2 (CSIC -leN) Esfera UAB 08193-Bel laterra Espantildea
a la construccioacuten (edificios que se puedan autoabastecer energeacuteticashymente) hasta su implementacioacuten en dispositivos electroacutenicos cada vez maacutes diminutos y potentes
En nuestra sociedad es cada vez maacutes probable toparse con las palashybras nanociencia y nanotecnoloshygiacutea y consecuentemente es loacutegico preguntarse cuaacutel es el significado y la diferencia entre ambos vocashyblos Las dos palabras comparten el prefijo nano que proviene del voshycablo griego del mismo nombre y que significa diminuto enano peshyquentildeo yes usado en el sistema inshyternacional (SI) de unidades para indicar un factor de 10-9 (es decir la mil milloneacutesima parte de algo) Un
NClIIon Un iexclMIniO BlllIgtn
Figura 1 Tamantildeos caracteriacutesticos y escala de los diferentes objetos nanomeacutetricos comshyprendidos entre O 1y 100 nm con los que se trabaja habitualmente en la nanotecnoshylogiacutea (Imagen tomada de la referencia [1])
nanoacutemetro (n m) es una longitud diez veces superior al tamantildeo tiacutepishyco de un aacutetomo (O 1 nm) o lo que es lo mismo unas 80000 veces maacutes pequentildeo que el diaacutemetro de un cabello humano De este modo la diferencia entre estas dos palabras surge de la propia diversidad en la definicioacuten de ciencia y tecnologiacutea Ciencia es la necesidad de saber un reflejo de la curiosidad del ser humano planteada de forma obJeshytiva y utilizando el meacutetodo cientiacutefishyco (es decir el trabajo realizado en un laboratorio de investigacioacuten en el que se busca o prueba una proshypiedad o una ley de la naturaleza) mientras que tecnologiacutea parte de los conocimientos baacutesicos estableshycidos por la ciencia para construir un dispositivo o aparato que tenga una utilidad o aplicacioacuten determishynada De esta forma la nanociencia y la nanotecnologiacutea estaacuten ligadas y son las dos caras de una misma moneda la tecnologiacutea se desarroshylla a partir de los conocimientos cientiacuteficos existentes y a su vez eacutesta proporciona nuevas herramientas a los cientiacuteficos con las que estudiar nuevos conceptos y avanzar en la ciencia que una vez maacutes generashyraacute tecnologiacutea nueva creando un sistema retroalimentado conocido como ciacutercu lo virtuoso
Ni la nanociencia ni la nanot ecshynologiacutea nacieron como disciplinas cerradas sino que ambas son camshypos del conocimiento que se han
ido construyendo paralelamente con la generacioacuten de nuevos conoshycimientos e innovaciones De maneshyra general se podriacutea definir nanoshytecnologiacutea como la fabricacioacuten de materiales estructu ras dispositivos y sistemas funcionales a traveacutes del control y ensamblado de la materia a la escala del nanoacutemetro (de O 1 a 100 nanoacutemetros del aacutetomo hasta por debajo de la ceacutelula tal y como se muestra en la figura 1) asiacute como la aplicacioacuten de nuevos conceptos y propiedades (fiacutesicas quiacutemicas bioloacutegicas mecaacutenicas eleacutectricas) que surgen como consecuencia de esa escala tan reducida Esta escala de tamantildeos es un tanto arbitraria el liacutemite inferior (una deacutecima de nanoacutemetro) parece claro ya que por debajo del aacutetomo no hay obshyjetos manipulables Sin embargo el liacutemite superior (una centena de nanoacutemetro) es una referencia para indicar que los objetos deben de estar por debajo de la micra Hoy en diacutea tenemos el conocimiento necesario para mover manipular y construir objetos de estos tamantildeos (nanociencia) que seraacuten utilizados en un futuro cercano para realizar una funcioacuten especiacutefica dentro de un determinado dispositivo (nanoshytecnologiacutea)
El origen de la Nanotecnologiacutea es un tanto difusa pero concepshytualmente se atribuye al Premio Nobel Richa l-d Feynman durante su famoso discurso There is plenty of Room at the Bottom (Hay mucho espacio al fondo) En esta miacutetica conferencia pronunciada en 1959 en el Instituto de Tecnologiacutea de California en Pasadena Feynman tratoacute sobre el problema de manishypular controlar y fabricar objetos de muy pequentildeas dimensiones abordaacutendolo desde una perspectishyva absolutamente distinta a como se habiacutea hecho hasta el momento y abriendo todo un nuevo mundo de posibilidades cientiacuteficas y tecnoloacuteshygicas En aquel momento su discurshyso no tuvo una gran repercusioacuten tal vez por la carencia de teacutecnicas experimentales que permitiesen
visualizar las unidades atoacutemicas y moleculares a manipular Es maacutes la palabra nanotecnologiacutea no apashyrece en su discurso y fue acuntildeashyda posteriormente en 1974 por el profesor N Taniguchi de la Univershysidad de Ciencia de Tokio cuando la mencionoacute en un artiacuteculo titulado On the Basic Concept of Nanoteshychnology (sobre el concepto baacutesishyco de la nanotecnologiacutea) En dicho artiacuteculo se hablaba de como esta tecnologiacutea nos permitiriacutea separar consolidar y deformar materiales aacutetomo a aacutetomo o moleacutecula a moshyleacutecula Posteriormente en el antildeo 1986 E Drexler publicoacute su libro Engines of Creation (maacutequinas de creacioacuten) en el que se descrishybe coacutemo las nanomaacutequinas seraacuten capaces de construir desde ordeshynadores hasta maquinaria pesada mediante procesos de ensamblaje de moleacuteculas y aacutetomos Los encarshygados de realizar tan tedioso proshyceso seriacutean nanorobots ensamblashydores capaces de auto- repararse y constituirse a siacute mismos
La idea de usar nanorobots creados a nuestro antojo para reashylizar funciones determinadas nos recuerdan al funcionamiento de los ribosomas y otros agregados moshyleculares en las ceacutelulas de nuestro cuerpo De hecho la biologiacutea viene usando la manipulacioacuten molecular desde hace casi 4000 millones de
antildeos sobre la Tierra Concretamenshyte las maacutequinas auto-repllcantes a nivel atoacutemico son guiadas por el ADN replicadas por el ARN moshyleacuteculas especiacuteficas son ensamblashydas mediante encimas y las ceacutelulas estaacuten llenas de motores a escala molecular Cadenas de iones que permiten o bloquean el paso de otros iones al interior de la ceacutelula a traveacutes de la pared de liacutepidos estaacuten exquisitamente disentildeadas a escala atoacutemica_ Hay por tanto una coshynexioacuten importante de los concepshytos finales de la nanotecnologiacutea con la biologiacutea Las formas de vida maacutes pequentildeas bacterias virus y los componentes activos de las ceacutelulas tienen tamantildeos tiacutepicos en el rango del nanoacutemetro
De este modo otro de los obshyjetivos de la nanociencia y la nashynotecnologiacutea es aprender de los mecanismos fundamentales que la vida ha desarrollado durante su evolucioacuten para intentar reproducirshylos e incluso adaptarlos buscando la resolucioacuten de otros problemas que poco tienen que ver en prinshycipio con la biologiacutea Se podriacutea decir que la evolucioacuten darwiniana ha alcanzado la maestriacutea de las leshyyes de mecaacutenica cuaacutentica que son probabiliacutesticas en su naturaleza como meacutetodo para la supervivenshycia La comprensioacuten de fenoacutemeshynos cuaacutenticos presentes a escala
Figura 2 Basados en la mecaacutenica cuaacutentica han surgido nuevos tipos de microscopios llamados eJe campo cercano (SPM) que nos permiten ver y manipular la materia a escala atoacutemica Estos microscopios basados en la interaccioacuten eJe una punta metaacutelica afilada con el substrato a estudiar (imagen izquierda) han sido una verdadera revolushycioacuten cientiacutefica ya que nos permiten visualizar directamente los aacutetomos de la materia tal y como se observa en la imagen de la derecha (caeJa una de las bolas es un aacutetomo de siliCio) (Imaacutegenes tomadas de la referencia [1])
nanomeacutetrica necesitan por tanto de investigacioacuten fun damental para que puedan ser aplicables en disshypositivos tilles como nanosensores nanomotores y en muchas otras aplicaciones como en medicina y farmacologiacutea
A pesar de que el concepto de aacutetomos ya se habiacutea postulado en la ant igua Grecia eacutestos no se llegaron a visua lizar hasta finales del sig lo XX El ser humano siempre ha senshytido la necesidad de ver maacutes allaacute de lo que le permiten sus limitaciones naturales El mundo invisible es tan infinito y fascinante como el univershyso y aunque nos cueste imaginar y comprender el pequentildeo tamantildeo el enorme nuacutemero o la naturaleza de los objetos diminutos es un reto acercarnos a la grandeza de lo peshyquentildeo El desarrollo de nuevos meacuteshytodos microscoacutepicos para la visuashylizacioacuten del nanomundo marcoacute un hito en el conocimiento cientiacutefico El microscopio oacuteptico tuvo que ser reemplazado por nuevas teacutecnicas como el microscopio electroacutenico o el microscopio de efecto tuacutenel puesto que los liacutemites en resolushycioacuten vienen determinados por la longitud de onda de la luz usada que para el espectro visib le se situacutea entre 400 y 700 nm De este modo soacutelo so podiacutean resolver estructuras en el rango del sub-microacutemetro lo que corresponde a tamantildeos 1000 veces mayor quo la longitud caracshyteriacutestica de un aacutetomo y por tanto no permitiacutean su manipulacioacuten
El trabajo con objetos tan peshyquentildeos inherente a la nanotecnoshylogiacutea entrantildea una gran dificultad y de hecho fue algo praacutecticamente imposible hasta que se desarrollashyron los microscopios de campo cershycano (SPMs) mostrado en la Figura 2 Estas novedosas herramientas permiten no soacutelo la visualizacioacuten sino tambieacuten la manipulacioacuten de objetos de dimensiones nanomeacuteshytricas de muy distinta naturaleza Estos microscopios son tan potenshytes que con ellos es posible llegar a ver aacutetomos sob re una superficie
y moverlos a nuestro antojo La necesidad de esta compleja insshytrumentacioacuten implica otra de las carltJctoriacutesticas fundamentales que acompantildean a la nanociencia y nashynotecnologiacutea su interdisciplinarieshydad Asiacute pues el desarrollo de esta nueva ciencia requiere no soacutelo la utilizacioacuten de teacutecnicas de fabricashycioacuten visualizacioacuten y caracterizacioacuten muy precisas sino tambieacuten una aproximacioacuten multidisciplinar que reuacutena a fiacutesicos quiacutemicos bioacutelogos tecnoacutelogos y teoacutericos trabajando juntos y utilizando el mismo lenshyguaje
Una vez que los meacutetodos de vishysualizacioacuten fueron accesib les para los cientiacuteficos dos enfoques baacutesishycos surgieron para la creacioacuten de estructuras nanomeacutetricas de mashynera reproducible (veacutease la figura 3) El primer meacutetodo llamado topshydown (de arriba hacia abajo) imshypone esencialmente una estructura o patroacuten sobre el substrato que se
mm
Jlm
nm
Top clown
Bottom up
procesa Esta teacutecn ica estaacute basada en una adecuacioacuten y extensioacuten de las teacutecnicas ya existentes como por ejemplo la litografiacutea para crear dichas nanoestructuras Con estas teacutecnicas se obtienen muy alta reshysolucioacuten espacial (cercana a los 50 nm) a costes razonables pero que aumentan alarmantemente cuanto menor es el tamantildeo de la estrucshytura final debido a la dificultad en su produccioacuten Por el contrario el segundo meacutetodo denominado bottom-up(de abajo hacia arriba) estaacute basado en teacutecnicas que utilizan una filosofiacutea totalmente contraria esto es van desde las estructuras fundamentales (aacutetomos moleacuteculas especiacuteficas o nanopartiacuteculas) para crear los dispositivos por auto-enshysamblado El auto-ensamblado es un proceso en el que unos composhynentes inicialmente desordenados dan lugar a estructuras organizashydas como consecuencia de interacshyciones especiacuteficas o locales entre sus componentes Las estructu ras
Figura 3 Los dos meacutetodos usados para el control de la materia a escala nanomeacutetrica La imagen muestra (en sentido horario desde arriba) una imagen de microscoacutepio elecshytroacutenico de un electroacutemetro nanomecaacutenico una estructura de nano tubos de carbono un nanotubo (azul) conectando dos electrodos una red auto-ensamblada compuesta por moleacuteculas y aacutetomos de hierro y finalmente siete moleacuteculas de monoacutexido de carshybono formando la letra C obtenida por manipulacioacuten con una punta de un microsshycopio de campo cercano (Imagen tomada de la referencia [2)
crecidas son el resultado de la comshypeticioacuten ente procesos cineacuteticos y termodinaacutemicos
En la actualidad la microelecshytroacutenica uno de nuestros pilares tecnoloacutegicos estaacute basada en el meacutetodo top down La microelecshytroacutenica ha revolucionado y cambiashydo nuestra forma de vida en forma de ordenadores teleacutefonos moacuteviles televisores y un sinfiacuten de aparatos electroacutenicos Esta revolucioacuten estaacute basada en el transistor inventado en 1947 que hizo posible la apashyricioacuten del circuito integrado y el microprocesador El reto tecnoloacuteshygico es conseguir almacenar maacutes informacioacuten en un menor espacio de forma maacutes raacutepida y todo ello por menos dinero Hasta la fecha esto ha sido posible y ha seguido la llamada ley de Moore que estableshyce que la densidad de transistores en un dispositivo de estado soacutelido se doblariacutea cada 18 meses Asiacute un procesador Penti um IV obtenido mediante teacutecnicas litografiacutecas tieshyne en su interior aproximadamente 6 millones de transistorescm2 vashylor que cuadruplica a los del Penshytium 1 creado soacutelo 4 antildeos antes La separacioacuten miacutenima entre liacuteneas en el antildeo 2000 era de 180 nm y en el antildeo 2008 es de 45 nm como anuncioacute 18M Extrapolando estos nuacutemeros en el antildeo 20161a separashycioacuten entre liacuteneas deberiacutea ser de 10 nm es decir inferior a 100 aacutetomos De seguir cumplieacutendose esta ley y al mismo ritmo podriacuteamos aventurar que a mediados del siglo XXI Ilegashyriacuteamos a un limite absoluto un bit = un aacutetomo Sin embargo antes de alcanzar este liacutemite nos encontrashyriacuteamos con varios problemas
- El primero de ellos tiene que
Referencias
ver con el hecho de que a medishyda que se reduce el tamantildeo de un objeto su superficie crece respecto a su volumen Una consecuencia importante de este aumento es que las propiedades del material cambiaraacuten al reducir el tamantildeo del objeto puesto que las propiedades fiacutesicas de una superficie son muy distintas a las del volumen Estas modificaciones en las propiedades se conocen como efectos de tamashyntildeo finito
- El segundo problema reside en que para tamantildeos del orden o inferiores al nm aparecen efectos cuaacutenticos En nuestro mundo (mashycroscoacutepico) las leyes conocidas por ejemplo las que definen el movishymiento de los cuerpos (ecuaciones de Newton) o la conductividad eleacutectrica (ley de Ohm) dejan simshyplemente de ser vaacutelidas cuando tratamos con objetos cercanos al tamantildeo nanomeacutetrico La existencia de estos efectos lejos de tomarse como inconvenientes o inoportushynos se plantean hoy diacutea como imshyportantes alternativas para la creashycioacuten de futuros dispositivos fundashymentado en propiedades ni siquieshyra existentes en la naturaleza
- El uacuteltimo problema fundashymental que aparece al intentar seguir disminuyendo el tamantildeo de un objeto es que cada vez resulta maacutes difiacutecil mejorar las herramientas que permiten su manipulacioacuten Por tanto aunque la ley de Moore se ha cumplido inexorablemente dushyrante maacutes de 30 antildeos vemos que llegado un momento aparecen una serie de limitaciones intriacutensecas que son irresolubles con el tipo de planteamiento en el que se basa la tecnologiacutea actual Asiacute se imposhyne la necesidad de desarrollar una
nueva tecnologiacutea que nos permita asumir los desafiacuteos planteados en nuestra carrera hacia la miniaturishyzacioacuten Ese es el papel de la nanoshytecnologiacutea
A pesar de que en la actualidad existen pocos productos basados en la nanotecnologiacutea ya existe una gran repercusioacuten mediaacutetica en la sociedad a traveacutes de reportajes y programas en prensa radio teleshyvisioacuten cine ciencia-ficcioacuten e intershynet La nanotecnologiacutea produce el mismo tipo de fascinacioacuten preocushypacioacuten y miedo que los estudios sobre el cosmos aunque ambos son extremos opuestos lo diminushyto frente a lo gigantesco Sin emshybargo siacute hay una gran diferencia entre ambos mundos El universo es gigantesco inalcanzable soacutelo observable mediante telescopios o radiotelescopios y en el que estashymos realizando intreacutepidas explorashyciones limitadas por ahora a los planetas de nuestro entorno Por el contrario podemos movernos en la nanoescala con gran familiashyridad y podemos jugar con los aacutetomos y moleacuteculas para producir nuevas estructuras y nuevos mateshyriales El dominio de la materia en la nanoescala nos permite disentildear y fabricar nuevos materiales hasta ahora inexistentes descubrir proshypiedades nunca observadas inven shytar dispositivos que nos permitan construir otros maacutes y maacutes compleshyjos con comportamientos similares a entidades bioloacutegicas etceacutetera Todo ello nos lleva a hacernos una pregunta casi existencial iquestHasta doacutende podremos llegar con la nashynotecnologiacutea 7 No se conoce la resshypuesta el limite final podriacutea residir en nuestra propia imag inacioacuten
[1) e Briones Lloren te ECasero Junquera J A Martiacuten Gago PA Ame lio Serena Domingo J M Goacutemez Olleta P Moltoacute Moltoacute Nanociencia y ilanotecnologiacutea Entre la ciencia ficcioacuten del presente y la tecnologiacutea del futuro Fundacioacuten Espantildeola para la Ciencia y la Tecnologiacutea httpowwwfecvtes [2J J V Barth G Constantini K Kern Engineering atomic and molecular nanostructures at surfaces Nature 437 671 (2005) [3J E L Wolf Nanophysics and Nanotechnology An Introduction to Modern Concepts in Nanoscience (Segunda Edicioacuten) W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2006) [4J B Brushhan Springer Handbook of Nanotechnology Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2004) [5J M Koacuteh ler W Fritzsche Nanotechnology An Introduction to Nanostructuring techniques W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2004)
Hace casi veintitreacutes siglos exacshytamente el antildeo 287 aC naciacutea en Siracusa entonces una colonia de la Magna Grecia el gran Arquiacutemeshydes uno de los mayores genios de la antiguumledad de cuyos inventos y descubrimientos seguimos benefishyciaacutendonos ahora
De su vida es poco lo que sabeshymos porque la biografiacutea que escrishybioacute un coetaacuteneo suyo llamado Heshyraacuteclides no llegoacute hasta nosotros La mayor pa rte de la informacioacuten que poseemos se la debemos a Plutarco (46-120 de nuestra era) en su fashymosa obra Vidas Paralelas quien a su vez extrajo los datos del hisshytoriador romano Pollbio autor de una Historia universal
Se considera probable aunque no probado que viajoacute a Egipto y mantuvo estrecha relacioacuten con Erashytoacutestenes de Cirene director de la ceacutelebre biblioteca alejandrina y se da por cierto que contactoacute con la escuela cientiacutefica de dicha ciudad cuyos matemaacuteticos leyeron y citashyron sus obras No obstante hubo que esperar hasta el antildeo 530 de para que se hiciera la primera comshypilacioacuten de sus escritos por Isidoro de Mileto Pocas copias de los trashybajos del sabio siracusano sobrevishyvieron y no fue hasta 1906 cuando Johann Ludw ig Heiberg descubrioacute en Constantinopla un palimpsesto (papiro sobre el que se ha escrito un texto sobre otro anterior borrashydo) que permitioacute conocer los razoshynamientos matemaacuteticos de que se habiacutea va lido Arquiacutemedes para sus descubrimientos
Fue un genio de las matemaacuteshyticas con especial dedicacioacuten a la geometriacutea Sus hallazgos le garanshytizan un puesto de honor en 105
anales de la ciencia Ideoacute un meacutetoshydo para medir la circunferencia coshynociendo el diaacutemetro y determinoacute con aproximacioacuten de menos de dos mileacutesimas el valor del pi griego Elaboroacute tambieacuten las foacutermulas que
ARQUIMEDES permiten calcular el aacuterea del ciacutercushylo partiendo del radio y calculo el aacuterea de un segmento de paraacutebola entre otros hallazgos geomeacutetricos
Si bien no descubrioacute la palanca estudioacute las leyes que explican el principio que entra en juego al accionarla y al darse cuenta de la importancia que teniacutea dijo Si me dan un punto de apoyo movereacute el mundo
Arquiacutemedes no solo cultivoacute con eacutexito las matemaacuteticas sino que hizo incursiones fructiacuteferas en la fiacutesishyca Inventoacute el tornillo que lleva su nombre consistente en un mecashynismo con una hoja en forma de tornillo dentro de un cilindro para transferir agua desde un nivel bajo a canales de irrigacioacuten Este tornishyllo sigue usaacutendose para bombear liacutequidos
Se dice que mientras tomaba un bantildeo observoacute que el agua de la tina subiacutea cuando eacutel entraba y este efecto le llevoacute a descubrir el prinshycipio hrdrostaacutetico conocido como principio de Arquiacutemedes que en su versioacuten actualizada se enuncia diciendo que un soacutelido sumergido en un liquido recibe un empuje ha-
Piacuteo Moa Ban ga Escritor
cia arriba igual al peso del vo lumen del liacutequido que desaloja Al descushybrir este principio exclamoacute Eureshyka (Lo he encontrado) que ha pasado al cataacute logo de expresiones populares
Su mente prodigiosa no solo elucubraba teoriacuteas innovadoras tambieacuten dedicoacute su talento a inshyventa r armas nuevas que pudieran servir para la defensa de su ciudad Una de ellas fue un artefacto esshypecie de garra capaz de hund ir un naviacuteo enemigo
Pero el arma maacutes sorprendente seriacutean los espejos ustorios conocishyda por un relato de Luciano de Sashymosata (12 1-161 de) con la cual consiguioacute incendiar una escuadra enemiga Este invento nunca ha sido reproducido por lo que se pone en duda su existencia
La muerte de Arquiacutemedes se produjo el antildeo 212 aC a los 75 antildeos una edad considerada lonshygeva para la eacutepoca asesinado por un soldado romano de los que conquistaron Siracusa seguacuten la leshyyenda al negarse a acompantildearle pretextando que teniacutea que resolver antes un problema
Estatua de bronce de Arquiacutemedes en el observatorio Archenhold en Berl iacuten esculpida por Gerhard Thieme e inaugurada en 1972
Jack W Szostack
PREMIOS NOBEL Piacuteo Moa Banga DE CIENCIA 2009
Escritor
Charles K Kao George E Smith Wi llard S Boyle
2009 fue un antildeo en el que la concesioacuten de los premios Nobel de ciencia revistioacute ciertas peculiashyridades que conviene resaltar En primer lugar la adjudicacioacuten a tres investigadores en cada uno excepshyto en el de Economiacutea que fue comshypartido por dos ganadores Todos ellos destacaron en investigacioacuten baacutesica cuyos resultados propiciaron muacuteltiples aplicaciones praacutecticas lo que muestra claramente la imshyportancia que la ciencia pura tiene para el progreso
Otra caracteriacutestica es la alta parshyticipacioacuten de la mujer que acaparoacute cinco nominaciones el 44 de los agraciados proporcioacuten nunca alshycanzada antes Una de ellas la de Economiacutea es la primera mujer en ser distinguida con el galardoacuten en dicha disciplina en los 60 antildeos en que se adjudicoacute
MEDICINA
Recayoacute en tres cientiacuteficos (dos mUjeres y un varoacuten) que seguacuten destacoacute el jurado del Instituto Kashyrolinska han antildeadido una nueva dimensioacuten para la comprensioacuten de la ceacutelula han arrojado luz sobre los mecan ismos de enfermedades y han estimulado el desarrollo de nuevas terapias potenciales Se trata de Elisabeth H Blackburn Carol W Greider y Jack W Szostak
Los tres destacaron en la investishygacioacuten baacutesica sobre los teloacutemeshyros una estructura que se une a los extremos de los cromosomas humanos y los protege del enveshyjecimiento A la piexclimera se debe el descubrimiento de la enzima telomerasa que es un mecanismo baacutesico para la vida Cuando la teloshymerasa aumenta anormalmente se produce caacutencer O sea que en su justa medida rejuvenece la ceacutelula pero en exceso provoca un tumor Los conocimientos adquiridos proshymeten aplicaciones futuras en la lucha contra el caacutencer y el enveJeshycimiento celular
Blackburn nacioacute en Tasmania (Australia) en 1948 y junto con su disciacutepula Greider descubrieron la telomerasa en 1984
Grelder natural de California nacioacute en 1961 y fue quien demosshytroacute que los teloacutemeros previenen
el dantildeo en los cromosomas y por uacuteltimo Szostak de 57 antildeos Ion dishynense identificoacute ceacutelulas que por estar mutadas provocan un enveJeshycimiento celular prematuro
FiacuteSICA
La Academia sueca concedioacute el preciado galardoacuten a tres investigashydores que han ayudado a sentar las bases de las actuales redes de comunicaciones al decir del JUshyrado Son Charles Kao Kuen WishylIiaard S Boyle y George E Smith El tema comuacuten de investigacioacuten fue el descubrimiento del siacutelice un mashyterial abundante en la naturaleza como transmisor de la luz y a traveacutes de ella de las comunicaciones por fibra oacuteptica
El proceso lo inicioacute Kao en 1966 con la publicacioacuten de un artiacuteculo firmado conjuntamente con G O Gackam en el que anunciaba la capacidad de la luz para transmitir informacioacuten De ahiacute arranca la utishylizacioacuten industrial de la fibra oacuteptica desde 1970 transformada hoy en una red de maacutes de 1000 millones de kiloacutemetros por la que circulan textos muacutesica e imaacutegenes utilizashydas en Internet medicina etc
Kao que nacioacute en 1933 en Shanghai fue el precursor y visionashyrio del horizonte que se abriacutea con el empleo de la fibra oacuteptica Vive
Venkatraman Ramakrishnan Ada E Yonath Thomas A Stei tz
en Hong Kong donde sigue ded ishycado a la docencia
Boyle nacido en Canadaacute en 1924 junto con Smith que nacioacute en Nueva York en 1930 siguiendo la teoriacutea sobre el efecto fotoeleacutectrishyco de Einstein que le valioacute el Nobel crearon un sensor digital llamado CCD (Charged Coupled Device) cashypaz de reunir y leer las sentildeales de un gran nuacutemero de elementos de las imaacutegenes el ojo electroacutenico de las caacutemaras digitales que se utiliza tambieacuten en numerosas aplicaciones teacutecnicas como en la observacioacuten del interior del cuerpo humano y ha proporcionado fotos de lejanos lugares (como por ejemplo de Marshyte) o de los oceacuteanos profundos en palabras de la Academia
QUiacuteMICA
Tambieacuten este antildeo fueron tres investigadores de esta ciencia los laureados con el preciado galarshydoacuten cuyos nombres son Benkatrashyman Ramakrishnan Ada Yonath y Thomas Steitz que coincidieron en sus estudios sobre la estructura y funciones de los ribosomas unas partiacuteculas del citoplasma que desshycodifican la informacioacuten del ADN transmitida por el ARN mensajero para fabricar las proteiacutenas selecshycionando los amin oaacutecidos uno a uno
Los equipos liderados por los tres ganadores consiguieron por medio de la cristalografiacutea de rayos X el coshynocimiento en tres dimensiones de la estructura atoacutemica de los ribososhymas en el antildeo 2000 Este logro de bioquiacutemica baacutesica permitioacute saber como actuacutean los antibioacuteticos en las ceacutelulas de las bacterias lo que haraacute
posible disentildear nueshyvos antibioacuteticos que mejoren Ia actividad de 10$ actualmente en uso evitando asiacute la aparicioacuten de resistenshycia que se da en algushynos casos
La israeliacute Yonath de 70 antildeos trabaja en el Instituto Weismann de Jerusaleacuten y fue la pionera en obtener los primeros cristales Ellnor Ostrom OIIver E Willlamson de ribosomeacutels el norteamericano Steitz nacido en 1940 es profesor de la Universidad de Yale y publicoacute en 1998 el primer mapa incomshypleto del ribosoma y por uacuteltimo Ramakrishnan el maacutes Joven de los tres nacioacute en la India en 1952 y trabaja en la Universidad de Camshybridge (R~lIlo Unido) Tuvo una partlclpaClon relevante en la resoshylucioacuten de la estructura ribosoacutemica En dicha Universidad fue donde James Watson y Francis Crick desshycubrieron en 1953 la estructura en doble heacutelice del ADN
ECONuumlMiacuteA
La Academia de Ciencias de Suecia otorgoacute el premio de Ecoshynomiacutea a dos profesores estadounishydenses (como manda la tradici oacuten) por sus investigaciones en torno a las organizaciones sociales y la imshyportancia que en ellas tiene la orshyganizacioacuten econoacutemica (economic gobernance) que ha sido tladucishyda al espantildeol por un raro palabro gobernanza que bien podriacutea haber sido sustituido por gobierno o gobernabilidad Los plemiados son Elinor Ostrom y Oliver WiJliamshy
son Aunque ambos partieron de oacutepticas distintas coinciden en sus conclusiones
Ostrom nacida en 1933 es proshyfesora de la Universidad de Indiana y centroacute su trabajo en el estudio de la gestioacuten de la propiedad comuacuterl y en su libro El gobierno de los meshydios comunes describe numeroshy
sos casos eXitosos de comunidades locales entre las que incluyoacute el Trishybunal de las Aguas de Valencia un jurado centenario de regantes que dirime los conflictos derivados del uso del agua como ejemplos que muestran mayor eficiencia que la de otras forma puacuteblicas o privadas de gestioacuten Llega a la conclusioacuten de que ni la plivatizacioacuten ni la gesshytioacuten puacuteblica son siempre la mejor
opcioacuten Por su parte Williamson de 77
antildeos (uno maacutes que su pareja ganashydora) es docente de la Universidad de Berkeley California y autor de la obra Las instituciones econoacuteshymicas del capitalismo en la que estudia la teoriacutea y desarrollo de los costes de transaccioacuten que son los derivados de la operacioacuten aunque no formen parte del precio y su aplicacioacuten al funcionamiento intershyno de las empresas Analizoacute como influyen las relaciones jeraacuterquicas de las grandes sociedades en la reshysolucioacuten de los conflictos internos Tambieacuten estudioacute las situaciones en las que la organizacioacuten empresashyrial se vuelven tan complejas que aconseja externalizar determi nadas actividades operacioacuten que recibe el nombre de outsourci ng
ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
bull Los diacuteas 18 19 Y20 de septiemshybre tuvo luga r en el municipio ourenshysano de Maceda la celebracioacuten de Asshyt roga licia 09 evento del que nuestra agrupacioacuten form a parte como colaboshyradora organizadora del mismo y que en los uacuteltimos dos antildeos se estaacute convirshytiendo en la referencia del panorama astronoacutemico gallego gracias a la gran calidad de las conferencias y talleres que durante estos diacuteas se desarrollan wwwastroga liciaorg
- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
bull El diacutea 16 de octubre t uvo lugar una observacioacuten con el colectivo ponteshyvedreacutes Va ipolorio en el nacimiento del Riacuteo Gafos muy cerquita de Pontevedra A esta observacioacuten acudieron muchos miembros de dicho colectivo y un buen nuacutemero de miembros de la AARB
bull Los diacuteas 13 y 24 de noviembre Julio Pereira impartioacute sendas charlas de Iniciacioacuten a la Astronomiacutea y sesiones de Planetario para los alumnos del Coleshygio Mariano de Vigo Tambieacuten t uvieron lugar estas charlas de iniciacioacuten a la Asshytronomiacutea en el Colegio Las Acacias
voa nos acercoacute todas las novedades acerca de la investigacioacuten sobre exoshyplanetas con una charla-coloquio titushylada Planetas Extrasol ares que tuvo lugar en la Libreriacutea Casa eJel Libro cuya gerencia una vez mas nos cedioacute su sashyloacuten de actos para nuestras actividades
bull El 17 de noviembre Pablo Martiacuteshynez Javier Navidad Sebastiaacuten Hernaacutenshydez y Ricardo Lago se desplazaron al Alto de Fontefriacutea con intencioacuten de obshyservar el maacuteximo de las Leoacutenidas (lluvia de estrellas)
bull El 23 de noviembre Ricardo Lago impartioacute una charla-coloquio titu lada Exploracioacuten Espac ia l en el sa loacuten de actos de la libreriacutea Casa del Libro
bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
bull Durante este antildeo 2009 se han enviado reportes sobre contaminacioacuten lumiacutenica al Proyecto IACO en el ma rco del AIA-IYA2009
bull Se ha puesto en marcha el Proshyyecto CMON (Collaborative Meteor Observatory Network) entre varios afishycionados gallegos para montar una red gallega de registro y estudio de boacutelidos y meteoros que pueda colaborar con otras redes profesionales que ya estaacuten en pleno funcionamiento
Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
-
Eridanu~--
[) 225 0
Columba -lt
E w
Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
Diacutea 20shy
Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
Diacutea 4shy
Diacutea 22shy
Diacutea 17shy
MAYO
Diacutea 6shy
Diacutea 16shy
Diacutea 26shy
JUNIO
Diacutea 8shy
Diacutea 21shy
Diacutea 28shy
Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
Toda a informacioacuten de
Vi O
Alcaldiacutea Concello de Vigo
ALCALDiacuteA
Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
Cal eacute o seu horario Luns a venres de 8 da mantildeaacute aacutes 8 da tarde e saacutebados de 10 da mantildeaacute aacutes 2 da tarde
Outros servizos de Atencioacuten Cidadaacute Se vostede quere obter informacioacuten a traveacutes do seu moacutebil ou do seu enderezo electroacutenico sobre ofertas de emprego munlClpals subvencioacutens e prazos de pagamento dos impostos municipais noacutes informaacutemoloa sen custo alguacuten Poacutedese dar de alta a traveacutes do 010 ou no enderezo 010vigoorg
Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
bullWWW vigO org
ido construyendo paralelamente con la generacioacuten de nuevos conoshycimientos e innovaciones De maneshyra general se podriacutea definir nanoshytecnologiacutea como la fabricacioacuten de materiales estructu ras dispositivos y sistemas funcionales a traveacutes del control y ensamblado de la materia a la escala del nanoacutemetro (de O 1 a 100 nanoacutemetros del aacutetomo hasta por debajo de la ceacutelula tal y como se muestra en la figura 1) asiacute como la aplicacioacuten de nuevos conceptos y propiedades (fiacutesicas quiacutemicas bioloacutegicas mecaacutenicas eleacutectricas) que surgen como consecuencia de esa escala tan reducida Esta escala de tamantildeos es un tanto arbitraria el liacutemite inferior (una deacutecima de nanoacutemetro) parece claro ya que por debajo del aacutetomo no hay obshyjetos manipulables Sin embargo el liacutemite superior (una centena de nanoacutemetro) es una referencia para indicar que los objetos deben de estar por debajo de la micra Hoy en diacutea tenemos el conocimiento necesario para mover manipular y construir objetos de estos tamantildeos (nanociencia) que seraacuten utilizados en un futuro cercano para realizar una funcioacuten especiacutefica dentro de un determinado dispositivo (nanoshytecnologiacutea)
El origen de la Nanotecnologiacutea es un tanto difusa pero concepshytualmente se atribuye al Premio Nobel Richa l-d Feynman durante su famoso discurso There is plenty of Room at the Bottom (Hay mucho espacio al fondo) En esta miacutetica conferencia pronunciada en 1959 en el Instituto de Tecnologiacutea de California en Pasadena Feynman tratoacute sobre el problema de manishypular controlar y fabricar objetos de muy pequentildeas dimensiones abordaacutendolo desde una perspectishyva absolutamente distinta a como se habiacutea hecho hasta el momento y abriendo todo un nuevo mundo de posibilidades cientiacuteficas y tecnoloacuteshygicas En aquel momento su discurshyso no tuvo una gran repercusioacuten tal vez por la carencia de teacutecnicas experimentales que permitiesen
visualizar las unidades atoacutemicas y moleculares a manipular Es maacutes la palabra nanotecnologiacutea no apashyrece en su discurso y fue acuntildeashyda posteriormente en 1974 por el profesor N Taniguchi de la Univershysidad de Ciencia de Tokio cuando la mencionoacute en un artiacuteculo titulado On the Basic Concept of Nanoteshychnology (sobre el concepto baacutesishyco de la nanotecnologiacutea) En dicho artiacuteculo se hablaba de como esta tecnologiacutea nos permitiriacutea separar consolidar y deformar materiales aacutetomo a aacutetomo o moleacutecula a moshyleacutecula Posteriormente en el antildeo 1986 E Drexler publicoacute su libro Engines of Creation (maacutequinas de creacioacuten) en el que se descrishybe coacutemo las nanomaacutequinas seraacuten capaces de construir desde ordeshynadores hasta maquinaria pesada mediante procesos de ensamblaje de moleacuteculas y aacutetomos Los encarshygados de realizar tan tedioso proshyceso seriacutean nanorobots ensamblashydores capaces de auto- repararse y constituirse a siacute mismos
La idea de usar nanorobots creados a nuestro antojo para reashylizar funciones determinadas nos recuerdan al funcionamiento de los ribosomas y otros agregados moshyleculares en las ceacutelulas de nuestro cuerpo De hecho la biologiacutea viene usando la manipulacioacuten molecular desde hace casi 4000 millones de
antildeos sobre la Tierra Concretamenshyte las maacutequinas auto-repllcantes a nivel atoacutemico son guiadas por el ADN replicadas por el ARN moshyleacuteculas especiacuteficas son ensamblashydas mediante encimas y las ceacutelulas estaacuten llenas de motores a escala molecular Cadenas de iones que permiten o bloquean el paso de otros iones al interior de la ceacutelula a traveacutes de la pared de liacutepidos estaacuten exquisitamente disentildeadas a escala atoacutemica_ Hay por tanto una coshynexioacuten importante de los concepshytos finales de la nanotecnologiacutea con la biologiacutea Las formas de vida maacutes pequentildeas bacterias virus y los componentes activos de las ceacutelulas tienen tamantildeos tiacutepicos en el rango del nanoacutemetro
De este modo otro de los obshyjetivos de la nanociencia y la nashynotecnologiacutea es aprender de los mecanismos fundamentales que la vida ha desarrollado durante su evolucioacuten para intentar reproducirshylos e incluso adaptarlos buscando la resolucioacuten de otros problemas que poco tienen que ver en prinshycipio con la biologiacutea Se podriacutea decir que la evolucioacuten darwiniana ha alcanzado la maestriacutea de las leshyyes de mecaacutenica cuaacutentica que son probabiliacutesticas en su naturaleza como meacutetodo para la supervivenshycia La comprensioacuten de fenoacutemeshynos cuaacutenticos presentes a escala
Figura 2 Basados en la mecaacutenica cuaacutentica han surgido nuevos tipos de microscopios llamados eJe campo cercano (SPM) que nos permiten ver y manipular la materia a escala atoacutemica Estos microscopios basados en la interaccioacuten eJe una punta metaacutelica afilada con el substrato a estudiar (imagen izquierda) han sido una verdadera revolushycioacuten cientiacutefica ya que nos permiten visualizar directamente los aacutetomos de la materia tal y como se observa en la imagen de la derecha (caeJa una de las bolas es un aacutetomo de siliCio) (Imaacutegenes tomadas de la referencia [1])
nanomeacutetrica necesitan por tanto de investigacioacuten fun damental para que puedan ser aplicables en disshypositivos tilles como nanosensores nanomotores y en muchas otras aplicaciones como en medicina y farmacologiacutea
A pesar de que el concepto de aacutetomos ya se habiacutea postulado en la ant igua Grecia eacutestos no se llegaron a visua lizar hasta finales del sig lo XX El ser humano siempre ha senshytido la necesidad de ver maacutes allaacute de lo que le permiten sus limitaciones naturales El mundo invisible es tan infinito y fascinante como el univershyso y aunque nos cueste imaginar y comprender el pequentildeo tamantildeo el enorme nuacutemero o la naturaleza de los objetos diminutos es un reto acercarnos a la grandeza de lo peshyquentildeo El desarrollo de nuevos meacuteshytodos microscoacutepicos para la visuashylizacioacuten del nanomundo marcoacute un hito en el conocimiento cientiacutefico El microscopio oacuteptico tuvo que ser reemplazado por nuevas teacutecnicas como el microscopio electroacutenico o el microscopio de efecto tuacutenel puesto que los liacutemites en resolushycioacuten vienen determinados por la longitud de onda de la luz usada que para el espectro visib le se situacutea entre 400 y 700 nm De este modo soacutelo so podiacutean resolver estructuras en el rango del sub-microacutemetro lo que corresponde a tamantildeos 1000 veces mayor quo la longitud caracshyteriacutestica de un aacutetomo y por tanto no permitiacutean su manipulacioacuten
El trabajo con objetos tan peshyquentildeos inherente a la nanotecnoshylogiacutea entrantildea una gran dificultad y de hecho fue algo praacutecticamente imposible hasta que se desarrollashyron los microscopios de campo cershycano (SPMs) mostrado en la Figura 2 Estas novedosas herramientas permiten no soacutelo la visualizacioacuten sino tambieacuten la manipulacioacuten de objetos de dimensiones nanomeacuteshytricas de muy distinta naturaleza Estos microscopios son tan potenshytes que con ellos es posible llegar a ver aacutetomos sob re una superficie
y moverlos a nuestro antojo La necesidad de esta compleja insshytrumentacioacuten implica otra de las carltJctoriacutesticas fundamentales que acompantildean a la nanociencia y nashynotecnologiacutea su interdisciplinarieshydad Asiacute pues el desarrollo de esta nueva ciencia requiere no soacutelo la utilizacioacuten de teacutecnicas de fabricashycioacuten visualizacioacuten y caracterizacioacuten muy precisas sino tambieacuten una aproximacioacuten multidisciplinar que reuacutena a fiacutesicos quiacutemicos bioacutelogos tecnoacutelogos y teoacutericos trabajando juntos y utilizando el mismo lenshyguaje
Una vez que los meacutetodos de vishysualizacioacuten fueron accesib les para los cientiacuteficos dos enfoques baacutesishycos surgieron para la creacioacuten de estructuras nanomeacutetricas de mashynera reproducible (veacutease la figura 3) El primer meacutetodo llamado topshydown (de arriba hacia abajo) imshypone esencialmente una estructura o patroacuten sobre el substrato que se
mm
Jlm
nm
Top clown
Bottom up
procesa Esta teacutecn ica estaacute basada en una adecuacioacuten y extensioacuten de las teacutecnicas ya existentes como por ejemplo la litografiacutea para crear dichas nanoestructuras Con estas teacutecnicas se obtienen muy alta reshysolucioacuten espacial (cercana a los 50 nm) a costes razonables pero que aumentan alarmantemente cuanto menor es el tamantildeo de la estrucshytura final debido a la dificultad en su produccioacuten Por el contrario el segundo meacutetodo denominado bottom-up(de abajo hacia arriba) estaacute basado en teacutecnicas que utilizan una filosofiacutea totalmente contraria esto es van desde las estructuras fundamentales (aacutetomos moleacuteculas especiacuteficas o nanopartiacuteculas) para crear los dispositivos por auto-enshysamblado El auto-ensamblado es un proceso en el que unos composhynentes inicialmente desordenados dan lugar a estructuras organizashydas como consecuencia de interacshyciones especiacuteficas o locales entre sus componentes Las estructu ras
Figura 3 Los dos meacutetodos usados para el control de la materia a escala nanomeacutetrica La imagen muestra (en sentido horario desde arriba) una imagen de microscoacutepio elecshytroacutenico de un electroacutemetro nanomecaacutenico una estructura de nano tubos de carbono un nanotubo (azul) conectando dos electrodos una red auto-ensamblada compuesta por moleacuteculas y aacutetomos de hierro y finalmente siete moleacuteculas de monoacutexido de carshybono formando la letra C obtenida por manipulacioacuten con una punta de un microsshycopio de campo cercano (Imagen tomada de la referencia [2)
crecidas son el resultado de la comshypeticioacuten ente procesos cineacuteticos y termodinaacutemicos
En la actualidad la microelecshytroacutenica uno de nuestros pilares tecnoloacutegicos estaacute basada en el meacutetodo top down La microelecshytroacutenica ha revolucionado y cambiashydo nuestra forma de vida en forma de ordenadores teleacutefonos moacuteviles televisores y un sinfiacuten de aparatos electroacutenicos Esta revolucioacuten estaacute basada en el transistor inventado en 1947 que hizo posible la apashyricioacuten del circuito integrado y el microprocesador El reto tecnoloacuteshygico es conseguir almacenar maacutes informacioacuten en un menor espacio de forma maacutes raacutepida y todo ello por menos dinero Hasta la fecha esto ha sido posible y ha seguido la llamada ley de Moore que estableshyce que la densidad de transistores en un dispositivo de estado soacutelido se doblariacutea cada 18 meses Asiacute un procesador Penti um IV obtenido mediante teacutecnicas litografiacutecas tieshyne en su interior aproximadamente 6 millones de transistorescm2 vashylor que cuadruplica a los del Penshytium 1 creado soacutelo 4 antildeos antes La separacioacuten miacutenima entre liacuteneas en el antildeo 2000 era de 180 nm y en el antildeo 2008 es de 45 nm como anuncioacute 18M Extrapolando estos nuacutemeros en el antildeo 20161a separashycioacuten entre liacuteneas deberiacutea ser de 10 nm es decir inferior a 100 aacutetomos De seguir cumplieacutendose esta ley y al mismo ritmo podriacuteamos aventurar que a mediados del siglo XXI Ilegashyriacuteamos a un limite absoluto un bit = un aacutetomo Sin embargo antes de alcanzar este liacutemite nos encontrashyriacuteamos con varios problemas
- El primero de ellos tiene que
Referencias
ver con el hecho de que a medishyda que se reduce el tamantildeo de un objeto su superficie crece respecto a su volumen Una consecuencia importante de este aumento es que las propiedades del material cambiaraacuten al reducir el tamantildeo del objeto puesto que las propiedades fiacutesicas de una superficie son muy distintas a las del volumen Estas modificaciones en las propiedades se conocen como efectos de tamashyntildeo finito
- El segundo problema reside en que para tamantildeos del orden o inferiores al nm aparecen efectos cuaacutenticos En nuestro mundo (mashycroscoacutepico) las leyes conocidas por ejemplo las que definen el movishymiento de los cuerpos (ecuaciones de Newton) o la conductividad eleacutectrica (ley de Ohm) dejan simshyplemente de ser vaacutelidas cuando tratamos con objetos cercanos al tamantildeo nanomeacutetrico La existencia de estos efectos lejos de tomarse como inconvenientes o inoportushynos se plantean hoy diacutea como imshyportantes alternativas para la creashycioacuten de futuros dispositivos fundashymentado en propiedades ni siquieshyra existentes en la naturaleza
- El uacuteltimo problema fundashymental que aparece al intentar seguir disminuyendo el tamantildeo de un objeto es que cada vez resulta maacutes difiacutecil mejorar las herramientas que permiten su manipulacioacuten Por tanto aunque la ley de Moore se ha cumplido inexorablemente dushyrante maacutes de 30 antildeos vemos que llegado un momento aparecen una serie de limitaciones intriacutensecas que son irresolubles con el tipo de planteamiento en el que se basa la tecnologiacutea actual Asiacute se imposhyne la necesidad de desarrollar una
nueva tecnologiacutea que nos permita asumir los desafiacuteos planteados en nuestra carrera hacia la miniaturishyzacioacuten Ese es el papel de la nanoshytecnologiacutea
A pesar de que en la actualidad existen pocos productos basados en la nanotecnologiacutea ya existe una gran repercusioacuten mediaacutetica en la sociedad a traveacutes de reportajes y programas en prensa radio teleshyvisioacuten cine ciencia-ficcioacuten e intershynet La nanotecnologiacutea produce el mismo tipo de fascinacioacuten preocushypacioacuten y miedo que los estudios sobre el cosmos aunque ambos son extremos opuestos lo diminushyto frente a lo gigantesco Sin emshybargo siacute hay una gran diferencia entre ambos mundos El universo es gigantesco inalcanzable soacutelo observable mediante telescopios o radiotelescopios y en el que estashymos realizando intreacutepidas explorashyciones limitadas por ahora a los planetas de nuestro entorno Por el contrario podemos movernos en la nanoescala con gran familiashyridad y podemos jugar con los aacutetomos y moleacuteculas para producir nuevas estructuras y nuevos mateshyriales El dominio de la materia en la nanoescala nos permite disentildear y fabricar nuevos materiales hasta ahora inexistentes descubrir proshypiedades nunca observadas inven shytar dispositivos que nos permitan construir otros maacutes y maacutes compleshyjos con comportamientos similares a entidades bioloacutegicas etceacutetera Todo ello nos lleva a hacernos una pregunta casi existencial iquestHasta doacutende podremos llegar con la nashynotecnologiacutea 7 No se conoce la resshypuesta el limite final podriacutea residir en nuestra propia imag inacioacuten
[1) e Briones Lloren te ECasero Junquera J A Martiacuten Gago PA Ame lio Serena Domingo J M Goacutemez Olleta P Moltoacute Moltoacute Nanociencia y ilanotecnologiacutea Entre la ciencia ficcioacuten del presente y la tecnologiacutea del futuro Fundacioacuten Espantildeola para la Ciencia y la Tecnologiacutea httpowwwfecvtes [2J J V Barth G Constantini K Kern Engineering atomic and molecular nanostructures at surfaces Nature 437 671 (2005) [3J E L Wolf Nanophysics and Nanotechnology An Introduction to Modern Concepts in Nanoscience (Segunda Edicioacuten) W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2006) [4J B Brushhan Springer Handbook of Nanotechnology Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2004) [5J M Koacuteh ler W Fritzsche Nanotechnology An Introduction to Nanostructuring techniques W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2004)
Hace casi veintitreacutes siglos exacshytamente el antildeo 287 aC naciacutea en Siracusa entonces una colonia de la Magna Grecia el gran Arquiacutemeshydes uno de los mayores genios de la antiguumledad de cuyos inventos y descubrimientos seguimos benefishyciaacutendonos ahora
De su vida es poco lo que sabeshymos porque la biografiacutea que escrishybioacute un coetaacuteneo suyo llamado Heshyraacuteclides no llegoacute hasta nosotros La mayor pa rte de la informacioacuten que poseemos se la debemos a Plutarco (46-120 de nuestra era) en su fashymosa obra Vidas Paralelas quien a su vez extrajo los datos del hisshytoriador romano Pollbio autor de una Historia universal
Se considera probable aunque no probado que viajoacute a Egipto y mantuvo estrecha relacioacuten con Erashytoacutestenes de Cirene director de la ceacutelebre biblioteca alejandrina y se da por cierto que contactoacute con la escuela cientiacutefica de dicha ciudad cuyos matemaacuteticos leyeron y citashyron sus obras No obstante hubo que esperar hasta el antildeo 530 de para que se hiciera la primera comshypilacioacuten de sus escritos por Isidoro de Mileto Pocas copias de los trashybajos del sabio siracusano sobrevishyvieron y no fue hasta 1906 cuando Johann Ludw ig Heiberg descubrioacute en Constantinopla un palimpsesto (papiro sobre el que se ha escrito un texto sobre otro anterior borrashydo) que permitioacute conocer los razoshynamientos matemaacuteticos de que se habiacutea va lido Arquiacutemedes para sus descubrimientos
Fue un genio de las matemaacuteshyticas con especial dedicacioacuten a la geometriacutea Sus hallazgos le garanshytizan un puesto de honor en 105
anales de la ciencia Ideoacute un meacutetoshydo para medir la circunferencia coshynociendo el diaacutemetro y determinoacute con aproximacioacuten de menos de dos mileacutesimas el valor del pi griego Elaboroacute tambieacuten las foacutermulas que
ARQUIMEDES permiten calcular el aacuterea del ciacutercushylo partiendo del radio y calculo el aacuterea de un segmento de paraacutebola entre otros hallazgos geomeacutetricos
Si bien no descubrioacute la palanca estudioacute las leyes que explican el principio que entra en juego al accionarla y al darse cuenta de la importancia que teniacutea dijo Si me dan un punto de apoyo movereacute el mundo
Arquiacutemedes no solo cultivoacute con eacutexito las matemaacuteticas sino que hizo incursiones fructiacuteferas en la fiacutesishyca Inventoacute el tornillo que lleva su nombre consistente en un mecashynismo con una hoja en forma de tornillo dentro de un cilindro para transferir agua desde un nivel bajo a canales de irrigacioacuten Este tornishyllo sigue usaacutendose para bombear liacutequidos
Se dice que mientras tomaba un bantildeo observoacute que el agua de la tina subiacutea cuando eacutel entraba y este efecto le llevoacute a descubrir el prinshycipio hrdrostaacutetico conocido como principio de Arquiacutemedes que en su versioacuten actualizada se enuncia diciendo que un soacutelido sumergido en un liquido recibe un empuje ha-
Piacuteo Moa Ban ga Escritor
cia arriba igual al peso del vo lumen del liacutequido que desaloja Al descushybrir este principio exclamoacute Eureshyka (Lo he encontrado) que ha pasado al cataacute logo de expresiones populares
Su mente prodigiosa no solo elucubraba teoriacuteas innovadoras tambieacuten dedicoacute su talento a inshyventa r armas nuevas que pudieran servir para la defensa de su ciudad Una de ellas fue un artefacto esshypecie de garra capaz de hund ir un naviacuteo enemigo
Pero el arma maacutes sorprendente seriacutean los espejos ustorios conocishyda por un relato de Luciano de Sashymosata (12 1-161 de) con la cual consiguioacute incendiar una escuadra enemiga Este invento nunca ha sido reproducido por lo que se pone en duda su existencia
La muerte de Arquiacutemedes se produjo el antildeo 212 aC a los 75 antildeos una edad considerada lonshygeva para la eacutepoca asesinado por un soldado romano de los que conquistaron Siracusa seguacuten la leshyyenda al negarse a acompantildearle pretextando que teniacutea que resolver antes un problema
Estatua de bronce de Arquiacutemedes en el observatorio Archenhold en Berl iacuten esculpida por Gerhard Thieme e inaugurada en 1972
Jack W Szostack
PREMIOS NOBEL Piacuteo Moa Banga DE CIENCIA 2009
Escritor
Charles K Kao George E Smith Wi llard S Boyle
2009 fue un antildeo en el que la concesioacuten de los premios Nobel de ciencia revistioacute ciertas peculiashyridades que conviene resaltar En primer lugar la adjudicacioacuten a tres investigadores en cada uno excepshyto en el de Economiacutea que fue comshypartido por dos ganadores Todos ellos destacaron en investigacioacuten baacutesica cuyos resultados propiciaron muacuteltiples aplicaciones praacutecticas lo que muestra claramente la imshyportancia que la ciencia pura tiene para el progreso
Otra caracteriacutestica es la alta parshyticipacioacuten de la mujer que acaparoacute cinco nominaciones el 44 de los agraciados proporcioacuten nunca alshycanzada antes Una de ellas la de Economiacutea es la primera mujer en ser distinguida con el galardoacuten en dicha disciplina en los 60 antildeos en que se adjudicoacute
MEDICINA
Recayoacute en tres cientiacuteficos (dos mUjeres y un varoacuten) que seguacuten destacoacute el jurado del Instituto Kashyrolinska han antildeadido una nueva dimensioacuten para la comprensioacuten de la ceacutelula han arrojado luz sobre los mecan ismos de enfermedades y han estimulado el desarrollo de nuevas terapias potenciales Se trata de Elisabeth H Blackburn Carol W Greider y Jack W Szostak
Los tres destacaron en la investishygacioacuten baacutesica sobre los teloacutemeshyros una estructura que se une a los extremos de los cromosomas humanos y los protege del enveshyjecimiento A la piexclimera se debe el descubrimiento de la enzima telomerasa que es un mecanismo baacutesico para la vida Cuando la teloshymerasa aumenta anormalmente se produce caacutencer O sea que en su justa medida rejuvenece la ceacutelula pero en exceso provoca un tumor Los conocimientos adquiridos proshymeten aplicaciones futuras en la lucha contra el caacutencer y el enveJeshycimiento celular
Blackburn nacioacute en Tasmania (Australia) en 1948 y junto con su disciacutepula Greider descubrieron la telomerasa en 1984
Grelder natural de California nacioacute en 1961 y fue quien demosshytroacute que los teloacutemeros previenen
el dantildeo en los cromosomas y por uacuteltimo Szostak de 57 antildeos Ion dishynense identificoacute ceacutelulas que por estar mutadas provocan un enveJeshycimiento celular prematuro
FiacuteSICA
La Academia sueca concedioacute el preciado galardoacuten a tres investigashydores que han ayudado a sentar las bases de las actuales redes de comunicaciones al decir del JUshyrado Son Charles Kao Kuen WishylIiaard S Boyle y George E Smith El tema comuacuten de investigacioacuten fue el descubrimiento del siacutelice un mashyterial abundante en la naturaleza como transmisor de la luz y a traveacutes de ella de las comunicaciones por fibra oacuteptica
El proceso lo inicioacute Kao en 1966 con la publicacioacuten de un artiacuteculo firmado conjuntamente con G O Gackam en el que anunciaba la capacidad de la luz para transmitir informacioacuten De ahiacute arranca la utishylizacioacuten industrial de la fibra oacuteptica desde 1970 transformada hoy en una red de maacutes de 1000 millones de kiloacutemetros por la que circulan textos muacutesica e imaacutegenes utilizashydas en Internet medicina etc
Kao que nacioacute en 1933 en Shanghai fue el precursor y visionashyrio del horizonte que se abriacutea con el empleo de la fibra oacuteptica Vive
Venkatraman Ramakrishnan Ada E Yonath Thomas A Stei tz
en Hong Kong donde sigue ded ishycado a la docencia
Boyle nacido en Canadaacute en 1924 junto con Smith que nacioacute en Nueva York en 1930 siguiendo la teoriacutea sobre el efecto fotoeleacutectrishyco de Einstein que le valioacute el Nobel crearon un sensor digital llamado CCD (Charged Coupled Device) cashypaz de reunir y leer las sentildeales de un gran nuacutemero de elementos de las imaacutegenes el ojo electroacutenico de las caacutemaras digitales que se utiliza tambieacuten en numerosas aplicaciones teacutecnicas como en la observacioacuten del interior del cuerpo humano y ha proporcionado fotos de lejanos lugares (como por ejemplo de Marshyte) o de los oceacuteanos profundos en palabras de la Academia
QUiacuteMICA
Tambieacuten este antildeo fueron tres investigadores de esta ciencia los laureados con el preciado galarshydoacuten cuyos nombres son Benkatrashyman Ramakrishnan Ada Yonath y Thomas Steitz que coincidieron en sus estudios sobre la estructura y funciones de los ribosomas unas partiacuteculas del citoplasma que desshycodifican la informacioacuten del ADN transmitida por el ARN mensajero para fabricar las proteiacutenas selecshycionando los amin oaacutecidos uno a uno
Los equipos liderados por los tres ganadores consiguieron por medio de la cristalografiacutea de rayos X el coshynocimiento en tres dimensiones de la estructura atoacutemica de los ribososhymas en el antildeo 2000 Este logro de bioquiacutemica baacutesica permitioacute saber como actuacutean los antibioacuteticos en las ceacutelulas de las bacterias lo que haraacute
posible disentildear nueshyvos antibioacuteticos que mejoren Ia actividad de 10$ actualmente en uso evitando asiacute la aparicioacuten de resistenshycia que se da en algushynos casos
La israeliacute Yonath de 70 antildeos trabaja en el Instituto Weismann de Jerusaleacuten y fue la pionera en obtener los primeros cristales Ellnor Ostrom OIIver E Willlamson de ribosomeacutels el norteamericano Steitz nacido en 1940 es profesor de la Universidad de Yale y publicoacute en 1998 el primer mapa incomshypleto del ribosoma y por uacuteltimo Ramakrishnan el maacutes Joven de los tres nacioacute en la India en 1952 y trabaja en la Universidad de Camshybridge (R~lIlo Unido) Tuvo una partlclpaClon relevante en la resoshylucioacuten de la estructura ribosoacutemica En dicha Universidad fue donde James Watson y Francis Crick desshycubrieron en 1953 la estructura en doble heacutelice del ADN
ECONuumlMiacuteA
La Academia de Ciencias de Suecia otorgoacute el premio de Ecoshynomiacutea a dos profesores estadounishydenses (como manda la tradici oacuten) por sus investigaciones en torno a las organizaciones sociales y la imshyportancia que en ellas tiene la orshyganizacioacuten econoacutemica (economic gobernance) que ha sido tladucishyda al espantildeol por un raro palabro gobernanza que bien podriacutea haber sido sustituido por gobierno o gobernabilidad Los plemiados son Elinor Ostrom y Oliver WiJliamshy
son Aunque ambos partieron de oacutepticas distintas coinciden en sus conclusiones
Ostrom nacida en 1933 es proshyfesora de la Universidad de Indiana y centroacute su trabajo en el estudio de la gestioacuten de la propiedad comuacuterl y en su libro El gobierno de los meshydios comunes describe numeroshy
sos casos eXitosos de comunidades locales entre las que incluyoacute el Trishybunal de las Aguas de Valencia un jurado centenario de regantes que dirime los conflictos derivados del uso del agua como ejemplos que muestran mayor eficiencia que la de otras forma puacuteblicas o privadas de gestioacuten Llega a la conclusioacuten de que ni la plivatizacioacuten ni la gesshytioacuten puacuteblica son siempre la mejor
opcioacuten Por su parte Williamson de 77
antildeos (uno maacutes que su pareja ganashydora) es docente de la Universidad de Berkeley California y autor de la obra Las instituciones econoacuteshymicas del capitalismo en la que estudia la teoriacutea y desarrollo de los costes de transaccioacuten que son los derivados de la operacioacuten aunque no formen parte del precio y su aplicacioacuten al funcionamiento intershyno de las empresas Analizoacute como influyen las relaciones jeraacuterquicas de las grandes sociedades en la reshysolucioacuten de los conflictos internos Tambieacuten estudioacute las situaciones en las que la organizacioacuten empresashyrial se vuelven tan complejas que aconseja externalizar determi nadas actividades operacioacuten que recibe el nombre de outsourci ng
ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
bull Los diacuteas 18 19 Y20 de septiemshybre tuvo luga r en el municipio ourenshysano de Maceda la celebracioacuten de Asshyt roga licia 09 evento del que nuestra agrupacioacuten form a parte como colaboshyradora organizadora del mismo y que en los uacuteltimos dos antildeos se estaacute convirshytiendo en la referencia del panorama astronoacutemico gallego gracias a la gran calidad de las conferencias y talleres que durante estos diacuteas se desarrollan wwwastroga liciaorg
- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
bull El diacutea 16 de octubre t uvo lugar una observacioacuten con el colectivo ponteshyvedreacutes Va ipolorio en el nacimiento del Riacuteo Gafos muy cerquita de Pontevedra A esta observacioacuten acudieron muchos miembros de dicho colectivo y un buen nuacutemero de miembros de la AARB
bull Los diacuteas 13 y 24 de noviembre Julio Pereira impartioacute sendas charlas de Iniciacioacuten a la Astronomiacutea y sesiones de Planetario para los alumnos del Coleshygio Mariano de Vigo Tambieacuten t uvieron lugar estas charlas de iniciacioacuten a la Asshytronomiacutea en el Colegio Las Acacias
voa nos acercoacute todas las novedades acerca de la investigacioacuten sobre exoshyplanetas con una charla-coloquio titushylada Planetas Extrasol ares que tuvo lugar en la Libreriacutea Casa eJel Libro cuya gerencia una vez mas nos cedioacute su sashyloacuten de actos para nuestras actividades
bull El 17 de noviembre Pablo Martiacuteshynez Javier Navidad Sebastiaacuten Hernaacutenshydez y Ricardo Lago se desplazaron al Alto de Fontefriacutea con intencioacuten de obshyservar el maacuteximo de las Leoacutenidas (lluvia de estrellas)
bull El 23 de noviembre Ricardo Lago impartioacute una charla-coloquio titu lada Exploracioacuten Espac ia l en el sa loacuten de actos de la libreriacutea Casa del Libro
bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
bull Durante este antildeo 2009 se han enviado reportes sobre contaminacioacuten lumiacutenica al Proyecto IACO en el ma rco del AIA-IYA2009
bull Se ha puesto en marcha el Proshyyecto CMON (Collaborative Meteor Observatory Network) entre varios afishycionados gallegos para montar una red gallega de registro y estudio de boacutelidos y meteoros que pueda colaborar con otras redes profesionales que ya estaacuten en pleno funcionamiento
Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
-
Eridanu~--
[) 225 0
Columba -lt
E w
Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
Diacutea 20shy
Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
Diacutea 4shy
Diacutea 22shy
Diacutea 17shy
MAYO
Diacutea 6shy
Diacutea 16shy
Diacutea 26shy
JUNIO
Diacutea 8shy
Diacutea 21shy
Diacutea 28shy
Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
Toda a informacioacuten de
Vi O
Alcaldiacutea Concello de Vigo
ALCALDiacuteA
Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
Cal eacute o seu horario Luns a venres de 8 da mantildeaacute aacutes 8 da tarde e saacutebados de 10 da mantildeaacute aacutes 2 da tarde
Outros servizos de Atencioacuten Cidadaacute Se vostede quere obter informacioacuten a traveacutes do seu moacutebil ou do seu enderezo electroacutenico sobre ofertas de emprego munlClpals subvencioacutens e prazos de pagamento dos impostos municipais noacutes informaacutemoloa sen custo alguacuten Poacutedese dar de alta a traveacutes do 010 ou no enderezo 010vigoorg
Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
bullWWW vigO org
nanomeacutetrica necesitan por tanto de investigacioacuten fun damental para que puedan ser aplicables en disshypositivos tilles como nanosensores nanomotores y en muchas otras aplicaciones como en medicina y farmacologiacutea
A pesar de que el concepto de aacutetomos ya se habiacutea postulado en la ant igua Grecia eacutestos no se llegaron a visua lizar hasta finales del sig lo XX El ser humano siempre ha senshytido la necesidad de ver maacutes allaacute de lo que le permiten sus limitaciones naturales El mundo invisible es tan infinito y fascinante como el univershyso y aunque nos cueste imaginar y comprender el pequentildeo tamantildeo el enorme nuacutemero o la naturaleza de los objetos diminutos es un reto acercarnos a la grandeza de lo peshyquentildeo El desarrollo de nuevos meacuteshytodos microscoacutepicos para la visuashylizacioacuten del nanomundo marcoacute un hito en el conocimiento cientiacutefico El microscopio oacuteptico tuvo que ser reemplazado por nuevas teacutecnicas como el microscopio electroacutenico o el microscopio de efecto tuacutenel puesto que los liacutemites en resolushycioacuten vienen determinados por la longitud de onda de la luz usada que para el espectro visib le se situacutea entre 400 y 700 nm De este modo soacutelo so podiacutean resolver estructuras en el rango del sub-microacutemetro lo que corresponde a tamantildeos 1000 veces mayor quo la longitud caracshyteriacutestica de un aacutetomo y por tanto no permitiacutean su manipulacioacuten
El trabajo con objetos tan peshyquentildeos inherente a la nanotecnoshylogiacutea entrantildea una gran dificultad y de hecho fue algo praacutecticamente imposible hasta que se desarrollashyron los microscopios de campo cershycano (SPMs) mostrado en la Figura 2 Estas novedosas herramientas permiten no soacutelo la visualizacioacuten sino tambieacuten la manipulacioacuten de objetos de dimensiones nanomeacuteshytricas de muy distinta naturaleza Estos microscopios son tan potenshytes que con ellos es posible llegar a ver aacutetomos sob re una superficie
y moverlos a nuestro antojo La necesidad de esta compleja insshytrumentacioacuten implica otra de las carltJctoriacutesticas fundamentales que acompantildean a la nanociencia y nashynotecnologiacutea su interdisciplinarieshydad Asiacute pues el desarrollo de esta nueva ciencia requiere no soacutelo la utilizacioacuten de teacutecnicas de fabricashycioacuten visualizacioacuten y caracterizacioacuten muy precisas sino tambieacuten una aproximacioacuten multidisciplinar que reuacutena a fiacutesicos quiacutemicos bioacutelogos tecnoacutelogos y teoacutericos trabajando juntos y utilizando el mismo lenshyguaje
Una vez que los meacutetodos de vishysualizacioacuten fueron accesib les para los cientiacuteficos dos enfoques baacutesishycos surgieron para la creacioacuten de estructuras nanomeacutetricas de mashynera reproducible (veacutease la figura 3) El primer meacutetodo llamado topshydown (de arriba hacia abajo) imshypone esencialmente una estructura o patroacuten sobre el substrato que se
mm
Jlm
nm
Top clown
Bottom up
procesa Esta teacutecn ica estaacute basada en una adecuacioacuten y extensioacuten de las teacutecnicas ya existentes como por ejemplo la litografiacutea para crear dichas nanoestructuras Con estas teacutecnicas se obtienen muy alta reshysolucioacuten espacial (cercana a los 50 nm) a costes razonables pero que aumentan alarmantemente cuanto menor es el tamantildeo de la estrucshytura final debido a la dificultad en su produccioacuten Por el contrario el segundo meacutetodo denominado bottom-up(de abajo hacia arriba) estaacute basado en teacutecnicas que utilizan una filosofiacutea totalmente contraria esto es van desde las estructuras fundamentales (aacutetomos moleacuteculas especiacuteficas o nanopartiacuteculas) para crear los dispositivos por auto-enshysamblado El auto-ensamblado es un proceso en el que unos composhynentes inicialmente desordenados dan lugar a estructuras organizashydas como consecuencia de interacshyciones especiacuteficas o locales entre sus componentes Las estructu ras
Figura 3 Los dos meacutetodos usados para el control de la materia a escala nanomeacutetrica La imagen muestra (en sentido horario desde arriba) una imagen de microscoacutepio elecshytroacutenico de un electroacutemetro nanomecaacutenico una estructura de nano tubos de carbono un nanotubo (azul) conectando dos electrodos una red auto-ensamblada compuesta por moleacuteculas y aacutetomos de hierro y finalmente siete moleacuteculas de monoacutexido de carshybono formando la letra C obtenida por manipulacioacuten con una punta de un microsshycopio de campo cercano (Imagen tomada de la referencia [2)
crecidas son el resultado de la comshypeticioacuten ente procesos cineacuteticos y termodinaacutemicos
En la actualidad la microelecshytroacutenica uno de nuestros pilares tecnoloacutegicos estaacute basada en el meacutetodo top down La microelecshytroacutenica ha revolucionado y cambiashydo nuestra forma de vida en forma de ordenadores teleacutefonos moacuteviles televisores y un sinfiacuten de aparatos electroacutenicos Esta revolucioacuten estaacute basada en el transistor inventado en 1947 que hizo posible la apashyricioacuten del circuito integrado y el microprocesador El reto tecnoloacuteshygico es conseguir almacenar maacutes informacioacuten en un menor espacio de forma maacutes raacutepida y todo ello por menos dinero Hasta la fecha esto ha sido posible y ha seguido la llamada ley de Moore que estableshyce que la densidad de transistores en un dispositivo de estado soacutelido se doblariacutea cada 18 meses Asiacute un procesador Penti um IV obtenido mediante teacutecnicas litografiacutecas tieshyne en su interior aproximadamente 6 millones de transistorescm2 vashylor que cuadruplica a los del Penshytium 1 creado soacutelo 4 antildeos antes La separacioacuten miacutenima entre liacuteneas en el antildeo 2000 era de 180 nm y en el antildeo 2008 es de 45 nm como anuncioacute 18M Extrapolando estos nuacutemeros en el antildeo 20161a separashycioacuten entre liacuteneas deberiacutea ser de 10 nm es decir inferior a 100 aacutetomos De seguir cumplieacutendose esta ley y al mismo ritmo podriacuteamos aventurar que a mediados del siglo XXI Ilegashyriacuteamos a un limite absoluto un bit = un aacutetomo Sin embargo antes de alcanzar este liacutemite nos encontrashyriacuteamos con varios problemas
- El primero de ellos tiene que
Referencias
ver con el hecho de que a medishyda que se reduce el tamantildeo de un objeto su superficie crece respecto a su volumen Una consecuencia importante de este aumento es que las propiedades del material cambiaraacuten al reducir el tamantildeo del objeto puesto que las propiedades fiacutesicas de una superficie son muy distintas a las del volumen Estas modificaciones en las propiedades se conocen como efectos de tamashyntildeo finito
- El segundo problema reside en que para tamantildeos del orden o inferiores al nm aparecen efectos cuaacutenticos En nuestro mundo (mashycroscoacutepico) las leyes conocidas por ejemplo las que definen el movishymiento de los cuerpos (ecuaciones de Newton) o la conductividad eleacutectrica (ley de Ohm) dejan simshyplemente de ser vaacutelidas cuando tratamos con objetos cercanos al tamantildeo nanomeacutetrico La existencia de estos efectos lejos de tomarse como inconvenientes o inoportushynos se plantean hoy diacutea como imshyportantes alternativas para la creashycioacuten de futuros dispositivos fundashymentado en propiedades ni siquieshyra existentes en la naturaleza
- El uacuteltimo problema fundashymental que aparece al intentar seguir disminuyendo el tamantildeo de un objeto es que cada vez resulta maacutes difiacutecil mejorar las herramientas que permiten su manipulacioacuten Por tanto aunque la ley de Moore se ha cumplido inexorablemente dushyrante maacutes de 30 antildeos vemos que llegado un momento aparecen una serie de limitaciones intriacutensecas que son irresolubles con el tipo de planteamiento en el que se basa la tecnologiacutea actual Asiacute se imposhyne la necesidad de desarrollar una
nueva tecnologiacutea que nos permita asumir los desafiacuteos planteados en nuestra carrera hacia la miniaturishyzacioacuten Ese es el papel de la nanoshytecnologiacutea
A pesar de que en la actualidad existen pocos productos basados en la nanotecnologiacutea ya existe una gran repercusioacuten mediaacutetica en la sociedad a traveacutes de reportajes y programas en prensa radio teleshyvisioacuten cine ciencia-ficcioacuten e intershynet La nanotecnologiacutea produce el mismo tipo de fascinacioacuten preocushypacioacuten y miedo que los estudios sobre el cosmos aunque ambos son extremos opuestos lo diminushyto frente a lo gigantesco Sin emshybargo siacute hay una gran diferencia entre ambos mundos El universo es gigantesco inalcanzable soacutelo observable mediante telescopios o radiotelescopios y en el que estashymos realizando intreacutepidas explorashyciones limitadas por ahora a los planetas de nuestro entorno Por el contrario podemos movernos en la nanoescala con gran familiashyridad y podemos jugar con los aacutetomos y moleacuteculas para producir nuevas estructuras y nuevos mateshyriales El dominio de la materia en la nanoescala nos permite disentildear y fabricar nuevos materiales hasta ahora inexistentes descubrir proshypiedades nunca observadas inven shytar dispositivos que nos permitan construir otros maacutes y maacutes compleshyjos con comportamientos similares a entidades bioloacutegicas etceacutetera Todo ello nos lleva a hacernos una pregunta casi existencial iquestHasta doacutende podremos llegar con la nashynotecnologiacutea 7 No se conoce la resshypuesta el limite final podriacutea residir en nuestra propia imag inacioacuten
[1) e Briones Lloren te ECasero Junquera J A Martiacuten Gago PA Ame lio Serena Domingo J M Goacutemez Olleta P Moltoacute Moltoacute Nanociencia y ilanotecnologiacutea Entre la ciencia ficcioacuten del presente y la tecnologiacutea del futuro Fundacioacuten Espantildeola para la Ciencia y la Tecnologiacutea httpowwwfecvtes [2J J V Barth G Constantini K Kern Engineering atomic and molecular nanostructures at surfaces Nature 437 671 (2005) [3J E L Wolf Nanophysics and Nanotechnology An Introduction to Modern Concepts in Nanoscience (Segunda Edicioacuten) W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2006) [4J B Brushhan Springer Handbook of Nanotechnology Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2004) [5J M Koacuteh ler W Fritzsche Nanotechnology An Introduction to Nanostructuring techniques W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2004)
Hace casi veintitreacutes siglos exacshytamente el antildeo 287 aC naciacutea en Siracusa entonces una colonia de la Magna Grecia el gran Arquiacutemeshydes uno de los mayores genios de la antiguumledad de cuyos inventos y descubrimientos seguimos benefishyciaacutendonos ahora
De su vida es poco lo que sabeshymos porque la biografiacutea que escrishybioacute un coetaacuteneo suyo llamado Heshyraacuteclides no llegoacute hasta nosotros La mayor pa rte de la informacioacuten que poseemos se la debemos a Plutarco (46-120 de nuestra era) en su fashymosa obra Vidas Paralelas quien a su vez extrajo los datos del hisshytoriador romano Pollbio autor de una Historia universal
Se considera probable aunque no probado que viajoacute a Egipto y mantuvo estrecha relacioacuten con Erashytoacutestenes de Cirene director de la ceacutelebre biblioteca alejandrina y se da por cierto que contactoacute con la escuela cientiacutefica de dicha ciudad cuyos matemaacuteticos leyeron y citashyron sus obras No obstante hubo que esperar hasta el antildeo 530 de para que se hiciera la primera comshypilacioacuten de sus escritos por Isidoro de Mileto Pocas copias de los trashybajos del sabio siracusano sobrevishyvieron y no fue hasta 1906 cuando Johann Ludw ig Heiberg descubrioacute en Constantinopla un palimpsesto (papiro sobre el que se ha escrito un texto sobre otro anterior borrashydo) que permitioacute conocer los razoshynamientos matemaacuteticos de que se habiacutea va lido Arquiacutemedes para sus descubrimientos
Fue un genio de las matemaacuteshyticas con especial dedicacioacuten a la geometriacutea Sus hallazgos le garanshytizan un puesto de honor en 105
anales de la ciencia Ideoacute un meacutetoshydo para medir la circunferencia coshynociendo el diaacutemetro y determinoacute con aproximacioacuten de menos de dos mileacutesimas el valor del pi griego Elaboroacute tambieacuten las foacutermulas que
ARQUIMEDES permiten calcular el aacuterea del ciacutercushylo partiendo del radio y calculo el aacuterea de un segmento de paraacutebola entre otros hallazgos geomeacutetricos
Si bien no descubrioacute la palanca estudioacute las leyes que explican el principio que entra en juego al accionarla y al darse cuenta de la importancia que teniacutea dijo Si me dan un punto de apoyo movereacute el mundo
Arquiacutemedes no solo cultivoacute con eacutexito las matemaacuteticas sino que hizo incursiones fructiacuteferas en la fiacutesishyca Inventoacute el tornillo que lleva su nombre consistente en un mecashynismo con una hoja en forma de tornillo dentro de un cilindro para transferir agua desde un nivel bajo a canales de irrigacioacuten Este tornishyllo sigue usaacutendose para bombear liacutequidos
Se dice que mientras tomaba un bantildeo observoacute que el agua de la tina subiacutea cuando eacutel entraba y este efecto le llevoacute a descubrir el prinshycipio hrdrostaacutetico conocido como principio de Arquiacutemedes que en su versioacuten actualizada se enuncia diciendo que un soacutelido sumergido en un liquido recibe un empuje ha-
Piacuteo Moa Ban ga Escritor
cia arriba igual al peso del vo lumen del liacutequido que desaloja Al descushybrir este principio exclamoacute Eureshyka (Lo he encontrado) que ha pasado al cataacute logo de expresiones populares
Su mente prodigiosa no solo elucubraba teoriacuteas innovadoras tambieacuten dedicoacute su talento a inshyventa r armas nuevas que pudieran servir para la defensa de su ciudad Una de ellas fue un artefacto esshypecie de garra capaz de hund ir un naviacuteo enemigo
Pero el arma maacutes sorprendente seriacutean los espejos ustorios conocishyda por un relato de Luciano de Sashymosata (12 1-161 de) con la cual consiguioacute incendiar una escuadra enemiga Este invento nunca ha sido reproducido por lo que se pone en duda su existencia
La muerte de Arquiacutemedes se produjo el antildeo 212 aC a los 75 antildeos una edad considerada lonshygeva para la eacutepoca asesinado por un soldado romano de los que conquistaron Siracusa seguacuten la leshyyenda al negarse a acompantildearle pretextando que teniacutea que resolver antes un problema
Estatua de bronce de Arquiacutemedes en el observatorio Archenhold en Berl iacuten esculpida por Gerhard Thieme e inaugurada en 1972
Jack W Szostack
PREMIOS NOBEL Piacuteo Moa Banga DE CIENCIA 2009
Escritor
Charles K Kao George E Smith Wi llard S Boyle
2009 fue un antildeo en el que la concesioacuten de los premios Nobel de ciencia revistioacute ciertas peculiashyridades que conviene resaltar En primer lugar la adjudicacioacuten a tres investigadores en cada uno excepshyto en el de Economiacutea que fue comshypartido por dos ganadores Todos ellos destacaron en investigacioacuten baacutesica cuyos resultados propiciaron muacuteltiples aplicaciones praacutecticas lo que muestra claramente la imshyportancia que la ciencia pura tiene para el progreso
Otra caracteriacutestica es la alta parshyticipacioacuten de la mujer que acaparoacute cinco nominaciones el 44 de los agraciados proporcioacuten nunca alshycanzada antes Una de ellas la de Economiacutea es la primera mujer en ser distinguida con el galardoacuten en dicha disciplina en los 60 antildeos en que se adjudicoacute
MEDICINA
Recayoacute en tres cientiacuteficos (dos mUjeres y un varoacuten) que seguacuten destacoacute el jurado del Instituto Kashyrolinska han antildeadido una nueva dimensioacuten para la comprensioacuten de la ceacutelula han arrojado luz sobre los mecan ismos de enfermedades y han estimulado el desarrollo de nuevas terapias potenciales Se trata de Elisabeth H Blackburn Carol W Greider y Jack W Szostak
Los tres destacaron en la investishygacioacuten baacutesica sobre los teloacutemeshyros una estructura que se une a los extremos de los cromosomas humanos y los protege del enveshyjecimiento A la piexclimera se debe el descubrimiento de la enzima telomerasa que es un mecanismo baacutesico para la vida Cuando la teloshymerasa aumenta anormalmente se produce caacutencer O sea que en su justa medida rejuvenece la ceacutelula pero en exceso provoca un tumor Los conocimientos adquiridos proshymeten aplicaciones futuras en la lucha contra el caacutencer y el enveJeshycimiento celular
Blackburn nacioacute en Tasmania (Australia) en 1948 y junto con su disciacutepula Greider descubrieron la telomerasa en 1984
Grelder natural de California nacioacute en 1961 y fue quien demosshytroacute que los teloacutemeros previenen
el dantildeo en los cromosomas y por uacuteltimo Szostak de 57 antildeos Ion dishynense identificoacute ceacutelulas que por estar mutadas provocan un enveJeshycimiento celular prematuro
FiacuteSICA
La Academia sueca concedioacute el preciado galardoacuten a tres investigashydores que han ayudado a sentar las bases de las actuales redes de comunicaciones al decir del JUshyrado Son Charles Kao Kuen WishylIiaard S Boyle y George E Smith El tema comuacuten de investigacioacuten fue el descubrimiento del siacutelice un mashyterial abundante en la naturaleza como transmisor de la luz y a traveacutes de ella de las comunicaciones por fibra oacuteptica
El proceso lo inicioacute Kao en 1966 con la publicacioacuten de un artiacuteculo firmado conjuntamente con G O Gackam en el que anunciaba la capacidad de la luz para transmitir informacioacuten De ahiacute arranca la utishylizacioacuten industrial de la fibra oacuteptica desde 1970 transformada hoy en una red de maacutes de 1000 millones de kiloacutemetros por la que circulan textos muacutesica e imaacutegenes utilizashydas en Internet medicina etc
Kao que nacioacute en 1933 en Shanghai fue el precursor y visionashyrio del horizonte que se abriacutea con el empleo de la fibra oacuteptica Vive
Venkatraman Ramakrishnan Ada E Yonath Thomas A Stei tz
en Hong Kong donde sigue ded ishycado a la docencia
Boyle nacido en Canadaacute en 1924 junto con Smith que nacioacute en Nueva York en 1930 siguiendo la teoriacutea sobre el efecto fotoeleacutectrishyco de Einstein que le valioacute el Nobel crearon un sensor digital llamado CCD (Charged Coupled Device) cashypaz de reunir y leer las sentildeales de un gran nuacutemero de elementos de las imaacutegenes el ojo electroacutenico de las caacutemaras digitales que se utiliza tambieacuten en numerosas aplicaciones teacutecnicas como en la observacioacuten del interior del cuerpo humano y ha proporcionado fotos de lejanos lugares (como por ejemplo de Marshyte) o de los oceacuteanos profundos en palabras de la Academia
QUiacuteMICA
Tambieacuten este antildeo fueron tres investigadores de esta ciencia los laureados con el preciado galarshydoacuten cuyos nombres son Benkatrashyman Ramakrishnan Ada Yonath y Thomas Steitz que coincidieron en sus estudios sobre la estructura y funciones de los ribosomas unas partiacuteculas del citoplasma que desshycodifican la informacioacuten del ADN transmitida por el ARN mensajero para fabricar las proteiacutenas selecshycionando los amin oaacutecidos uno a uno
Los equipos liderados por los tres ganadores consiguieron por medio de la cristalografiacutea de rayos X el coshynocimiento en tres dimensiones de la estructura atoacutemica de los ribososhymas en el antildeo 2000 Este logro de bioquiacutemica baacutesica permitioacute saber como actuacutean los antibioacuteticos en las ceacutelulas de las bacterias lo que haraacute
posible disentildear nueshyvos antibioacuteticos que mejoren Ia actividad de 10$ actualmente en uso evitando asiacute la aparicioacuten de resistenshycia que se da en algushynos casos
La israeliacute Yonath de 70 antildeos trabaja en el Instituto Weismann de Jerusaleacuten y fue la pionera en obtener los primeros cristales Ellnor Ostrom OIIver E Willlamson de ribosomeacutels el norteamericano Steitz nacido en 1940 es profesor de la Universidad de Yale y publicoacute en 1998 el primer mapa incomshypleto del ribosoma y por uacuteltimo Ramakrishnan el maacutes Joven de los tres nacioacute en la India en 1952 y trabaja en la Universidad de Camshybridge (R~lIlo Unido) Tuvo una partlclpaClon relevante en la resoshylucioacuten de la estructura ribosoacutemica En dicha Universidad fue donde James Watson y Francis Crick desshycubrieron en 1953 la estructura en doble heacutelice del ADN
ECONuumlMiacuteA
La Academia de Ciencias de Suecia otorgoacute el premio de Ecoshynomiacutea a dos profesores estadounishydenses (como manda la tradici oacuten) por sus investigaciones en torno a las organizaciones sociales y la imshyportancia que en ellas tiene la orshyganizacioacuten econoacutemica (economic gobernance) que ha sido tladucishyda al espantildeol por un raro palabro gobernanza que bien podriacutea haber sido sustituido por gobierno o gobernabilidad Los plemiados son Elinor Ostrom y Oliver WiJliamshy
son Aunque ambos partieron de oacutepticas distintas coinciden en sus conclusiones
Ostrom nacida en 1933 es proshyfesora de la Universidad de Indiana y centroacute su trabajo en el estudio de la gestioacuten de la propiedad comuacuterl y en su libro El gobierno de los meshydios comunes describe numeroshy
sos casos eXitosos de comunidades locales entre las que incluyoacute el Trishybunal de las Aguas de Valencia un jurado centenario de regantes que dirime los conflictos derivados del uso del agua como ejemplos que muestran mayor eficiencia que la de otras forma puacuteblicas o privadas de gestioacuten Llega a la conclusioacuten de que ni la plivatizacioacuten ni la gesshytioacuten puacuteblica son siempre la mejor
opcioacuten Por su parte Williamson de 77
antildeos (uno maacutes que su pareja ganashydora) es docente de la Universidad de Berkeley California y autor de la obra Las instituciones econoacuteshymicas del capitalismo en la que estudia la teoriacutea y desarrollo de los costes de transaccioacuten que son los derivados de la operacioacuten aunque no formen parte del precio y su aplicacioacuten al funcionamiento intershyno de las empresas Analizoacute como influyen las relaciones jeraacuterquicas de las grandes sociedades en la reshysolucioacuten de los conflictos internos Tambieacuten estudioacute las situaciones en las que la organizacioacuten empresashyrial se vuelven tan complejas que aconseja externalizar determi nadas actividades operacioacuten que recibe el nombre de outsourci ng
ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
bull Los diacuteas 18 19 Y20 de septiemshybre tuvo luga r en el municipio ourenshysano de Maceda la celebracioacuten de Asshyt roga licia 09 evento del que nuestra agrupacioacuten form a parte como colaboshyradora organizadora del mismo y que en los uacuteltimos dos antildeos se estaacute convirshytiendo en la referencia del panorama astronoacutemico gallego gracias a la gran calidad de las conferencias y talleres que durante estos diacuteas se desarrollan wwwastroga liciaorg
- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
bull El diacutea 16 de octubre t uvo lugar una observacioacuten con el colectivo ponteshyvedreacutes Va ipolorio en el nacimiento del Riacuteo Gafos muy cerquita de Pontevedra A esta observacioacuten acudieron muchos miembros de dicho colectivo y un buen nuacutemero de miembros de la AARB
bull Los diacuteas 13 y 24 de noviembre Julio Pereira impartioacute sendas charlas de Iniciacioacuten a la Astronomiacutea y sesiones de Planetario para los alumnos del Coleshygio Mariano de Vigo Tambieacuten t uvieron lugar estas charlas de iniciacioacuten a la Asshytronomiacutea en el Colegio Las Acacias
voa nos acercoacute todas las novedades acerca de la investigacioacuten sobre exoshyplanetas con una charla-coloquio titushylada Planetas Extrasol ares que tuvo lugar en la Libreriacutea Casa eJel Libro cuya gerencia una vez mas nos cedioacute su sashyloacuten de actos para nuestras actividades
bull El 17 de noviembre Pablo Martiacuteshynez Javier Navidad Sebastiaacuten Hernaacutenshydez y Ricardo Lago se desplazaron al Alto de Fontefriacutea con intencioacuten de obshyservar el maacuteximo de las Leoacutenidas (lluvia de estrellas)
bull El 23 de noviembre Ricardo Lago impartioacute una charla-coloquio titu lada Exploracioacuten Espac ia l en el sa loacuten de actos de la libreriacutea Casa del Libro
bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
bull Durante este antildeo 2009 se han enviado reportes sobre contaminacioacuten lumiacutenica al Proyecto IACO en el ma rco del AIA-IYA2009
bull Se ha puesto en marcha el Proshyyecto CMON (Collaborative Meteor Observatory Network) entre varios afishycionados gallegos para montar una red gallega de registro y estudio de boacutelidos y meteoros que pueda colaborar con otras redes profesionales que ya estaacuten en pleno funcionamiento
Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
-
Eridanu~--
[) 225 0
Columba -lt
E w
Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
Diacutea 20shy
Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
Diacutea 4shy
Diacutea 22shy
Diacutea 17shy
MAYO
Diacutea 6shy
Diacutea 16shy
Diacutea 26shy
JUNIO
Diacutea 8shy
Diacutea 21shy
Diacutea 28shy
Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
Toda a informacioacuten de
Vi O
Alcaldiacutea Concello de Vigo
ALCALDiacuteA
Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
Cal eacute o seu horario Luns a venres de 8 da mantildeaacute aacutes 8 da tarde e saacutebados de 10 da mantildeaacute aacutes 2 da tarde
Outros servizos de Atencioacuten Cidadaacute Se vostede quere obter informacioacuten a traveacutes do seu moacutebil ou do seu enderezo electroacutenico sobre ofertas de emprego munlClpals subvencioacutens e prazos de pagamento dos impostos municipais noacutes informaacutemoloa sen custo alguacuten Poacutedese dar de alta a traveacutes do 010 ou no enderezo 010vigoorg
Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
bullWWW vigO org
crecidas son el resultado de la comshypeticioacuten ente procesos cineacuteticos y termodinaacutemicos
En la actualidad la microelecshytroacutenica uno de nuestros pilares tecnoloacutegicos estaacute basada en el meacutetodo top down La microelecshytroacutenica ha revolucionado y cambiashydo nuestra forma de vida en forma de ordenadores teleacutefonos moacuteviles televisores y un sinfiacuten de aparatos electroacutenicos Esta revolucioacuten estaacute basada en el transistor inventado en 1947 que hizo posible la apashyricioacuten del circuito integrado y el microprocesador El reto tecnoloacuteshygico es conseguir almacenar maacutes informacioacuten en un menor espacio de forma maacutes raacutepida y todo ello por menos dinero Hasta la fecha esto ha sido posible y ha seguido la llamada ley de Moore que estableshyce que la densidad de transistores en un dispositivo de estado soacutelido se doblariacutea cada 18 meses Asiacute un procesador Penti um IV obtenido mediante teacutecnicas litografiacutecas tieshyne en su interior aproximadamente 6 millones de transistorescm2 vashylor que cuadruplica a los del Penshytium 1 creado soacutelo 4 antildeos antes La separacioacuten miacutenima entre liacuteneas en el antildeo 2000 era de 180 nm y en el antildeo 2008 es de 45 nm como anuncioacute 18M Extrapolando estos nuacutemeros en el antildeo 20161a separashycioacuten entre liacuteneas deberiacutea ser de 10 nm es decir inferior a 100 aacutetomos De seguir cumplieacutendose esta ley y al mismo ritmo podriacuteamos aventurar que a mediados del siglo XXI Ilegashyriacuteamos a un limite absoluto un bit = un aacutetomo Sin embargo antes de alcanzar este liacutemite nos encontrashyriacuteamos con varios problemas
- El primero de ellos tiene que
Referencias
ver con el hecho de que a medishyda que se reduce el tamantildeo de un objeto su superficie crece respecto a su volumen Una consecuencia importante de este aumento es que las propiedades del material cambiaraacuten al reducir el tamantildeo del objeto puesto que las propiedades fiacutesicas de una superficie son muy distintas a las del volumen Estas modificaciones en las propiedades se conocen como efectos de tamashyntildeo finito
- El segundo problema reside en que para tamantildeos del orden o inferiores al nm aparecen efectos cuaacutenticos En nuestro mundo (mashycroscoacutepico) las leyes conocidas por ejemplo las que definen el movishymiento de los cuerpos (ecuaciones de Newton) o la conductividad eleacutectrica (ley de Ohm) dejan simshyplemente de ser vaacutelidas cuando tratamos con objetos cercanos al tamantildeo nanomeacutetrico La existencia de estos efectos lejos de tomarse como inconvenientes o inoportushynos se plantean hoy diacutea como imshyportantes alternativas para la creashycioacuten de futuros dispositivos fundashymentado en propiedades ni siquieshyra existentes en la naturaleza
- El uacuteltimo problema fundashymental que aparece al intentar seguir disminuyendo el tamantildeo de un objeto es que cada vez resulta maacutes difiacutecil mejorar las herramientas que permiten su manipulacioacuten Por tanto aunque la ley de Moore se ha cumplido inexorablemente dushyrante maacutes de 30 antildeos vemos que llegado un momento aparecen una serie de limitaciones intriacutensecas que son irresolubles con el tipo de planteamiento en el que se basa la tecnologiacutea actual Asiacute se imposhyne la necesidad de desarrollar una
nueva tecnologiacutea que nos permita asumir los desafiacuteos planteados en nuestra carrera hacia la miniaturishyzacioacuten Ese es el papel de la nanoshytecnologiacutea
A pesar de que en la actualidad existen pocos productos basados en la nanotecnologiacutea ya existe una gran repercusioacuten mediaacutetica en la sociedad a traveacutes de reportajes y programas en prensa radio teleshyvisioacuten cine ciencia-ficcioacuten e intershynet La nanotecnologiacutea produce el mismo tipo de fascinacioacuten preocushypacioacuten y miedo que los estudios sobre el cosmos aunque ambos son extremos opuestos lo diminushyto frente a lo gigantesco Sin emshybargo siacute hay una gran diferencia entre ambos mundos El universo es gigantesco inalcanzable soacutelo observable mediante telescopios o radiotelescopios y en el que estashymos realizando intreacutepidas explorashyciones limitadas por ahora a los planetas de nuestro entorno Por el contrario podemos movernos en la nanoescala con gran familiashyridad y podemos jugar con los aacutetomos y moleacuteculas para producir nuevas estructuras y nuevos mateshyriales El dominio de la materia en la nanoescala nos permite disentildear y fabricar nuevos materiales hasta ahora inexistentes descubrir proshypiedades nunca observadas inven shytar dispositivos que nos permitan construir otros maacutes y maacutes compleshyjos con comportamientos similares a entidades bioloacutegicas etceacutetera Todo ello nos lleva a hacernos una pregunta casi existencial iquestHasta doacutende podremos llegar con la nashynotecnologiacutea 7 No se conoce la resshypuesta el limite final podriacutea residir en nuestra propia imag inacioacuten
[1) e Briones Lloren te ECasero Junquera J A Martiacuten Gago PA Ame lio Serena Domingo J M Goacutemez Olleta P Moltoacute Moltoacute Nanociencia y ilanotecnologiacutea Entre la ciencia ficcioacuten del presente y la tecnologiacutea del futuro Fundacioacuten Espantildeola para la Ciencia y la Tecnologiacutea httpowwwfecvtes [2J J V Barth G Constantini K Kern Engineering atomic and molecular nanostructures at surfaces Nature 437 671 (2005) [3J E L Wolf Nanophysics and Nanotechnology An Introduction to Modern Concepts in Nanoscience (Segunda Edicioacuten) W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2006) [4J B Brushhan Springer Handbook of Nanotechnology Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2004) [5J M Koacuteh ler W Fritzsche Nanotechnology An Introduction to Nanostructuring techniques W ILEY-VC H Verlag GmbH ampCo KGaA Weinheim (2004)
Hace casi veintitreacutes siglos exacshytamente el antildeo 287 aC naciacutea en Siracusa entonces una colonia de la Magna Grecia el gran Arquiacutemeshydes uno de los mayores genios de la antiguumledad de cuyos inventos y descubrimientos seguimos benefishyciaacutendonos ahora
De su vida es poco lo que sabeshymos porque la biografiacutea que escrishybioacute un coetaacuteneo suyo llamado Heshyraacuteclides no llegoacute hasta nosotros La mayor pa rte de la informacioacuten que poseemos se la debemos a Plutarco (46-120 de nuestra era) en su fashymosa obra Vidas Paralelas quien a su vez extrajo los datos del hisshytoriador romano Pollbio autor de una Historia universal
Se considera probable aunque no probado que viajoacute a Egipto y mantuvo estrecha relacioacuten con Erashytoacutestenes de Cirene director de la ceacutelebre biblioteca alejandrina y se da por cierto que contactoacute con la escuela cientiacutefica de dicha ciudad cuyos matemaacuteticos leyeron y citashyron sus obras No obstante hubo que esperar hasta el antildeo 530 de para que se hiciera la primera comshypilacioacuten de sus escritos por Isidoro de Mileto Pocas copias de los trashybajos del sabio siracusano sobrevishyvieron y no fue hasta 1906 cuando Johann Ludw ig Heiberg descubrioacute en Constantinopla un palimpsesto (papiro sobre el que se ha escrito un texto sobre otro anterior borrashydo) que permitioacute conocer los razoshynamientos matemaacuteticos de que se habiacutea va lido Arquiacutemedes para sus descubrimientos
Fue un genio de las matemaacuteshyticas con especial dedicacioacuten a la geometriacutea Sus hallazgos le garanshytizan un puesto de honor en 105
anales de la ciencia Ideoacute un meacutetoshydo para medir la circunferencia coshynociendo el diaacutemetro y determinoacute con aproximacioacuten de menos de dos mileacutesimas el valor del pi griego Elaboroacute tambieacuten las foacutermulas que
ARQUIMEDES permiten calcular el aacuterea del ciacutercushylo partiendo del radio y calculo el aacuterea de un segmento de paraacutebola entre otros hallazgos geomeacutetricos
Si bien no descubrioacute la palanca estudioacute las leyes que explican el principio que entra en juego al accionarla y al darse cuenta de la importancia que teniacutea dijo Si me dan un punto de apoyo movereacute el mundo
Arquiacutemedes no solo cultivoacute con eacutexito las matemaacuteticas sino que hizo incursiones fructiacuteferas en la fiacutesishyca Inventoacute el tornillo que lleva su nombre consistente en un mecashynismo con una hoja en forma de tornillo dentro de un cilindro para transferir agua desde un nivel bajo a canales de irrigacioacuten Este tornishyllo sigue usaacutendose para bombear liacutequidos
Se dice que mientras tomaba un bantildeo observoacute que el agua de la tina subiacutea cuando eacutel entraba y este efecto le llevoacute a descubrir el prinshycipio hrdrostaacutetico conocido como principio de Arquiacutemedes que en su versioacuten actualizada se enuncia diciendo que un soacutelido sumergido en un liquido recibe un empuje ha-
Piacuteo Moa Ban ga Escritor
cia arriba igual al peso del vo lumen del liacutequido que desaloja Al descushybrir este principio exclamoacute Eureshyka (Lo he encontrado) que ha pasado al cataacute logo de expresiones populares
Su mente prodigiosa no solo elucubraba teoriacuteas innovadoras tambieacuten dedicoacute su talento a inshyventa r armas nuevas que pudieran servir para la defensa de su ciudad Una de ellas fue un artefacto esshypecie de garra capaz de hund ir un naviacuteo enemigo
Pero el arma maacutes sorprendente seriacutean los espejos ustorios conocishyda por un relato de Luciano de Sashymosata (12 1-161 de) con la cual consiguioacute incendiar una escuadra enemiga Este invento nunca ha sido reproducido por lo que se pone en duda su existencia
La muerte de Arquiacutemedes se produjo el antildeo 212 aC a los 75 antildeos una edad considerada lonshygeva para la eacutepoca asesinado por un soldado romano de los que conquistaron Siracusa seguacuten la leshyyenda al negarse a acompantildearle pretextando que teniacutea que resolver antes un problema
Estatua de bronce de Arquiacutemedes en el observatorio Archenhold en Berl iacuten esculpida por Gerhard Thieme e inaugurada en 1972
Jack W Szostack
PREMIOS NOBEL Piacuteo Moa Banga DE CIENCIA 2009
Escritor
Charles K Kao George E Smith Wi llard S Boyle
2009 fue un antildeo en el que la concesioacuten de los premios Nobel de ciencia revistioacute ciertas peculiashyridades que conviene resaltar En primer lugar la adjudicacioacuten a tres investigadores en cada uno excepshyto en el de Economiacutea que fue comshypartido por dos ganadores Todos ellos destacaron en investigacioacuten baacutesica cuyos resultados propiciaron muacuteltiples aplicaciones praacutecticas lo que muestra claramente la imshyportancia que la ciencia pura tiene para el progreso
Otra caracteriacutestica es la alta parshyticipacioacuten de la mujer que acaparoacute cinco nominaciones el 44 de los agraciados proporcioacuten nunca alshycanzada antes Una de ellas la de Economiacutea es la primera mujer en ser distinguida con el galardoacuten en dicha disciplina en los 60 antildeos en que se adjudicoacute
MEDICINA
Recayoacute en tres cientiacuteficos (dos mUjeres y un varoacuten) que seguacuten destacoacute el jurado del Instituto Kashyrolinska han antildeadido una nueva dimensioacuten para la comprensioacuten de la ceacutelula han arrojado luz sobre los mecan ismos de enfermedades y han estimulado el desarrollo de nuevas terapias potenciales Se trata de Elisabeth H Blackburn Carol W Greider y Jack W Szostak
Los tres destacaron en la investishygacioacuten baacutesica sobre los teloacutemeshyros una estructura que se une a los extremos de los cromosomas humanos y los protege del enveshyjecimiento A la piexclimera se debe el descubrimiento de la enzima telomerasa que es un mecanismo baacutesico para la vida Cuando la teloshymerasa aumenta anormalmente se produce caacutencer O sea que en su justa medida rejuvenece la ceacutelula pero en exceso provoca un tumor Los conocimientos adquiridos proshymeten aplicaciones futuras en la lucha contra el caacutencer y el enveJeshycimiento celular
Blackburn nacioacute en Tasmania (Australia) en 1948 y junto con su disciacutepula Greider descubrieron la telomerasa en 1984
Grelder natural de California nacioacute en 1961 y fue quien demosshytroacute que los teloacutemeros previenen
el dantildeo en los cromosomas y por uacuteltimo Szostak de 57 antildeos Ion dishynense identificoacute ceacutelulas que por estar mutadas provocan un enveJeshycimiento celular prematuro
FiacuteSICA
La Academia sueca concedioacute el preciado galardoacuten a tres investigashydores que han ayudado a sentar las bases de las actuales redes de comunicaciones al decir del JUshyrado Son Charles Kao Kuen WishylIiaard S Boyle y George E Smith El tema comuacuten de investigacioacuten fue el descubrimiento del siacutelice un mashyterial abundante en la naturaleza como transmisor de la luz y a traveacutes de ella de las comunicaciones por fibra oacuteptica
El proceso lo inicioacute Kao en 1966 con la publicacioacuten de un artiacuteculo firmado conjuntamente con G O Gackam en el que anunciaba la capacidad de la luz para transmitir informacioacuten De ahiacute arranca la utishylizacioacuten industrial de la fibra oacuteptica desde 1970 transformada hoy en una red de maacutes de 1000 millones de kiloacutemetros por la que circulan textos muacutesica e imaacutegenes utilizashydas en Internet medicina etc
Kao que nacioacute en 1933 en Shanghai fue el precursor y visionashyrio del horizonte que se abriacutea con el empleo de la fibra oacuteptica Vive
Venkatraman Ramakrishnan Ada E Yonath Thomas A Stei tz
en Hong Kong donde sigue ded ishycado a la docencia
Boyle nacido en Canadaacute en 1924 junto con Smith que nacioacute en Nueva York en 1930 siguiendo la teoriacutea sobre el efecto fotoeleacutectrishyco de Einstein que le valioacute el Nobel crearon un sensor digital llamado CCD (Charged Coupled Device) cashypaz de reunir y leer las sentildeales de un gran nuacutemero de elementos de las imaacutegenes el ojo electroacutenico de las caacutemaras digitales que se utiliza tambieacuten en numerosas aplicaciones teacutecnicas como en la observacioacuten del interior del cuerpo humano y ha proporcionado fotos de lejanos lugares (como por ejemplo de Marshyte) o de los oceacuteanos profundos en palabras de la Academia
QUiacuteMICA
Tambieacuten este antildeo fueron tres investigadores de esta ciencia los laureados con el preciado galarshydoacuten cuyos nombres son Benkatrashyman Ramakrishnan Ada Yonath y Thomas Steitz que coincidieron en sus estudios sobre la estructura y funciones de los ribosomas unas partiacuteculas del citoplasma que desshycodifican la informacioacuten del ADN transmitida por el ARN mensajero para fabricar las proteiacutenas selecshycionando los amin oaacutecidos uno a uno
Los equipos liderados por los tres ganadores consiguieron por medio de la cristalografiacutea de rayos X el coshynocimiento en tres dimensiones de la estructura atoacutemica de los ribososhymas en el antildeo 2000 Este logro de bioquiacutemica baacutesica permitioacute saber como actuacutean los antibioacuteticos en las ceacutelulas de las bacterias lo que haraacute
posible disentildear nueshyvos antibioacuteticos que mejoren Ia actividad de 10$ actualmente en uso evitando asiacute la aparicioacuten de resistenshycia que se da en algushynos casos
La israeliacute Yonath de 70 antildeos trabaja en el Instituto Weismann de Jerusaleacuten y fue la pionera en obtener los primeros cristales Ellnor Ostrom OIIver E Willlamson de ribosomeacutels el norteamericano Steitz nacido en 1940 es profesor de la Universidad de Yale y publicoacute en 1998 el primer mapa incomshypleto del ribosoma y por uacuteltimo Ramakrishnan el maacutes Joven de los tres nacioacute en la India en 1952 y trabaja en la Universidad de Camshybridge (R~lIlo Unido) Tuvo una partlclpaClon relevante en la resoshylucioacuten de la estructura ribosoacutemica En dicha Universidad fue donde James Watson y Francis Crick desshycubrieron en 1953 la estructura en doble heacutelice del ADN
ECONuumlMiacuteA
La Academia de Ciencias de Suecia otorgoacute el premio de Ecoshynomiacutea a dos profesores estadounishydenses (como manda la tradici oacuten) por sus investigaciones en torno a las organizaciones sociales y la imshyportancia que en ellas tiene la orshyganizacioacuten econoacutemica (economic gobernance) que ha sido tladucishyda al espantildeol por un raro palabro gobernanza que bien podriacutea haber sido sustituido por gobierno o gobernabilidad Los plemiados son Elinor Ostrom y Oliver WiJliamshy
son Aunque ambos partieron de oacutepticas distintas coinciden en sus conclusiones
Ostrom nacida en 1933 es proshyfesora de la Universidad de Indiana y centroacute su trabajo en el estudio de la gestioacuten de la propiedad comuacuterl y en su libro El gobierno de los meshydios comunes describe numeroshy
sos casos eXitosos de comunidades locales entre las que incluyoacute el Trishybunal de las Aguas de Valencia un jurado centenario de regantes que dirime los conflictos derivados del uso del agua como ejemplos que muestran mayor eficiencia que la de otras forma puacuteblicas o privadas de gestioacuten Llega a la conclusioacuten de que ni la plivatizacioacuten ni la gesshytioacuten puacuteblica son siempre la mejor
opcioacuten Por su parte Williamson de 77
antildeos (uno maacutes que su pareja ganashydora) es docente de la Universidad de Berkeley California y autor de la obra Las instituciones econoacuteshymicas del capitalismo en la que estudia la teoriacutea y desarrollo de los costes de transaccioacuten que son los derivados de la operacioacuten aunque no formen parte del precio y su aplicacioacuten al funcionamiento intershyno de las empresas Analizoacute como influyen las relaciones jeraacuterquicas de las grandes sociedades en la reshysolucioacuten de los conflictos internos Tambieacuten estudioacute las situaciones en las que la organizacioacuten empresashyrial se vuelven tan complejas que aconseja externalizar determi nadas actividades operacioacuten que recibe el nombre de outsourci ng
ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
bull Los diacuteas 18 19 Y20 de septiemshybre tuvo luga r en el municipio ourenshysano de Maceda la celebracioacuten de Asshyt roga licia 09 evento del que nuestra agrupacioacuten form a parte como colaboshyradora organizadora del mismo y que en los uacuteltimos dos antildeos se estaacute convirshytiendo en la referencia del panorama astronoacutemico gallego gracias a la gran calidad de las conferencias y talleres que durante estos diacuteas se desarrollan wwwastroga liciaorg
- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
bull El diacutea 16 de octubre t uvo lugar una observacioacuten con el colectivo ponteshyvedreacutes Va ipolorio en el nacimiento del Riacuteo Gafos muy cerquita de Pontevedra A esta observacioacuten acudieron muchos miembros de dicho colectivo y un buen nuacutemero de miembros de la AARB
bull Los diacuteas 13 y 24 de noviembre Julio Pereira impartioacute sendas charlas de Iniciacioacuten a la Astronomiacutea y sesiones de Planetario para los alumnos del Coleshygio Mariano de Vigo Tambieacuten t uvieron lugar estas charlas de iniciacioacuten a la Asshytronomiacutea en el Colegio Las Acacias
voa nos acercoacute todas las novedades acerca de la investigacioacuten sobre exoshyplanetas con una charla-coloquio titushylada Planetas Extrasol ares que tuvo lugar en la Libreriacutea Casa eJel Libro cuya gerencia una vez mas nos cedioacute su sashyloacuten de actos para nuestras actividades
bull El 17 de noviembre Pablo Martiacuteshynez Javier Navidad Sebastiaacuten Hernaacutenshydez y Ricardo Lago se desplazaron al Alto de Fontefriacutea con intencioacuten de obshyservar el maacuteximo de las Leoacutenidas (lluvia de estrellas)
bull El 23 de noviembre Ricardo Lago impartioacute una charla-coloquio titu lada Exploracioacuten Espac ia l en el sa loacuten de actos de la libreriacutea Casa del Libro
bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
bull Durante este antildeo 2009 se han enviado reportes sobre contaminacioacuten lumiacutenica al Proyecto IACO en el ma rco del AIA-IYA2009
bull Se ha puesto en marcha el Proshyyecto CMON (Collaborative Meteor Observatory Network) entre varios afishycionados gallegos para montar una red gallega de registro y estudio de boacutelidos y meteoros que pueda colaborar con otras redes profesionales que ya estaacuten en pleno funcionamiento
Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
-
Eridanu~--
[) 225 0
Columba -lt
E w
Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
Diacutea 20shy
Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
Diacutea 4shy
Diacutea 22shy
Diacutea 17shy
MAYO
Diacutea 6shy
Diacutea 16shy
Diacutea 26shy
JUNIO
Diacutea 8shy
Diacutea 21shy
Diacutea 28shy
Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
Toda a informacioacuten de
Vi O
Alcaldiacutea Concello de Vigo
ALCALDiacuteA
Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
Cal eacute o seu horario Luns a venres de 8 da mantildeaacute aacutes 8 da tarde e saacutebados de 10 da mantildeaacute aacutes 2 da tarde
Outros servizos de Atencioacuten Cidadaacute Se vostede quere obter informacioacuten a traveacutes do seu moacutebil ou do seu enderezo electroacutenico sobre ofertas de emprego munlClpals subvencioacutens e prazos de pagamento dos impostos municipais noacutes informaacutemoloa sen custo alguacuten Poacutedese dar de alta a traveacutes do 010 ou no enderezo 010vigoorg
Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
bullWWW vigO org
Hace casi veintitreacutes siglos exacshytamente el antildeo 287 aC naciacutea en Siracusa entonces una colonia de la Magna Grecia el gran Arquiacutemeshydes uno de los mayores genios de la antiguumledad de cuyos inventos y descubrimientos seguimos benefishyciaacutendonos ahora
De su vida es poco lo que sabeshymos porque la biografiacutea que escrishybioacute un coetaacuteneo suyo llamado Heshyraacuteclides no llegoacute hasta nosotros La mayor pa rte de la informacioacuten que poseemos se la debemos a Plutarco (46-120 de nuestra era) en su fashymosa obra Vidas Paralelas quien a su vez extrajo los datos del hisshytoriador romano Pollbio autor de una Historia universal
Se considera probable aunque no probado que viajoacute a Egipto y mantuvo estrecha relacioacuten con Erashytoacutestenes de Cirene director de la ceacutelebre biblioteca alejandrina y se da por cierto que contactoacute con la escuela cientiacutefica de dicha ciudad cuyos matemaacuteticos leyeron y citashyron sus obras No obstante hubo que esperar hasta el antildeo 530 de para que se hiciera la primera comshypilacioacuten de sus escritos por Isidoro de Mileto Pocas copias de los trashybajos del sabio siracusano sobrevishyvieron y no fue hasta 1906 cuando Johann Ludw ig Heiberg descubrioacute en Constantinopla un palimpsesto (papiro sobre el que se ha escrito un texto sobre otro anterior borrashydo) que permitioacute conocer los razoshynamientos matemaacuteticos de que se habiacutea va lido Arquiacutemedes para sus descubrimientos
Fue un genio de las matemaacuteshyticas con especial dedicacioacuten a la geometriacutea Sus hallazgos le garanshytizan un puesto de honor en 105
anales de la ciencia Ideoacute un meacutetoshydo para medir la circunferencia coshynociendo el diaacutemetro y determinoacute con aproximacioacuten de menos de dos mileacutesimas el valor del pi griego Elaboroacute tambieacuten las foacutermulas que
ARQUIMEDES permiten calcular el aacuterea del ciacutercushylo partiendo del radio y calculo el aacuterea de un segmento de paraacutebola entre otros hallazgos geomeacutetricos
Si bien no descubrioacute la palanca estudioacute las leyes que explican el principio que entra en juego al accionarla y al darse cuenta de la importancia que teniacutea dijo Si me dan un punto de apoyo movereacute el mundo
Arquiacutemedes no solo cultivoacute con eacutexito las matemaacuteticas sino que hizo incursiones fructiacuteferas en la fiacutesishyca Inventoacute el tornillo que lleva su nombre consistente en un mecashynismo con una hoja en forma de tornillo dentro de un cilindro para transferir agua desde un nivel bajo a canales de irrigacioacuten Este tornishyllo sigue usaacutendose para bombear liacutequidos
Se dice que mientras tomaba un bantildeo observoacute que el agua de la tina subiacutea cuando eacutel entraba y este efecto le llevoacute a descubrir el prinshycipio hrdrostaacutetico conocido como principio de Arquiacutemedes que en su versioacuten actualizada se enuncia diciendo que un soacutelido sumergido en un liquido recibe un empuje ha-
Piacuteo Moa Ban ga Escritor
cia arriba igual al peso del vo lumen del liacutequido que desaloja Al descushybrir este principio exclamoacute Eureshyka (Lo he encontrado) que ha pasado al cataacute logo de expresiones populares
Su mente prodigiosa no solo elucubraba teoriacuteas innovadoras tambieacuten dedicoacute su talento a inshyventa r armas nuevas que pudieran servir para la defensa de su ciudad Una de ellas fue un artefacto esshypecie de garra capaz de hund ir un naviacuteo enemigo
Pero el arma maacutes sorprendente seriacutean los espejos ustorios conocishyda por un relato de Luciano de Sashymosata (12 1-161 de) con la cual consiguioacute incendiar una escuadra enemiga Este invento nunca ha sido reproducido por lo que se pone en duda su existencia
La muerte de Arquiacutemedes se produjo el antildeo 212 aC a los 75 antildeos una edad considerada lonshygeva para la eacutepoca asesinado por un soldado romano de los que conquistaron Siracusa seguacuten la leshyyenda al negarse a acompantildearle pretextando que teniacutea que resolver antes un problema
Estatua de bronce de Arquiacutemedes en el observatorio Archenhold en Berl iacuten esculpida por Gerhard Thieme e inaugurada en 1972
Jack W Szostack
PREMIOS NOBEL Piacuteo Moa Banga DE CIENCIA 2009
Escritor
Charles K Kao George E Smith Wi llard S Boyle
2009 fue un antildeo en el que la concesioacuten de los premios Nobel de ciencia revistioacute ciertas peculiashyridades que conviene resaltar En primer lugar la adjudicacioacuten a tres investigadores en cada uno excepshyto en el de Economiacutea que fue comshypartido por dos ganadores Todos ellos destacaron en investigacioacuten baacutesica cuyos resultados propiciaron muacuteltiples aplicaciones praacutecticas lo que muestra claramente la imshyportancia que la ciencia pura tiene para el progreso
Otra caracteriacutestica es la alta parshyticipacioacuten de la mujer que acaparoacute cinco nominaciones el 44 de los agraciados proporcioacuten nunca alshycanzada antes Una de ellas la de Economiacutea es la primera mujer en ser distinguida con el galardoacuten en dicha disciplina en los 60 antildeos en que se adjudicoacute
MEDICINA
Recayoacute en tres cientiacuteficos (dos mUjeres y un varoacuten) que seguacuten destacoacute el jurado del Instituto Kashyrolinska han antildeadido una nueva dimensioacuten para la comprensioacuten de la ceacutelula han arrojado luz sobre los mecan ismos de enfermedades y han estimulado el desarrollo de nuevas terapias potenciales Se trata de Elisabeth H Blackburn Carol W Greider y Jack W Szostak
Los tres destacaron en la investishygacioacuten baacutesica sobre los teloacutemeshyros una estructura que se une a los extremos de los cromosomas humanos y los protege del enveshyjecimiento A la piexclimera se debe el descubrimiento de la enzima telomerasa que es un mecanismo baacutesico para la vida Cuando la teloshymerasa aumenta anormalmente se produce caacutencer O sea que en su justa medida rejuvenece la ceacutelula pero en exceso provoca un tumor Los conocimientos adquiridos proshymeten aplicaciones futuras en la lucha contra el caacutencer y el enveJeshycimiento celular
Blackburn nacioacute en Tasmania (Australia) en 1948 y junto con su disciacutepula Greider descubrieron la telomerasa en 1984
Grelder natural de California nacioacute en 1961 y fue quien demosshytroacute que los teloacutemeros previenen
el dantildeo en los cromosomas y por uacuteltimo Szostak de 57 antildeos Ion dishynense identificoacute ceacutelulas que por estar mutadas provocan un enveJeshycimiento celular prematuro
FiacuteSICA
La Academia sueca concedioacute el preciado galardoacuten a tres investigashydores que han ayudado a sentar las bases de las actuales redes de comunicaciones al decir del JUshyrado Son Charles Kao Kuen WishylIiaard S Boyle y George E Smith El tema comuacuten de investigacioacuten fue el descubrimiento del siacutelice un mashyterial abundante en la naturaleza como transmisor de la luz y a traveacutes de ella de las comunicaciones por fibra oacuteptica
El proceso lo inicioacute Kao en 1966 con la publicacioacuten de un artiacuteculo firmado conjuntamente con G O Gackam en el que anunciaba la capacidad de la luz para transmitir informacioacuten De ahiacute arranca la utishylizacioacuten industrial de la fibra oacuteptica desde 1970 transformada hoy en una red de maacutes de 1000 millones de kiloacutemetros por la que circulan textos muacutesica e imaacutegenes utilizashydas en Internet medicina etc
Kao que nacioacute en 1933 en Shanghai fue el precursor y visionashyrio del horizonte que se abriacutea con el empleo de la fibra oacuteptica Vive
Venkatraman Ramakrishnan Ada E Yonath Thomas A Stei tz
en Hong Kong donde sigue ded ishycado a la docencia
Boyle nacido en Canadaacute en 1924 junto con Smith que nacioacute en Nueva York en 1930 siguiendo la teoriacutea sobre el efecto fotoeleacutectrishyco de Einstein que le valioacute el Nobel crearon un sensor digital llamado CCD (Charged Coupled Device) cashypaz de reunir y leer las sentildeales de un gran nuacutemero de elementos de las imaacutegenes el ojo electroacutenico de las caacutemaras digitales que se utiliza tambieacuten en numerosas aplicaciones teacutecnicas como en la observacioacuten del interior del cuerpo humano y ha proporcionado fotos de lejanos lugares (como por ejemplo de Marshyte) o de los oceacuteanos profundos en palabras de la Academia
QUiacuteMICA
Tambieacuten este antildeo fueron tres investigadores de esta ciencia los laureados con el preciado galarshydoacuten cuyos nombres son Benkatrashyman Ramakrishnan Ada Yonath y Thomas Steitz que coincidieron en sus estudios sobre la estructura y funciones de los ribosomas unas partiacuteculas del citoplasma que desshycodifican la informacioacuten del ADN transmitida por el ARN mensajero para fabricar las proteiacutenas selecshycionando los amin oaacutecidos uno a uno
Los equipos liderados por los tres ganadores consiguieron por medio de la cristalografiacutea de rayos X el coshynocimiento en tres dimensiones de la estructura atoacutemica de los ribososhymas en el antildeo 2000 Este logro de bioquiacutemica baacutesica permitioacute saber como actuacutean los antibioacuteticos en las ceacutelulas de las bacterias lo que haraacute
posible disentildear nueshyvos antibioacuteticos que mejoren Ia actividad de 10$ actualmente en uso evitando asiacute la aparicioacuten de resistenshycia que se da en algushynos casos
La israeliacute Yonath de 70 antildeos trabaja en el Instituto Weismann de Jerusaleacuten y fue la pionera en obtener los primeros cristales Ellnor Ostrom OIIver E Willlamson de ribosomeacutels el norteamericano Steitz nacido en 1940 es profesor de la Universidad de Yale y publicoacute en 1998 el primer mapa incomshypleto del ribosoma y por uacuteltimo Ramakrishnan el maacutes Joven de los tres nacioacute en la India en 1952 y trabaja en la Universidad de Camshybridge (R~lIlo Unido) Tuvo una partlclpaClon relevante en la resoshylucioacuten de la estructura ribosoacutemica En dicha Universidad fue donde James Watson y Francis Crick desshycubrieron en 1953 la estructura en doble heacutelice del ADN
ECONuumlMiacuteA
La Academia de Ciencias de Suecia otorgoacute el premio de Ecoshynomiacutea a dos profesores estadounishydenses (como manda la tradici oacuten) por sus investigaciones en torno a las organizaciones sociales y la imshyportancia que en ellas tiene la orshyganizacioacuten econoacutemica (economic gobernance) que ha sido tladucishyda al espantildeol por un raro palabro gobernanza que bien podriacutea haber sido sustituido por gobierno o gobernabilidad Los plemiados son Elinor Ostrom y Oliver WiJliamshy
son Aunque ambos partieron de oacutepticas distintas coinciden en sus conclusiones
Ostrom nacida en 1933 es proshyfesora de la Universidad de Indiana y centroacute su trabajo en el estudio de la gestioacuten de la propiedad comuacuterl y en su libro El gobierno de los meshydios comunes describe numeroshy
sos casos eXitosos de comunidades locales entre las que incluyoacute el Trishybunal de las Aguas de Valencia un jurado centenario de regantes que dirime los conflictos derivados del uso del agua como ejemplos que muestran mayor eficiencia que la de otras forma puacuteblicas o privadas de gestioacuten Llega a la conclusioacuten de que ni la plivatizacioacuten ni la gesshytioacuten puacuteblica son siempre la mejor
opcioacuten Por su parte Williamson de 77
antildeos (uno maacutes que su pareja ganashydora) es docente de la Universidad de Berkeley California y autor de la obra Las instituciones econoacuteshymicas del capitalismo en la que estudia la teoriacutea y desarrollo de los costes de transaccioacuten que son los derivados de la operacioacuten aunque no formen parte del precio y su aplicacioacuten al funcionamiento intershyno de las empresas Analizoacute como influyen las relaciones jeraacuterquicas de las grandes sociedades en la reshysolucioacuten de los conflictos internos Tambieacuten estudioacute las situaciones en las que la organizacioacuten empresashyrial se vuelven tan complejas que aconseja externalizar determi nadas actividades operacioacuten que recibe el nombre de outsourci ng
ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
bull Los diacuteas 18 19 Y20 de septiemshybre tuvo luga r en el municipio ourenshysano de Maceda la celebracioacuten de Asshyt roga licia 09 evento del que nuestra agrupacioacuten form a parte como colaboshyradora organizadora del mismo y que en los uacuteltimos dos antildeos se estaacute convirshytiendo en la referencia del panorama astronoacutemico gallego gracias a la gran calidad de las conferencias y talleres que durante estos diacuteas se desarrollan wwwastroga liciaorg
- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
bull El diacutea 16 de octubre t uvo lugar una observacioacuten con el colectivo ponteshyvedreacutes Va ipolorio en el nacimiento del Riacuteo Gafos muy cerquita de Pontevedra A esta observacioacuten acudieron muchos miembros de dicho colectivo y un buen nuacutemero de miembros de la AARB
bull Los diacuteas 13 y 24 de noviembre Julio Pereira impartioacute sendas charlas de Iniciacioacuten a la Astronomiacutea y sesiones de Planetario para los alumnos del Coleshygio Mariano de Vigo Tambieacuten t uvieron lugar estas charlas de iniciacioacuten a la Asshytronomiacutea en el Colegio Las Acacias
voa nos acercoacute todas las novedades acerca de la investigacioacuten sobre exoshyplanetas con una charla-coloquio titushylada Planetas Extrasol ares que tuvo lugar en la Libreriacutea Casa eJel Libro cuya gerencia una vez mas nos cedioacute su sashyloacuten de actos para nuestras actividades
bull El 17 de noviembre Pablo Martiacuteshynez Javier Navidad Sebastiaacuten Hernaacutenshydez y Ricardo Lago se desplazaron al Alto de Fontefriacutea con intencioacuten de obshyservar el maacuteximo de las Leoacutenidas (lluvia de estrellas)
bull El 23 de noviembre Ricardo Lago impartioacute una charla-coloquio titu lada Exploracioacuten Espac ia l en el sa loacuten de actos de la libreriacutea Casa del Libro
bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
bull Durante este antildeo 2009 se han enviado reportes sobre contaminacioacuten lumiacutenica al Proyecto IACO en el ma rco del AIA-IYA2009
bull Se ha puesto en marcha el Proshyyecto CMON (Collaborative Meteor Observatory Network) entre varios afishycionados gallegos para montar una red gallega de registro y estudio de boacutelidos y meteoros que pueda colaborar con otras redes profesionales que ya estaacuten en pleno funcionamiento
Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
-
Eridanu~--
[) 225 0
Columba -lt
E w
Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
Diacutea 20shy
Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
Diacutea 4shy
Diacutea 22shy
Diacutea 17shy
MAYO
Diacutea 6shy
Diacutea 16shy
Diacutea 26shy
JUNIO
Diacutea 8shy
Diacutea 21shy
Diacutea 28shy
Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
Toda a informacioacuten de
Vi O
Alcaldiacutea Concello de Vigo
ALCALDiacuteA
Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
Cal eacute o seu horario Luns a venres de 8 da mantildeaacute aacutes 8 da tarde e saacutebados de 10 da mantildeaacute aacutes 2 da tarde
Outros servizos de Atencioacuten Cidadaacute Se vostede quere obter informacioacuten a traveacutes do seu moacutebil ou do seu enderezo electroacutenico sobre ofertas de emprego munlClpals subvencioacutens e prazos de pagamento dos impostos municipais noacutes informaacutemoloa sen custo alguacuten Poacutedese dar de alta a traveacutes do 010 ou no enderezo 010vigoorg
Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
bullWWW vigO org
Jack W Szostack
PREMIOS NOBEL Piacuteo Moa Banga DE CIENCIA 2009
Escritor
Charles K Kao George E Smith Wi llard S Boyle
2009 fue un antildeo en el que la concesioacuten de los premios Nobel de ciencia revistioacute ciertas peculiashyridades que conviene resaltar En primer lugar la adjudicacioacuten a tres investigadores en cada uno excepshyto en el de Economiacutea que fue comshypartido por dos ganadores Todos ellos destacaron en investigacioacuten baacutesica cuyos resultados propiciaron muacuteltiples aplicaciones praacutecticas lo que muestra claramente la imshyportancia que la ciencia pura tiene para el progreso
Otra caracteriacutestica es la alta parshyticipacioacuten de la mujer que acaparoacute cinco nominaciones el 44 de los agraciados proporcioacuten nunca alshycanzada antes Una de ellas la de Economiacutea es la primera mujer en ser distinguida con el galardoacuten en dicha disciplina en los 60 antildeos en que se adjudicoacute
MEDICINA
Recayoacute en tres cientiacuteficos (dos mUjeres y un varoacuten) que seguacuten destacoacute el jurado del Instituto Kashyrolinska han antildeadido una nueva dimensioacuten para la comprensioacuten de la ceacutelula han arrojado luz sobre los mecan ismos de enfermedades y han estimulado el desarrollo de nuevas terapias potenciales Se trata de Elisabeth H Blackburn Carol W Greider y Jack W Szostak
Los tres destacaron en la investishygacioacuten baacutesica sobre los teloacutemeshyros una estructura que se une a los extremos de los cromosomas humanos y los protege del enveshyjecimiento A la piexclimera se debe el descubrimiento de la enzima telomerasa que es un mecanismo baacutesico para la vida Cuando la teloshymerasa aumenta anormalmente se produce caacutencer O sea que en su justa medida rejuvenece la ceacutelula pero en exceso provoca un tumor Los conocimientos adquiridos proshymeten aplicaciones futuras en la lucha contra el caacutencer y el enveJeshycimiento celular
Blackburn nacioacute en Tasmania (Australia) en 1948 y junto con su disciacutepula Greider descubrieron la telomerasa en 1984
Grelder natural de California nacioacute en 1961 y fue quien demosshytroacute que los teloacutemeros previenen
el dantildeo en los cromosomas y por uacuteltimo Szostak de 57 antildeos Ion dishynense identificoacute ceacutelulas que por estar mutadas provocan un enveJeshycimiento celular prematuro
FiacuteSICA
La Academia sueca concedioacute el preciado galardoacuten a tres investigashydores que han ayudado a sentar las bases de las actuales redes de comunicaciones al decir del JUshyrado Son Charles Kao Kuen WishylIiaard S Boyle y George E Smith El tema comuacuten de investigacioacuten fue el descubrimiento del siacutelice un mashyterial abundante en la naturaleza como transmisor de la luz y a traveacutes de ella de las comunicaciones por fibra oacuteptica
El proceso lo inicioacute Kao en 1966 con la publicacioacuten de un artiacuteculo firmado conjuntamente con G O Gackam en el que anunciaba la capacidad de la luz para transmitir informacioacuten De ahiacute arranca la utishylizacioacuten industrial de la fibra oacuteptica desde 1970 transformada hoy en una red de maacutes de 1000 millones de kiloacutemetros por la que circulan textos muacutesica e imaacutegenes utilizashydas en Internet medicina etc
Kao que nacioacute en 1933 en Shanghai fue el precursor y visionashyrio del horizonte que se abriacutea con el empleo de la fibra oacuteptica Vive
Venkatraman Ramakrishnan Ada E Yonath Thomas A Stei tz
en Hong Kong donde sigue ded ishycado a la docencia
Boyle nacido en Canadaacute en 1924 junto con Smith que nacioacute en Nueva York en 1930 siguiendo la teoriacutea sobre el efecto fotoeleacutectrishyco de Einstein que le valioacute el Nobel crearon un sensor digital llamado CCD (Charged Coupled Device) cashypaz de reunir y leer las sentildeales de un gran nuacutemero de elementos de las imaacutegenes el ojo electroacutenico de las caacutemaras digitales que se utiliza tambieacuten en numerosas aplicaciones teacutecnicas como en la observacioacuten del interior del cuerpo humano y ha proporcionado fotos de lejanos lugares (como por ejemplo de Marshyte) o de los oceacuteanos profundos en palabras de la Academia
QUiacuteMICA
Tambieacuten este antildeo fueron tres investigadores de esta ciencia los laureados con el preciado galarshydoacuten cuyos nombres son Benkatrashyman Ramakrishnan Ada Yonath y Thomas Steitz que coincidieron en sus estudios sobre la estructura y funciones de los ribosomas unas partiacuteculas del citoplasma que desshycodifican la informacioacuten del ADN transmitida por el ARN mensajero para fabricar las proteiacutenas selecshycionando los amin oaacutecidos uno a uno
Los equipos liderados por los tres ganadores consiguieron por medio de la cristalografiacutea de rayos X el coshynocimiento en tres dimensiones de la estructura atoacutemica de los ribososhymas en el antildeo 2000 Este logro de bioquiacutemica baacutesica permitioacute saber como actuacutean los antibioacuteticos en las ceacutelulas de las bacterias lo que haraacute
posible disentildear nueshyvos antibioacuteticos que mejoren Ia actividad de 10$ actualmente en uso evitando asiacute la aparicioacuten de resistenshycia que se da en algushynos casos
La israeliacute Yonath de 70 antildeos trabaja en el Instituto Weismann de Jerusaleacuten y fue la pionera en obtener los primeros cristales Ellnor Ostrom OIIver E Willlamson de ribosomeacutels el norteamericano Steitz nacido en 1940 es profesor de la Universidad de Yale y publicoacute en 1998 el primer mapa incomshypleto del ribosoma y por uacuteltimo Ramakrishnan el maacutes Joven de los tres nacioacute en la India en 1952 y trabaja en la Universidad de Camshybridge (R~lIlo Unido) Tuvo una partlclpaClon relevante en la resoshylucioacuten de la estructura ribosoacutemica En dicha Universidad fue donde James Watson y Francis Crick desshycubrieron en 1953 la estructura en doble heacutelice del ADN
ECONuumlMiacuteA
La Academia de Ciencias de Suecia otorgoacute el premio de Ecoshynomiacutea a dos profesores estadounishydenses (como manda la tradici oacuten) por sus investigaciones en torno a las organizaciones sociales y la imshyportancia que en ellas tiene la orshyganizacioacuten econoacutemica (economic gobernance) que ha sido tladucishyda al espantildeol por un raro palabro gobernanza que bien podriacutea haber sido sustituido por gobierno o gobernabilidad Los plemiados son Elinor Ostrom y Oliver WiJliamshy
son Aunque ambos partieron de oacutepticas distintas coinciden en sus conclusiones
Ostrom nacida en 1933 es proshyfesora de la Universidad de Indiana y centroacute su trabajo en el estudio de la gestioacuten de la propiedad comuacuterl y en su libro El gobierno de los meshydios comunes describe numeroshy
sos casos eXitosos de comunidades locales entre las que incluyoacute el Trishybunal de las Aguas de Valencia un jurado centenario de regantes que dirime los conflictos derivados del uso del agua como ejemplos que muestran mayor eficiencia que la de otras forma puacuteblicas o privadas de gestioacuten Llega a la conclusioacuten de que ni la plivatizacioacuten ni la gesshytioacuten puacuteblica son siempre la mejor
opcioacuten Por su parte Williamson de 77
antildeos (uno maacutes que su pareja ganashydora) es docente de la Universidad de Berkeley California y autor de la obra Las instituciones econoacuteshymicas del capitalismo en la que estudia la teoriacutea y desarrollo de los costes de transaccioacuten que son los derivados de la operacioacuten aunque no formen parte del precio y su aplicacioacuten al funcionamiento intershyno de las empresas Analizoacute como influyen las relaciones jeraacuterquicas de las grandes sociedades en la reshysolucioacuten de los conflictos internos Tambieacuten estudioacute las situaciones en las que la organizacioacuten empresashyrial se vuelven tan complejas que aconseja externalizar determi nadas actividades operacioacuten que recibe el nombre de outsourci ng
ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
bull Los diacuteas 18 19 Y20 de septiemshybre tuvo luga r en el municipio ourenshysano de Maceda la celebracioacuten de Asshyt roga licia 09 evento del que nuestra agrupacioacuten form a parte como colaboshyradora organizadora del mismo y que en los uacuteltimos dos antildeos se estaacute convirshytiendo en la referencia del panorama astronoacutemico gallego gracias a la gran calidad de las conferencias y talleres que durante estos diacuteas se desarrollan wwwastroga liciaorg
- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
bull El diacutea 16 de octubre t uvo lugar una observacioacuten con el colectivo ponteshyvedreacutes Va ipolorio en el nacimiento del Riacuteo Gafos muy cerquita de Pontevedra A esta observacioacuten acudieron muchos miembros de dicho colectivo y un buen nuacutemero de miembros de la AARB
bull Los diacuteas 13 y 24 de noviembre Julio Pereira impartioacute sendas charlas de Iniciacioacuten a la Astronomiacutea y sesiones de Planetario para los alumnos del Coleshygio Mariano de Vigo Tambieacuten t uvieron lugar estas charlas de iniciacioacuten a la Asshytronomiacutea en el Colegio Las Acacias
voa nos acercoacute todas las novedades acerca de la investigacioacuten sobre exoshyplanetas con una charla-coloquio titushylada Planetas Extrasol ares que tuvo lugar en la Libreriacutea Casa eJel Libro cuya gerencia una vez mas nos cedioacute su sashyloacuten de actos para nuestras actividades
bull El 17 de noviembre Pablo Martiacuteshynez Javier Navidad Sebastiaacuten Hernaacutenshydez y Ricardo Lago se desplazaron al Alto de Fontefriacutea con intencioacuten de obshyservar el maacuteximo de las Leoacutenidas (lluvia de estrellas)
bull El 23 de noviembre Ricardo Lago impartioacute una charla-coloquio titu lada Exploracioacuten Espac ia l en el sa loacuten de actos de la libreriacutea Casa del Libro
bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
bull Durante este antildeo 2009 se han enviado reportes sobre contaminacioacuten lumiacutenica al Proyecto IACO en el ma rco del AIA-IYA2009
bull Se ha puesto en marcha el Proshyyecto CMON (Collaborative Meteor Observatory Network) entre varios afishycionados gallegos para montar una red gallega de registro y estudio de boacutelidos y meteoros que pueda colaborar con otras redes profesionales que ya estaacuten en pleno funcionamiento
Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
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Eridanu~--
[) 225 0
Columba -lt
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Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
Diacutea 20shy
Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
Diacutea 4shy
Diacutea 22shy
Diacutea 17shy
MAYO
Diacutea 6shy
Diacutea 16shy
Diacutea 26shy
JUNIO
Diacutea 8shy
Diacutea 21shy
Diacutea 28shy
Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
Toda a informacioacuten de
Vi O
Alcaldiacutea Concello de Vigo
ALCALDiacuteA
Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
Cal eacute o seu horario Luns a venres de 8 da mantildeaacute aacutes 8 da tarde e saacutebados de 10 da mantildeaacute aacutes 2 da tarde
Outros servizos de Atencioacuten Cidadaacute Se vostede quere obter informacioacuten a traveacutes do seu moacutebil ou do seu enderezo electroacutenico sobre ofertas de emprego munlClpals subvencioacutens e prazos de pagamento dos impostos municipais noacutes informaacutemoloa sen custo alguacuten Poacutedese dar de alta a traveacutes do 010 ou no enderezo 010vigoorg
Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
bullWWW vigO org
Venkatraman Ramakrishnan Ada E Yonath Thomas A Stei tz
en Hong Kong donde sigue ded ishycado a la docencia
Boyle nacido en Canadaacute en 1924 junto con Smith que nacioacute en Nueva York en 1930 siguiendo la teoriacutea sobre el efecto fotoeleacutectrishyco de Einstein que le valioacute el Nobel crearon un sensor digital llamado CCD (Charged Coupled Device) cashypaz de reunir y leer las sentildeales de un gran nuacutemero de elementos de las imaacutegenes el ojo electroacutenico de las caacutemaras digitales que se utiliza tambieacuten en numerosas aplicaciones teacutecnicas como en la observacioacuten del interior del cuerpo humano y ha proporcionado fotos de lejanos lugares (como por ejemplo de Marshyte) o de los oceacuteanos profundos en palabras de la Academia
QUiacuteMICA
Tambieacuten este antildeo fueron tres investigadores de esta ciencia los laureados con el preciado galarshydoacuten cuyos nombres son Benkatrashyman Ramakrishnan Ada Yonath y Thomas Steitz que coincidieron en sus estudios sobre la estructura y funciones de los ribosomas unas partiacuteculas del citoplasma que desshycodifican la informacioacuten del ADN transmitida por el ARN mensajero para fabricar las proteiacutenas selecshycionando los amin oaacutecidos uno a uno
Los equipos liderados por los tres ganadores consiguieron por medio de la cristalografiacutea de rayos X el coshynocimiento en tres dimensiones de la estructura atoacutemica de los ribososhymas en el antildeo 2000 Este logro de bioquiacutemica baacutesica permitioacute saber como actuacutean los antibioacuteticos en las ceacutelulas de las bacterias lo que haraacute
posible disentildear nueshyvos antibioacuteticos que mejoren Ia actividad de 10$ actualmente en uso evitando asiacute la aparicioacuten de resistenshycia que se da en algushynos casos
La israeliacute Yonath de 70 antildeos trabaja en el Instituto Weismann de Jerusaleacuten y fue la pionera en obtener los primeros cristales Ellnor Ostrom OIIver E Willlamson de ribosomeacutels el norteamericano Steitz nacido en 1940 es profesor de la Universidad de Yale y publicoacute en 1998 el primer mapa incomshypleto del ribosoma y por uacuteltimo Ramakrishnan el maacutes Joven de los tres nacioacute en la India en 1952 y trabaja en la Universidad de Camshybridge (R~lIlo Unido) Tuvo una partlclpaClon relevante en la resoshylucioacuten de la estructura ribosoacutemica En dicha Universidad fue donde James Watson y Francis Crick desshycubrieron en 1953 la estructura en doble heacutelice del ADN
ECONuumlMiacuteA
La Academia de Ciencias de Suecia otorgoacute el premio de Ecoshynomiacutea a dos profesores estadounishydenses (como manda la tradici oacuten) por sus investigaciones en torno a las organizaciones sociales y la imshyportancia que en ellas tiene la orshyganizacioacuten econoacutemica (economic gobernance) que ha sido tladucishyda al espantildeol por un raro palabro gobernanza que bien podriacutea haber sido sustituido por gobierno o gobernabilidad Los plemiados son Elinor Ostrom y Oliver WiJliamshy
son Aunque ambos partieron de oacutepticas distintas coinciden en sus conclusiones
Ostrom nacida en 1933 es proshyfesora de la Universidad de Indiana y centroacute su trabajo en el estudio de la gestioacuten de la propiedad comuacuterl y en su libro El gobierno de los meshydios comunes describe numeroshy
sos casos eXitosos de comunidades locales entre las que incluyoacute el Trishybunal de las Aguas de Valencia un jurado centenario de regantes que dirime los conflictos derivados del uso del agua como ejemplos que muestran mayor eficiencia que la de otras forma puacuteblicas o privadas de gestioacuten Llega a la conclusioacuten de que ni la plivatizacioacuten ni la gesshytioacuten puacuteblica son siempre la mejor
opcioacuten Por su parte Williamson de 77
antildeos (uno maacutes que su pareja ganashydora) es docente de la Universidad de Berkeley California y autor de la obra Las instituciones econoacuteshymicas del capitalismo en la que estudia la teoriacutea y desarrollo de los costes de transaccioacuten que son los derivados de la operacioacuten aunque no formen parte del precio y su aplicacioacuten al funcionamiento intershyno de las empresas Analizoacute como influyen las relaciones jeraacuterquicas de las grandes sociedades en la reshysolucioacuten de los conflictos internos Tambieacuten estudioacute las situaciones en las que la organizacioacuten empresashyrial se vuelven tan complejas que aconseja externalizar determi nadas actividades operacioacuten que recibe el nombre de outsourci ng
ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
bull Los diacuteas 18 19 Y20 de septiemshybre tuvo luga r en el municipio ourenshysano de Maceda la celebracioacuten de Asshyt roga licia 09 evento del que nuestra agrupacioacuten form a parte como colaboshyradora organizadora del mismo y que en los uacuteltimos dos antildeos se estaacute convirshytiendo en la referencia del panorama astronoacutemico gallego gracias a la gran calidad de las conferencias y talleres que durante estos diacuteas se desarrollan wwwastroga liciaorg
- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
bull El diacutea 16 de octubre t uvo lugar una observacioacuten con el colectivo ponteshyvedreacutes Va ipolorio en el nacimiento del Riacuteo Gafos muy cerquita de Pontevedra A esta observacioacuten acudieron muchos miembros de dicho colectivo y un buen nuacutemero de miembros de la AARB
bull Los diacuteas 13 y 24 de noviembre Julio Pereira impartioacute sendas charlas de Iniciacioacuten a la Astronomiacutea y sesiones de Planetario para los alumnos del Coleshygio Mariano de Vigo Tambieacuten t uvieron lugar estas charlas de iniciacioacuten a la Asshytronomiacutea en el Colegio Las Acacias
voa nos acercoacute todas las novedades acerca de la investigacioacuten sobre exoshyplanetas con una charla-coloquio titushylada Planetas Extrasol ares que tuvo lugar en la Libreriacutea Casa eJel Libro cuya gerencia una vez mas nos cedioacute su sashyloacuten de actos para nuestras actividades
bull El 17 de noviembre Pablo Martiacuteshynez Javier Navidad Sebastiaacuten Hernaacutenshydez y Ricardo Lago se desplazaron al Alto de Fontefriacutea con intencioacuten de obshyservar el maacuteximo de las Leoacutenidas (lluvia de estrellas)
bull El 23 de noviembre Ricardo Lago impartioacute una charla-coloquio titu lada Exploracioacuten Espac ia l en el sa loacuten de actos de la libreriacutea Casa del Libro
bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
bull Durante este antildeo 2009 se han enviado reportes sobre contaminacioacuten lumiacutenica al Proyecto IACO en el ma rco del AIA-IYA2009
bull Se ha puesto en marcha el Proshyyecto CMON (Collaborative Meteor Observatory Network) entre varios afishycionados gallegos para montar una red gallega de registro y estudio de boacutelidos y meteoros que pueda colaborar con otras redes profesionales que ya estaacuten en pleno funcionamiento
Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
-
Eridanu~--
[) 225 0
Columba -lt
E w
Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
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Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
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MAYO
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JUNIO
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Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
Toda a informacioacuten de
Vi O
Alcaldiacutea Concello de Vigo
ALCALDiacuteA
Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
Cal eacute o seu horario Luns a venres de 8 da mantildeaacute aacutes 8 da tarde e saacutebados de 10 da mantildeaacute aacutes 2 da tarde
Outros servizos de Atencioacuten Cidadaacute Se vostede quere obter informacioacuten a traveacutes do seu moacutebil ou do seu enderezo electroacutenico sobre ofertas de emprego munlClpals subvencioacutens e prazos de pagamento dos impostos municipais noacutes informaacutemoloa sen custo alguacuten Poacutedese dar de alta a traveacutes do 010 ou no enderezo 010vigoorg
Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
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ACTIVIDADES DE LA AARB JULIO
bull Del 4 al 7 de agosto Pablo Martiacuteshynez desarrolloacute un curso de Astronomiacutea para nintildeos en el marco de los Obrashydoiros de Veraacuten que cada antildeo se orshyganizan en el Museo del Mar
bull El 13 de Agosto Pablo Martiacutenez se desplazoacute a Ourense para colaboshyrar con los amigos de la Asociacioacuten Ourense Astronoacutemico en una obsershyvacioacuten puacuteblica que tuvo lugar en la Alameda de la ciudad de las Burgas y en la que se expusieron ademaacutes los trabajos astrofotograacuteficos de Camilo y Alejandro ambos miembros de Ourenshyse Astronoacutemico
bull El 29 de Agosto Pablo Rodriacuteguez y Pablo Martiacutenez ambos miembros de la AARB colaboraron con los comshypantildeeros de la Asociacioacuten Astronoacutemica CieloBarbanza y miembros de otras muchas agrupacioshynes gallegas en una jornada de actividashydes astronoacutemicas que se desarrollashyron en A Pobra do Caramintildeal
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- DICIEMBRE 2009
bull El 16 de noviembre Francisco Noshy
bull El diacutea 25 de septiembre Ricardo Lago impartioacute una charla de Iniciashycioacuten a la Astronomiacutea en la biblioteca de Chapela Has la cual se realizoacute una multitudinaria observacioacuten en la que participaron el propio Ricardo Lago Jushylio Perei ra y Pablo Martiacutenez Junto con otros miemshybros de la AARB que se acercaron al lugar del evento y que prestaron una inestimable ayuda teniendo en cuenta el alto nuacutemero de asistentes
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bull La noche del 13 al 14 de diciemshybre varios miembros de la AARB se pashysaron la noche en el Alto de Fontefriacutea contemplando el espectaacuteculo que cada antildeo supone la lluvia de meteoros Geshymiacutenidas con una THZ superior a 160 meteoroshora a la hora del maacuteximo
bull El diacutea 18 de diciembre Francisco Novoa real izoacute una sesioacuten de planetashyrio vi rtual e iniciacioacuten a la Astronomiacutea para los alumnos del Colegio Sagrado Corazoacuten de Pontevedra
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Como es habitual siempre que el tiempo lo permite se realizan salidas de observacioacuten a lugares tal es como el Ato de Fontefriacutea o el Vixia dor Para es la r informados de estas act ividades que no permiten una planificacioacuten con mucho tiempo de antelacioacuten seg uimos recomendando que los interesados vi shysiten perioacutedicamente la seccioacuten SALIshyDAS elel foro de internet de la AARB http a strori a sba ixa s org fo ru m
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Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
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Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
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SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
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Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
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Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
Cal eacute o seu horario Luns a venres de 8 da mantildeaacute aacutes 8 da tarde e saacutebados de 10 da mantildeaacute aacutes 2 da tarde
Outros servizos de Atencioacuten Cidadaacute Se vostede quere obter informacioacuten a traveacutes do seu moacutebil ou do seu enderezo electroacutenico sobre ofertas de emprego munlClpals subvencioacutens e prazos de pagamento dos impostos municipais noacutes informaacutemoloa sen custo alguacuten Poacutedese dar de alta a traveacutes do 010 ou no enderezo 010vigoorg
Centros de Atencioacuten Municipal Un paso adiante cara aacute descentralizacioacuten nas oficinas administrativas dos centros do Casco Vello (Oliva 12) Coruxo (Ricardo Mella 296) Teis (Cmntildeo Maceiras) e Saians (Baixada a Praia 83) Nestes centros ademais de informacioacuten pode acceder a internet de balde nos Centros Municipais de Internet de luns a venres de 1000 a 1300 e de 1730 a 2130 e os saacutebados de 0930 a 1330
Maacuteis informacioacuten para cidadaacutens e asociacioacutens no enderezo da paacutexina web
bullWWW vigO org
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
ENERO - JUNIO 2010
-
Eridanu~--
[) 225 0
Columba -lt
E w
Long -855middot Lat42 2r 15 mar 2010 AO 22h Om Os (UT1 0h)
ENERO Diacutea 3shy
Diacutea 18shy
Diacutea 29shy
Diacutea 30shy
FEBRERO
Diacutea 2shy
Diacutea 16shy
Diacutea 21shy
MARZO Diacutea 8shy
Diacutea 20shy
Diacutea 22shy
Pico de la 11 uvia C uadraacutentidas
Conjuncioacuten Luna - Juacutepiter (0725)
Marte en oposicioacuten (2038)
Conjuncioacuten Luna - Marte (0620)
Conjuncioacuten Luna - Saturno (21 49)
Conjuncioacuten Venus - Juacutepiter en Acuario
La Luna oculta las Pleacuteyades
Mercurio a 11 0 al Sur de Juacutepiter
a las 1800 Equinoccio de Marzo
a las 1100 Saturno en oposicioacuten (Virgo)
ABRil
Diacutea 4shy
Diacutea 22shy
Diacutea 17shy
MAYO
Diacutea 6shy
Diacutea 16shy
Diacutea 26shy
JUNIO
Diacutea 8shy
Diacutea 21shy
Diacutea 28shy
Mercurio 30 a la derecha de Venus
MaacuteXimo de la llUVia Liacuteridas
Marte en M44 (El Pesebre)
Maacuteximo de la lluvia Eta Acuaacuteridas
Venus a 0 40 de la Luna en Tauro
Maacutexima elongacioacuten O de Mercurio
a las 900 Urano a 0 40 de Juacutepiter
a las 11 00 Solsticio de Junio
Mercurio en conjuncioacuten superior
NUESTRAS FOTOGRAFIAS
M33 (Galaxia del Triaacutengulo) Autor Pablo 1 Martinez Alemparte LugarXares (A Veiga) Teacutecnica Foco primario en telescopio reflecshytor 2001 000+E06 autoguiada con PHD Caacutemara =Nkon 050 ISO = 800 Exposicioacuten = integracioacuten de 10 tomas de 5 minutos cada una (50 minutos)
M51 Galaxia del Remolino Autor Neil e Lugar Goiaacuten
Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher E080 + E06 + autoguiado con MaximOL
Caacutemara middot Atik 16C-5 Exposicioacuten 22 tomas de 300 segundos
SOLUCIOacuteN AL ACERTIJO DEL NUacuteMERO ANTERIOR
Galaxia NGC3628 Autor Neil e Lugarmiddot Goian Teacutecnica CCO en Refractor 5kyWatcher ED80 + E0 6 + autoguiado con MaximOL Caacutemara Atik 76IC-5 Exposicioacuten 70 tomas de 300 segundos
El concursante extrajo una bola naturalmente negra la metioacute en la boca sin mostrarla a nadie y se la tragoacute Anuncioacute que la bola que se habiacutea tragado era la blanca A la pregunta de coacutemo podiacutea demostrarlo contestoacute comprobad que en la bolsa quedan 9 bolas negras Asiacute se comproboacute y el alcaide hubo de cumplir con su promesa middot ponerlo en libertad
Traacutefico Urxencias Eventos Subvencioacutens Traacutemites administrativos Tramitacioacuten de expedientes Apoio aacutes asociacioacutens Suxestioacutens Direccioacutens de interese Teleacutefonos de interese Festas Servizos municipais Farmacias Queixas
Toda a informacioacuten de
Vi O
Alcaldiacutea Concello de Vigo
ALCALDiacuteA
Queacute eacute o servizo de atencioacuten telefoacutenica 010
A traveacutes do servizo de atencioacuten telefoacutenica 010 o Concello de Vigo IIe ofrece dun xeito coacutemodo e faacutecil de lembrar a posibilidade de obter informacioacuten sen necesidade de desprazarse ata o Concello
o noso compromiso eacute darlle resposta o antes posible ou polopola en contacto con
quen lIe poida informar
Queacute servizos presta Toda clase de informacioacuten xeral e especializada do Concello de Vigo tanto a que ten que ver co labor responsabilidade dos servizos municipais (situacioacuten tributaria calendario do contribuiacutente ordenanzas fiscais etc) como a relacionada coa cidade (actividades culturais rueiro enderezos e teleacutefonos de interese puacuteblicos e privados etc)Tramitacioacuten de queixas e suxestioacutens e remisioacuten oacutes servizos responsables para a suacutea tramitacioacuten
Cal eacute o seu custo o mesmo Que unha chamada local
Nunha palabra pon en praacutectica un dereito facilita-la comunicacioacuten entre o Concello e
os cidadaacutens
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