Cienciario 21 Enero de 2014

SUPLEMENTO DE CAMBIO DE MICHOACÁN CAMBIO DE MICHOACÁN | C I E N C I A R I O | 21 DE ENERO DE 2 0 14 | 1 PARA LA DIVULGACIÓN DE TEMAS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS PREMIO ESTATAL DE DIVULGACIÓN 2013 EDITOR: RAÚL LÓPEZ TÉLLEZ ixca68@hotmail.com MARTES 21 DE ENERO DE 2014 NÚMERO 513 APARECE LOS MARTES www.cambiodemichoacan.com.mx

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¡Despierta, Rosseta!

Cony González

Su viaje ha sido tranquilo aunque ya lleva cinco vueltas al Sol para ganar velocidad con un «jaloncito» gravitatorio y mientras esto se lleva a cabo, la misión fue puesta a hibernar hasta que llegara el momento adecuado para despertarla.

Corría el año de 2004 cuando los amigos aficionados a la astronomía y a las misiones de exploración del Sistema Solar, vivimos (ya en la era de Internet) lo que fue el inicio de un nuevo e interesante proyecto: La Agencia Espacial Europea (ESA) lanzó la misión llamada Rosetta cuyo destino era viajar hasta encontrar a un cometa cuyo nombre -en ese tiempo- era impronunciable y que ahora -diez años después- ya es un sonido familiar: El cometa comet 67P/Churyumov-Gerasimenko .

El nombre de este cometa descubierto en 1969 – como es una costumbre- se le asignó con los apellidos de dos científicos rusos que lo descubrieron mientras estudiaban una serie de fotografías que previamente habían tomado.

Es un cometa que es singular, pues se han calculado las posiciones que ha ocupado con el tiem.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..

LA SEDA DE ARAÑA ENREDA A LA CIENCIA PÁGINA 3

po y se han percatado que la distancia a la que está se ha modificado y es el ejemplo más claro que muestra la influencia que tiene Júpiter en muchos de los cuerpos que sienten su atracción gravitatoria.

Sucede que este cometa estuvo por buena cantidad de años antes de 1840 a una distancia del Sol de 4 unidades astronómicas en su punto más cercano (el punto de la órbita en que un cuerpo está más cerca del Sol, se conoce como perihelio). Recordemos que la Tierra está a 150 millones de kilómetros y es a lo que se le llama Unidad Astronómica (UA), sólo que en ese tiempo, Júpiter, el mayor de los planetas del vecindario solar estaba a tan solo 3 UA del cometa y como decía, su influencia es tal que tuvo el poder de modificar su órbita. Un segundo encuentro del cometa con Júpiter volvió a modificar su camino en el Cosmos. Este cometa ahora .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..

PEGASO VUELA POR EL FIRMAMENTO PÁGINA 5

tiene su perihelio a tan solo 1.29 UA y su afelio (punto más alejado del Sol) en 5.74 UA y recorre su órbita en 6.57 años.

Se sabe que este cometa es relativamente irregular. Su diámetro es de 3 x 5 kilómetros y fue estudiado por el Telescopio Espacial Hubble cuando se estaba decidiendo a qué cometa se mandaría la misión Rosetta .

Recordemos que cuando un cometa tiene su perihelio a menor distancia, el viento solar desprende parte de su material (que pudiéramos describirlo como hielo sucio) y es cuando desde la Tierra vemos el desarrollo de las colas cometarias, pero si este cometa no está tan cercano al Sol, tendría la ventaja de perder muy poco material en cada vuelta PÁGINA 4

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SOBRE EL MOVIMIENTO PERPETUO PÁGINA 7

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REVIST A REVISTA El Sol tiene ciclos de actividad de 100 años compuestos por ciclos de once años: «Ahora estamos en la parte baja de esa centuria y sí, hay explosiones, pero es mínimo el efecto. Sin embargo, cuando el Sol acumula suficiente campo magnético se deshace de éste por medio de las explosiones y tormentas solares con duración de 5.5 años en esta fase y regresa luego a un estado de mínima energía por 5.5 años más»

El campo magnético

ESPECIAL

del Sol y las telecomunicaciones «El campo magnético del Sol afecta a la tecnología, las telecomunicaciones y la electricidad, pues puede interrumpir la comunicación entre los satélites y la Tierra cuando hay mucha actividad solar», dijo el doctor Alejandro Lara Sánchez, investigador del Instituto de Geofísica de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), especialista en clima espacial y radioastronomía solar.

El también integrante de la Academia Mexicana de Ciencias habló del clima espacial en el Sistema Solar, donde el Sol es el protagonista del vecindario: «Es una estrella a altísimas temperaturas con una intensa actividad. Su calor provoca que pierda electrones y protones, se ionice y genere un campo magnético», comentó.

El Sol tiene ciclos de actividad de 100 años compuestos por ciclos de once años: «Ahora estamos en la parte baja de esa centuria y sí, hay explosiones, pero es mínimo el efecto. Sin embargo, cuando el Sol acumula suficiente campo magnético se deshace de éste por medio de las explosiones y tormentas solares con duración de 5.5 años en esta fase y regresa luego a un estado de mínima energía por 5.5 años más», explicó Lara.

Estudiar los efectos de este fenómeno resulta prioritario para los gobiernos y militares pues perder la comunicación por minutos puede ser fatal, destacó el doctor en Física Espacial. Además, los campos magnéticos

ESPECIAL

ESPECIAL

El campo magnético del Sol afecta a la tecnología, las telecomunicaciones y la electricidad, pues puede interrumpir la comunicación entre los satélites y la Tierra cuando hay mucha actividad solar

pueden ocasionar corrientes eléctricas variables en conductores muy grandes; por ejemplo, una línea eléctrica que vaya de Chiapas a la Ciudad de México puede ocasionar apagones en ciudades enteras tras quemar los transformadores.

El investigador también es responsable de la Unidad de Radio Interferómetro Solar del Observatorio Virtual Tierra-Sol de la UNAM, y explicó que la forma de estudiar la actividad del Sol es contando el número de manchas acumuladas en la estrella durante la intensa actividad magnética. Otra forma es a través de monitores con aparatos de rayos X que se envían en satélites al espacio.

El investigador estudia específicamente las eyecciones de masa coronal, que son «fragmentos de la atmósfera del Sol que salen volando a miles de kilómetros por segundo al medio espacial. Éstos pueden alterar la órbita de un satélite que se encuentra lejos de la atmósfera de la Tierra y modificar su posición, lo que ocasiona gastos en reajustes para regresarlo a su posición normal y desgaste de su vida útil», explicó.

El campo magnético del Sol termina a una distancia de 100 unidades astronómicas (UA) –una UA es la distancia entre el Sol y la Tierra. A los seres humanos nos protege la atmósfera y el campo magnético de la Tierra de partículas, como los rayos X, gamma y la radiación infrarroja. | AMC

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REVIST A REVISTA «Hace un par de años investigadores de la Universidad de Iowa (EE. UU.) publicaron un estudio que concluía que la seda de araña conduce el calor tan bien como los metales.

Ahora un equipo de la Universidad del País Vasco ha repetido el experimento y los resultados ponen en duda aquel descubrimiento, lo que reafirma la necesidad de validar los hallazgos científicos antes de proclamar su validez en la prensa».

La seda de araña enreda a la ciencia La resistencia y elasticidad de las telarañas es bien conocida, pero científicos de la Universidad del Estado de Iowa (EE. UU.) anunciaron en 2012 que, además, es un excelente conductor térmico. En la seda de una araña americana (Nephila clavipes) lograron medir una difusividad térmica tan alta como la de los mejores metales: 70 mm 2/s.

«Nuestros descubrimientos revolucionarán el pensamiento convencional sobre la baja conductividad térmica de los materiales biológicos», decía entonces el autor principal de aquel trabajo, Xinwei Wang.

Pero el sorprendente resultado animó a un equipo de físicos de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU) a repetir el experimento en su laboratorio de la Escuela Superior de Ingeniería de Bilbao, que cuenta con dispositivos capaces de analizar cómo se transfiere el calor en filamentos muy finos, de unos pocos micrómetros.

«Cogimos hilos de la araña de jardín (Araneus diadmatus), una de las más comunes en Europa, y analizamos cómo decaía la temperatura en función de la distancia al punto donde incidía un haz láser», señala Agustín Salazar, catedrático de la UPV/EHU y autor principal del estudio.

«El valor de la difusividad térmica que obtuvimos para la seda del arácnido fue de 0.2 mm 2/s, unas 300 veces menor que el dato anunciado por los investigadores estadounidenses», subraya Salazar, cuyo equipo ha publicado los nuevos resultados en la revista Materials Letters.

El investigador recuerda que la seda de araña está formada por cadenas de aminoácidos -glicina y ala-

nina sobre todo- que, como cualquier material biológico, es un mal conductor del calor. También descarta que la discrepancia en los resultados se deba al hecho de haber trabajado con dos especies de arañas distintas: «Es poco probable que las diferencias tan enormes de difusividad térmica se deban a esto».

«En realidad –añade- no es de extrañar que esta seda sea más un aislante térmico que un buen conductor, porque en millones de años de evolución se han favorecido las propiedades físicas de los materiales que suponen una ventaja para la araña y su tela, como la resis-

tencia, la elasticidad y el aislamiento térmico».

Los científicos españoles han empleado para sus análisis «un método limpio y sencillo basado en la termografía infrarroja» y consideran que el de sus colegas de la universidad estadouni-

dense, con los que Sinc ha tratado de contactar sin éxito, «no es muy fiable».

Según Salazar, «el equipo americano utiliza un procesado complejísimo para eliminar las pérdidas de calor en sus datos experimentales, así como la influencia de

los recubrimientos y el efecto de la longitud de filamentos -ellos trabajan con hilos de 1 mm de longitud y nosotros con un centímetro o más-».

Pero más allá de los resultados concretos del estudio, el investigador destaca la relevancia de este tipo de trabajos para recordar lo importante que es en ciencia reproducir los experimentos: «Es un aspecto que a menudo olvida la prensa generalista, que anuncia con grandes titulares descubrimientos llamativos como si fueran una verdad incontrovertible y antes de que sean corroborados por otros investigadores». | Agencia SINC

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«Hacia finales del año pasado, el surgimiento de dos islas en medio del mar atrajo la atención mundial. Una nació tras el terremoto de 7.7 grados de magnitud en escala Richter que el pasado mes de septiembre sacudió la costa de Paquistán; la otra es producto del material que arrojó en noviembre un volcán submarino activo ubicado a mil kilómetros al sur de Japón».

Nuevas islas, más que una curiosidad Alejandra Monsiváis Molina Hacia finales del año pasado, el surgimiento de dos islas en medio del mar atrajo la atención mundial. Una nació tras el terremoto de 7.7 grados de magnitud en escala Richter que el pasado mes de septiembre sacudió la costa de Paquistán; la otra es producto del material que arrojó en noviembre un volcán submarino activo ubicado a mil kilómetros al sur de Japón.

Varios medios de comunicación de distintas partes del mundo dieron a conocer estos acontecimientos como eventos extraordinarios, no obstante, su formación es un fenómeno relativamente común en los océanos, lo que nos recuerda lo cambiante que es la corteza terrestre sobre la cual vivimos, comentó Luca Ferrari Pedraglio, investigador del Instituto de Geofísica de la Universidad Nacional Autónoma de México.

Los volcanes de lodo, que fue la masa de tierra que brotó en aguas paquistaníes, se

forman en zonas del subsuelo donde la acumulación de gases genera un ambiente de sobre presión, explicó el experto en geodinámica.

Generalmente se dan muy próximos a zonas de subducción, es decir, donde una placa tectónica se desliza sobre otra, comprimiendo así el material que está encima de la placa que subduce.

El material estalla a través de fisuras que se abren en la corteza terrestre, arrastrando a su paso agua mezclada con sedimentos.

«En el Mediterráneo oriental hay muchos volcanes de lodo, por ejemplo. En el caso de Paquistán es una ubicación un poco anómala porque no hay una convergencia entre dos placas, se mueven lateralmente una respecto a la otra, es decir, se trata de una falla tectónica».

Las vibraciones que provocó el terremoto posiblemente hicieron que el material acumulado en el fondo marino se expandiera, aumentara aún más la presión

y se fracturara la capa de corteza, agregó el también miembro de la Academia Mexicana de Ciencias.

La isla que brotó en aguas niponas se encuentra en la orilla oeste de lo que se conoce como El Cinturón de Fuego del Pacífico, el cual se caracteriza por concentrar algunas de las zonas de subducción más importantes del mundo, lo que ocasiona una intensa actividad sísmica y volcánica por donde pasa.

En particular, agregó Ferrari, al sur de Japón hay una zona de subducción entre dos placas tectónicas: la Pacífica y la de Filipinas, que da lugar a una cadena de volcanes, muchos submarinos, que llegan a formar islas por la acumulación del magma a lo largo del tiempo, incluso miles de años, como ocurre con la Cadena de Islas Bonin. «La erosión aérea como de las corrientes de agua marina pueden borrar del mapa a las nuevas islas, pero si las erupcio-

nes son continuas y hay suficiente lava, las islas permanecen».

En la isla volcánica NishinoShima, que pertenece a dicha cadena y que está a unos cuantos metros de la isla recién formada el pasado mes de noviembre, hay un volcán submarino que emergió ya en la década de los 70 del siglo pasado por una serie de erupciones, ahora ha vuelto a formar otra pequeña isla.

Más que una curiosidad La aparición de estructuras este tipo va más allá de lo anecdótico o de la curiosidad científica, sostuvo Ferrari, pues en muchas de estas estructuras geológicas pueden tener importancia económica e incluso territorial. Por ejemplo, los volcanes de lodo pueden estar asociados a yacimientos de

gases de interés comercial (como el gas natural) e incluso puede suceder que constituyan trampas de petróleo. «De hecho, hay varios volcanes de lodo a los cuales se les hacen perfiles sísmicos con fines de exploración petrolera».

Por su parte, agregó, el interés de las islas de origen volcánico radica en que pueden convertirse en territorio de un país, y con ello, en un punto estratégico de control marítimo o ser una zona potencial de pesca.

«Si por ejemplo, el volcán de Japón hubiese surgido en una frontera territorial se convertiría no sólo en un incidente geológico sino también diplomático», tal como ocurre con las islas Diaoyu ubicadas en el Mar de China Oriental, cuya posesión se disputan China y Japón desde hace varias décadas.

DE PORTADA

¡Despierta, Rosseta!

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y por ello, conserva la composición que tenía cuando su formación, lo quedará claves de las condiciones que prevalecían cuando este cometa -y el resto del Sistema Solar- se formó.

En estos diez años, desde su lanzamiento hasta ahora, la misión ya tuvo dos encuentros con sendos asteroides a los que tuvo oportunidad de estudiar de paso; en 2008 se cruzó en el ca-

mino del asteroide 2867 Steins y en 2010 se topó con el asteroide 21-Lutetia .

Su viaje ha sido tranquilo aunque ya lleva cinco vueltas al Sol para ganar velocidad con un «jaloncito» gravitatorio y mientras esto se lleva a cabo, la misión fue puesta a hibernar hasta que llegara el momento adecuado para despertarla.

El momento ya llegó y ayer lunes, a las 4:00 de la maña-

na sonó el despertador en la nave que se encontraba a una distancia de 673 millones de kilómetros del Sol. Con el fin de este descanso comienza la última parte de la misión que tiene planeado encontrar al cometa a mediados de agosto, para descender en noviembre en su superficie; lo curioso es que para propiciar el interés de internautas que no están familiarizados con esta misión, se está con-

vocando tanto vía Facebook como vía Twitter a una competencia para seleccionar los diez mejores videos hechos específicamente para despertar a la Rosetta , los cuales se transmitirán desde la Tierra.

Nos enteramos muy tarde y tal vez hubiera sido bonito intentar crear un despertador «astro-musical», pero aunque no participamos sí podremos disfrutar de la creatividad de los internautas que están tan in-

teresados como muchos de nosotros con esta misión, y eso lo podemos seguir en el sitio de Facebook «Rosetta wakeup call» y ahí podremos votar cuál o cuáles son los mejores.

Esta parte de la nueva aventura cometaria apenas empieza y durante todo este año sin duda será la misión que generará muchas noticias en la búsqueda para desentrañar el origen del Sistema Solar.

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ESCALERA AL CIELO

FRONTERAS Las migraciones de las aves inspiran un sistema para regular los semáforos

ESPECIAL | CORTESÍA DEL AUTOR

Pegaso vuela

por el firmamento

Daniel Tafoya Una de las criaturas más fascinantes de la mitología griega es Pegaso, el caballo alado, representado en el cielo nocturno por una constelación muy fácil de reconocer y con una rica variedad de objetos astronómicos para observar.

De acuerdo a una de las historias más populares, Pegaso fue engendrado, junto a su hermano Crisaor, por Medusa en el momento en que Perseo la decapitó. El padre de ambos fue Poseidón, quien abusó de Medusa en el suelo de un templo consagrado a la diosa Atenea. Cuando Atenea se enteró de la profanación que había ocurrido en su templo, transformó a Medusa en una Gorgona. Algunas versiones cuentan que cuando Perseo cortó la cabeza de Medusa, Pegaso y Crisaor brotaron de su cuello. En otras versiones, estos nacieron de las

gotas de sangre derramada por la Gorgona.

Pegaso fue amansado por el héroe Belerofonte, quien cabalgando al caballo alado logró derrotar y dar muerte a la bestia de múltiples cabezas, Quimera. Fue también con ayuda de Pegaso que Beleforonte pudo obtener victoria sobre las amazonas. Se cuenta que las continuas victorias de Beleforonte lo acarrearon a desarrollar una enorme arrogancia tal que decidió usar a Pegaso para volar hasta el Olimpo y convertirse en un dios. Sin embargo, Zeus inmediatamente puso fin a su ambición mandando a un mosquito que pica el lomo de Pegaso y provoca la caída de Beleforonte al vacío.

Pegaso logra llegar al Olimpo y se convierte en el ayudante de Zeus, acarreando rayos.

En otra historia Pegaso también es asociado con la fuente Hipocrene, localizada en la falda del monte Helicón en Grecia. En una ocasión en que las Piérides se enfrentaron con las Musas en un concurso de canto, el monte Helicón se encontraba tan complacido por la belleza de las voces que empezó a crecer de manera desmesurada amenazando con llegar al cielo. Poseidón ordenó a Pegaso para que golpeara con sus pesuñas a la montaña para que ésta regresara a su tamaño normal. En el lugar donde Pegaso golpeó a ala montaña brotó la fuente de Hipocrene.

Pegasus, la constelación de Pegaso, es muy fácil de identificar localizando sus cuatro estrellas más brillantes, que forman la figura de un cuadrado. En esta constelación se localiza la estrella 51 Pegasi, que es la pri-

mera estrella de tipo solar en la que se descubrió la presencia de un planeta. También existe una lluvia de meteoros asociada a esta constelación, las Pegasidas, que alcanzan su mayor actividad en el periodo comprendido entre el 7 y 13 de julio.

Durante las próximas semanas localice a Pegasus en el poniente, un poco hacia el norte de la dirección donde se mete el Sol. La estrella que corresponde a la esquina superior derecha del cuadrado de Pegasus, conocida como Alpheratz o Sirrah, es compartida con la constelación de Andrómeda. La estrella 51 Pegasi, que tiene un brillo muy cercano al límite de lo que puede ver el ojo humano en una noche oscura, se encuentra localizada a la mitad del camino entre las estrellas de las esquinas inferiores del cuadrado de Pegasus.

Durante las próximas semanas localice a Pegasus en el poniente, un poco hacia el norte de la dirección donde se mete el Sol. La estrella que corresponde a la esquina superior derecha del cuadrado de Pegasus, conocida como Alpheratz o Sirrah, es compartida con la constelación de Andrómeda

Informáticos de la Universidad de Málaga, en colaboración con la Universidad Nacional del Sur (UNS) en Bahía Blanca (Argentina), han diseñado un sistema ‘inteligente’ que permite controlar la red de semáforos de toda una ciudad. Se trata del primer trabajo que considera los patrones de tráfico del núcleo urbano en su conjunto y propone un plan de ciclos de semáforos adecuado para evitar atascos y reducir emisiones contaminantes.

Hasta el momento, otros estudios se centran en áreas concretas con horarios y semáforos limitados, cruce a cruce.

Sin embargo, las investigaciones de los autores malagueños, publicadas en la revista IEEE Transactions on Evolutionary Computation, son las primeras que contemplan la red de semáforos de toda la ciudad.

«El sistema incluye como variables los numerosos vehículos, de diversos tipos que circulan a diario, las señales, los límites de velocidad de las vías…

Combina los parámetros y los traslada a un simulador, donde se observan todos a la vez de manera dinámica», explica el catedrático de la Universidad de Málaga, Enrique Alba.

Una de las novedades del proyecto es la metodología utilizada para el control de los semáforos. Denominada Particle Swarm Optimization (PSO) es una técnica inspirada en los movimientos de las bandadas de pájaros durante sus migraciones.

Estos patrones se trasladan a un modelo computacional de gran potencia que permite combinar multitud de variables para recrear los eventos que rodean a la movilidad urbana en un mismo PÁGINA 7

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La gente hace uso de la tecnología moderna de manera experta pero no entiende cómo funciona, cómo ha sido su desarrollo y la ven como resultado de algo que simplemente se da, y no es así; entonces es necesario llevar el conocimiento generado por los investigadores y su explicación a la sociedad, consideró el doctor Miguel Alcubierre Moya, titular del Instituto de Ciencias Nucleares de la Universidad Nacional Autónoma de México.

«En México, la ciencia es un poco como el patito feo, a una buena parte de la gente no le interesa porque piensa que es muy complicada o aburrida y el resultado es que no entienden lo que está pasando en el mundo, el cual está dominado por la ciencia, y ésta ha sido el principal motor de desarrollo en Europa, Estados Unidos, Japón y Corea del Sur, por mencionar algunos ejemplos», señaló.

Además, Alcubierre considera necesario decirle a la sociedad que la ciencia se hace no sólo para adquirir conocimiento per se, sino también para ayudar a los países y sus poblaciones a salir del subdesarrollo.

El especialista en el estudio de la Teoría de la Relatividad de Einstein consideró que todavía en el siglo XX se podía tener un desarrollo sólo a partir de recursos naturales, pero recordó que en México, éstos se están acabando, y adelantó que para el próximo siglo los países no podrán salir adelante únicamente porque tengan petróleo, «pues seguramente ya se habrá acabado para ese tiempo, por lo que la manera de salir avante será vender tecnología, generar conocimiento y aquí estamos atrasados en eso».

ESPECIAL

Desde hace dos décadas Alcubierre Moya se ha dedicado al estudio de las teorías planteadas por Albert Einstein, específicamente al comportamiento de las llamadas ondas gravitacionales.

Entender la ciencia para el mundo de hoy Belegui Beccelieri

Ondas gravitacionales Desde hace dos décadas Alcubierre Moya se ha dedicado al estudio de las teorías planteadas por Albert Einstein, específicamente al comportamiento de las llamadas ondas gravitacionales.

«Las ondas gravitacionales son una predicción muy sólida de la teoría de Einstein, no se tiene en este momento ninguna duda de que existan pero no se han podido medir porque son

«Cuando en el Universo dos agujeros interactúan o se fusionan se generan procesos físicos muy violentos».

muy débiles, lo que hace que su registro sea extremadamente difícil, se requieren instrumentos muy sofisticados y grandes para ello», dijo.

De lo anterior, explicó que cuando en el Universo dos agujeros interactúan o se fusionan se generan procesos físicos muy violentos, perturbando el campo gravitacional a su alrededor, el cual se mueve como una onda que viaja a la velocidad de la luz y que sería detectable en la Tierra; sin embargo, es algo que hasta ahora no se ha conseguido.

En los últimos años, países como Estados Unidos, Italia y Alemania han desarrollado telescopios especializados en la detección de estas ondas y su estructura cuenta con tubos de tres kilómetros de largo que contienen espejos y rayos láser que miden las variaciones de movimiento mínimas en los equipos.

«Cuando llega a la Tierra una onda violenta se espera que pueda mover uno de estos espejos a una distancia de la millonésima parte de un protón». De hecho, sostuvo Miguel Alcubierre, hasta hace quince años ni siquiera existía la tecnología para poder realizar la medición.

Una vez que dichas ondas sean detectadas será posible utilizarlas para hacer astronomía porque hablan de eventos astrofísicos violentos como explosiones de estrellas, choques de estrellas o agujeros negros. Las ondas gravitacionales ofrecen información sobre qué pasó o cómo se comportaron estos eventos, es una forma más de ver el Universo, pero sin luz.

La Vía Láctea, la galaxia donde se encuentra nuestro Sistema Solar, tiene 300 mil millones de estrellas, y en ella hay una supernova cada 400 mil años, lo que indica que son pocas las posibilidades de apreciar este fenómeno en el vecindario estelar, pero a nivel del Universo se podría contabilizar una onda gravitacional diaria, lo que amplía las posibilidades de estudio.

Tomado de la Agencia de Noticias de la Academia Mexicana de Ciencias, con autorización de los editores.

CAMBIO DE MICHOACÁN | C I E N C I A R I O | 21 DE ENERO DE 2 0 14 | 7

«Hubo diseños de máquinas de movimiento perpetuo de varias clases: mecánicas, hidráulicas, magnéticas, eléctricas. Todas compartían una característica: funcionarían sin el suministro de energía externa, estarían en movimiento continuo y producirían trabajo útil. Un sueño feliz, no cabe duda».

Sobre el movimiento perpetuo Cuauhtémoc Sarabia | I parte «La única manera de descubrir los límites de lo posible es aventurarse un poco más allá, hacia lo imposible».

Arthur C. Clarke ¿Recuerda qué pensaba usted cuando niño sobre los nuevos inventos de su época, los vehículos de transporte y las máquinas en general? ¿Le pareció posible que en el futuro todos tendríamos un avión particular, el viaje a las estrellas o la teletransportación como en Star Trek? ¿Le pareció factible que tendría un teléfono y televisor de bolsillo o en su reloj de pulso? Cuando somos niños imaginamos muchas cosas, algunas se hacen realidad como los celulares y tabletas, y otros son imposibles, aunque nos duela un poco aceptarlo. En los albores o niñez de la sociedad tecnológica y científica, hubo algunos sueños que no se hicieron realidad, porque simplemente violaban las leyes físicas de la naturaleza. El movimiento perpetuo fue uno de ellos.

Veamos de qué se trata.

Desde la antigüedad se utilizó la energía de las corrientes de agua en ríos o cascadas, para mover máquinas útiles como molinos o piedras de afilar. El agua se vertía sobre una rueda con paletas o recipientes (canjilones) para hacerla girar. También se habían desarrollado bombas para elevar el agua de los ríos o estanques, como la inventada por Arquímedes, que tenía un gusano espiral dentro de un cilindro (todavía se usan para cargar granos). Los inventores razonaban que si mediante el movimiento de la rueda hidráulica se hiciera girar la bomba, de manera que el agua descargada por la rueda se volviera a elevar, entonces no se re-

queriría de un río para impulsar la rueda y el molino se podría instalar en cualquier sitio. A este tipo de dispositivos se les llamó de «movimiento perpetuo». Si observamos un dibujo de un dispositivo como ése, su funcionamiento nos parece muy lógico y posible.

Otro esquema que a simple vista parece que funciona, es una rueda dentada de la que penden unas esferas por medio de varillas. Si observamos la imagen incluida en esta nota, observamos que del lado izquierdo cuelgan siete esferas y del lado derecho cuatro. La lógica simple nos dirá que la rueda girará en el sentido contrario a las manecillas del reloj. Dispositivos como éste fueron construidos pero nunca funcionaron. ¿Por qué? En la actualidad, cuando tenemos la herramienta teórica para calcular la magnitud de las fuerzas que actúan sobre los cuerpos (estática), podemos analizar este artefacto. Si calculamos en cada esfera la componente de la fuerza en forma tangencial a la rueda, nos daremos cuenta que la suma de las fuerzas del lado izquierdo es exactamente igual a la suma de la derecha. Por lo tanto la rueda no girará eternamente.

Hubo diseños de máquinas de movimiento perpetuo de varias clases: mecánicas, hidráulicas, magnéticas, eléctricas. Todas compartían una característica: funcionarían sin el suministro de energía externa, estarían en movimiento continuo y producirían trabajo útil. Un sueño feliz, no cabe duda.

Imagínese que usted construye un automóvil con motor eléctrico, el cual se alimenta con la corriente del generador (o alternador). ¿Que defecto le ve a esta maravilla? Por desgracia el

FRONTERAS PÁGINA 5

momento, por ejemplo, una hora punta.

«Controlar el tiempo en el que van a estar en rojo un centenar de semáforos es una tarea que requiere soluciones complejas que mezclan desde mapas a datos de movilidad inteligente geoposicionados. Las técnicas de computación tradicionales no funcionan. Nosotros buscamos alternativas en la propia naturaleza con las denominadas técnicas bioinspiradas», matiza Alba.

Los expertos reproducen la ciudad trasladando los cálculos matemáticos a un simulador de tráfico microscópico.

«Se denomina así porque atiende a los microdetalles de la movilidad urbana: analiza cada coche, a qué velocidad va, cuántos gases contaminantes está emitiendo…», concreta el investigador.

Pruebas en Málaga y Bahía Blanca

«Desde la antigüedad se utilizó la energía de las corrientes de agua en ríos o cascadas, para mover máquinas útiles como molinos o piedras de afilar. El agua se vertía sobre una rueda con paletas o recipientes (canjilones) para hacerla girar».

automóvil pierde energía por la fricción con el pavimento, la fricción de los mecanismos y también por la fuerza del aire que se opone al desplazamiento. Si hay una batería que almacene la energía, ésta se descargará muy rápido porque la energía demandada por el motor es mayor que la suministrada. Lo mismo pasa con las máquinas hidráulicas o mecánicas.

Gracias al fracaso de las máquinas de movimiento perpetuo, se comprendió el concepto de energía o trabajo (uno de sus sinónimos), y se formuló la llamada Primera Ley de la Termodinámica. En lenguaje llano dice que «La energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma». A pesar del avance de la ciencia, todavía hay personas que sueñan con construir una máquina de movimiento perpetuo. No cabe duda que el pensamiento mágico que todos teníamos cuando niños, subsiste en algunos que se niegan a madurar… y a razonar.

smart cities

8 | 21 DE ENERO DE 2 0 14 | C I E N C I A R I O | CAMBIO DE MICHOACÁN

BRÚJULA

Las reinas de especies de insectos como las abejas, avispas, abejorros y algunas hormigas utilizan la secreción de feromonas para esterilizar al resto de la comunidad e impedir la reproducción de las obreras. Ahora, científicos europeos han identificado estas sustancias químicas que suprimen la capacidad reproductiva del resto de la colonia y han datado su origen hace más de 150 millones de años, en unos insectos ancestrales.

Dos trabajos publicados esta semana en la revista Science señalan que las emisiones de estas feromonas son esenciales para comprender la eusocialidad (organización social compleja) de estos insectos.

«Los hidrocarburos cuticulares son los productos químicos más importantes para la fertilidad de las reinas que inducen la esterilidad en las obreras en diferentes grupos de himenópteros», explica a SINC Annette Van Oystaeyen, investigadora de la Universidad de Leuven, en Bélgica, y una de las autoras del estudio.

«Estas sustancias producidas por las reinas juegan un papel esencial en la organización de las colonias ya que inhiben la capacidad reproductiva de las obreras en especies como las hormigas, las avispas y algunas abejas», destaca Michel Chapuisat, científico de la Universidad de Lausanna, en Suiza, y autor de otro de los trabajos.

En las investigaciones los expertos estudiaron los compuestos químicos de la cutícula (esqueleto externo) de la hormiga del desierto, la avispa común y el abejorro común. Los resultados mostraron que varias sustancias concretas (hidrocarburos saturados como los alcanos) eran producidas en mayor medida por las reinas de cada especie.

Tras observar esta diferenciación, los investigadores rociaron con estas sustancias al resto de la colonia y descubrieron que, aunque la reina no estuviera presente, las obreras seguían sin ser

«Las sustancias químicas que segregan las reinas de especies como hormigas, abejas y avispas evitan que las obreras de la colonia puedan reproducirse. Estas feromonas tienen su origen en insectos ancestrales solitarios de hace 150 millones de años y son esenciales para comprender la evolución de la sociabilidad y la división del trabajo de estos artrópodos».

Feromonas de 150 millones de años

fértiles. Sin embargo, en el grupo de control contrario, en el que los insectos no fueron expuestos a estas feromonas, las obreras desarrollaron ovarios.

Feromonas anarquía

contra

la

«Estas sustancias tienen una especial importancia en la eusocialidad como es la división del trabajo reproductivo: por un lado la reina se reproduce y por otro las obreras llevan a cabo otros tareas dentro de la colonia como son vigilancia, cuidado de las crías, etcétera», describe Van Oystaeyen.

Los científicos recalcan que si las obreras comenzaran a reproducirse, la colonia no sería capaz de mantener el orden y sería un caos.

«Si todos se reprodujeran, la colonia se caería a pedazos y no es así, no hay anarquía. Estos productos químicos son muy importantes para mantener un buen funcionamiento en la colonia», define Van Oystaeyen.

Durante la investigación, los expertos compararon sus resultados con 90 estudios que también analizaban las sustancias segregadas por las reinas de hasta 64 especies de insectos y concluyeron que estos concretos hidrocarburos saturados son los compuestos químicos más comunes producidos por las reinas de todas las especies. «Estas feromonas son químicamente similares en todas las diferentes especies», recalca Chapuisat.

Los estudios concluyen que la secreción de feromonas de las reinas indica su fertilidad y que las obreras obedecen esas señales porque ayudar a la reina les permite asegurar nuevas generaciones de insectos en la colonia.

«Nuestro trabajo proporciona nuevos conocimientos sobre cómo los productos químicos han estado involucrados en la evolución de la eusocialidad, una de las mayores dificultades que encontró Darwin», asegura Van Oystaeyen.