Acercate Núm. 1

Primavera 2011

Leopoldo García Colín-Scherer Pionero de la física en méxico

Universidad Autónoma de la Ciudad de México

jueves

a la ciencia y la tecnología l universidad autónoma de la ciudad de méxico l primavera 2011 l prohibida su venta

de

ciencia y tecnología Plantel San Lorenzo Tezonco 14:30 hrs. A 201

Seminario de Informática

Ciencia y Sociedad

Café y Matemáticas

Plantel Cuautepec 13:00 hrs. Aula Magna

Seminarios de la Academia de Física

Plantel Iztapalapa 14:00 hrs. Auditorio

Hablemos de Investigación Depresión

La NASA

Júpiter

ciencia y arte

aCércaTe 1

El mal del siglo

Amores mitológicos

Más que un cohete a la Luna Entre la verdad y la belleza

Universidad Autónoma de la Ciudad de México Rectora Esther Orozco Orozco Coordinación Académica Minerva Camacho Nuez Coordinación del Colegio de Ciencia y Tecnología Carlos Ruano Cavazos Coordinación de Publicaciones Eduardo Mosches Acércate a la Ciencia y la Tecnología Dirección Catalina Trevilla Román Edición Catalina Trevilla Román, Aída Suárez Reynaga, Omar Zamora Sánchez Consejo Editorial Rosa Margarita Álvarez González Adolfo H. Escalona Buendía Roberto Murillo Torres Luis Olivares Quiroz Rosa Elvira Páez Murillo Catalina Trevilla Román Gonzalo Vázquez Palacios Omar Zamora Sánchez Corrección de estilo Gabriela Bayona Trejo César Enrique Fuentes Hernández Diseño y dirección de arte Leonel Sagahón Formación y producción gráfica Laboratorio de comunicación gráfica de la UACM (lab) Servicio social lab Diana Hernández Tolentino, Paola Hernández Castillo y Miriam G. Díaz Vázquez Difusión y distribución Equipo Acércate Acércate (Año 1, número 01) revista semestral de divulgación de ciencia y tecnología, editada por la Universidad Autónoma de la Ciudad de México. Av. División del Norte No. 906, Col. Narvarte Poniente, Delegación Benito Juárez, C.P. 03020, México D.F. Tel. 1107-0280, www.uacm.edu.mx.

Editor responsable Aída Araceli Suárez Reynaga. Reserva de Derechos al Uso Exclusivo No. 04-2010-032315104400-102, issn en trámite. Impresa en los talleres de la UACM. Este número se terminó de imprimir en Primavera 2011, con un tiraje de 3000 ejemplares. Cualquier contenido de esta publicación puede ser reproducido siempre que se cite el lugar de procedencia. Los artículos son responsabilidad de sus respectivos autores.

Correos electrónicos: acercate@uacm.edu.mx acercate.uacm@gmail.com Las citas, reproducciones gráficas y fotográficas, trabajos de diseño y demás material incluido en el presente texto, están libres de pago de derechos de autor, según la Ley Federal de Derechos de Autor, publicada en el Diario Oficial de la Federación del 31 de diciembre de 1956, reformada según decreto del 4 de noviembre de 1963, publicado en el Diario Oficial de Federación el 21 de diciembre de 1963.

El artículo 18 de dicha Ley, dice, al pie de la letra: “Artículo 18. El derecho de autor no ampara los siguientes casos: c) La publicación de obras de arte o arquitectura que sean visibles desde lugares públicos. d) La traducción o reproducción, por cualquier medio, de breves fragmentos de obras científicas, literarias o artísticas, en publicaciones hechas con fines didácticos…, etcétera”.

Esta edición está destinada a servir de texto en las instituciones que la publican, que están dedicadas exclusivamente a funciones educativas, y que al hacerse responsables de esta publicación, declaran que no se persigue con ello ningún propósito lucrativo.

CONTENIDO Los amores de Júpiter

Depresión, el mal del siglo Ver para creer

entre la verdad y la belleza

Acércate 01 PRIMAV ERA 2011

18

Una tradición científica de 50 años que continúa

Leopoldo García-Colín The Grand Prismatic Spring La portada muestra uno de los sitios naturales más visitados en el mundo: The Grand Prismatic Spring (El gran manantial multicolor). Ubicado en Parque Nacional de Yellowstone, con sus 112 m de diámetro, es el tercer manantial de aguas termales más grande del mundo. El llamativo espectro de color que le da nombre al manantial, es causado por la presencia de cianobacterias que crecen más rápido en el agua caliente del centro que en la periferia, donde la temperatura es más baja. Esta impactante imagen, fue creada por el lente del fotógrafo francés Yann Arthus-Bertrand y es parte de su obra The Earth from above (La Tierra desde arriba); un impresionante registro fotográfico de la diversidad de paisajes y la intervención del hombre sobre estas maravillas del planeta.

04

12 20

La ciencia de las pantallas de cristal líquido y de plasma

La nasa, más que un cohete a la luna

40

30

04 Historia algebraica 06 Un paseo por la nubes 10 Depresión, el mal del siglo 12 Entre la verdad y la belleza, conjunciones y divergencias 18 Ver para creer: La ciencia de las pantallas de cristal líquido y de plasma 20 El día en que el cerebro se puso nombre 24 Una mirada al interior de una comunidad virtual 26 Leopoldo García-Colín Scherer: Una tradición científica de 50 años que continúa 30 Señales analógicas. Modulación y demodulación 32 ¡Extra! ¡Extra! La UACM recibe al inventor del teléfono celular y al ganador del Premio Nobel en Fisiología o Medicina de 1993 37 La nasa, más que un cohete a la Luna 40 De las paradojas a las ciencias de la computación 42 Matemáticas divertidas y acertijos 44 Los amores de Júpiter

ANATOMIA Tenemos el gusto de darte la bienveni-

Pero la diversión continúa y te invitamos a ir

da a la revista de Divulgación de Cien-

de Pesca en la red, en donde hallarás interesantes

cia y Tecnología: aCércate. Nuestro

sitios de ciencia y tecnología en internet; lugares

propósito es difundir los avances cien-

donde puedas incluso experimentar, compartir y/o

tíficos y tecnológicos por el placer de dis-

incrementar tus conocimientos y experiencias en

frutar, charlar, compartir, degustar, confrontar y

este ámbito, mediante juegos, simuladores, soft-

conocer la ciencia en sus diferentes ámbitos.

ware especializado... En fin, te compartiremos es-

Aquí encontrarás un espacio de conocimiento y reflexión, producto de la colaboración de profesores e investigadores de diversas instituciones.

pacios que te motiven a explorar la amplia gama de temas científicos en la web.

Por otro lado, creemos importante darte a

aCércate es la cristalización de una labor de

conocer a los notables científicos cuyas apor-

divulgación que hemos realizado desde hace más

taciones han sido trascendentales en el mundo.

de cinco años, mediante la organización de di-

En particular, a científicos mexicanos, que con

ferentes eventos en nuestra casa de estudios. En

sus valiosas aportaciones y brillantes trayecto-

particular, de los Jueves de Ciencia y Tecnología

rias, no sólo han logrado grandes avances en la

(JCyT), programa permanente y multidisciplina-

ciencia, sino que motivan a seguir el camino de

rio de divulgación científica que llevamos a cabo

la investigación. Te invitamos a conocerlos en

en distintos planteles de nuestra universidad.

Semblanzas.

Debido al gran valor del material presentado por

Ahora bien, si tienes un espacio libre en tu

los conferencistas invitados a los JCyT, consideramos

agenda y deseas disfrutar de algo que inunde tus

importante compartirlo contigo, porque son una

intelectuales sentidos, consulta Tiempo fuera, en

muestra del impacto que tiene el quehacer científico

donde te recomendamos libros, revistas o algunos

y la innovación tecnológica en la vida cotidiana.

eventos relacionados con la ciencia.

Decidimos acompañar este material con varia-

¿Te gustan los retos? ¿Disfrutas resolver proble-

das secciones, con las que buscamos satisfacer tu

mas capciosos? Muchas veces buscamos soluciones

curiosidad, interés e inquietudes sobre la ciencia.

a un problema escolar o de la vida cotidiana de la

Por ejemplo, si deseas conocer acerca de aspec-

manera más compleja, cuando podríamos tener

tos históricos no muy conocidos y que de alguna

la respuesta con tan sólo abrir nuestros sentidos.

manera tienen un impacto actual, o bien, de noti-

En T-reto encontrarás divertidos e interesantes

cias o novedades del uso, desuso y abuso de la cien-

problemas, acertijos y adivinanzas, en los que no

cia y la tecnología en el mundo, principalmente en

necesariamente requieras de profundos conoci-

México, te invitamos a disfrutar Curiosidades.

mientos en determinada área para resolverlos.

¿Y qué hay de la relación entre la ciencia y el arte?

Pero eso no es todo, aCércate es también un

Pues bien, en Artefacto te platicaremos sobre este

oído a tus dudas o inquietudes respecto de algún

matrimonio que algunos consideran armonioso y

tema científico, mismo que buscaremos esclarecer

otros más inexistente, lo cierto es que la razón y la

de manera oportuna y documentada en aCércate

belleza existe, a veces unida, a veces distante.

y Pregunta.

También compartimos contigo en la sección

aCércate y deléitate pues, con los tópicos que

Únete, proyectos de investigación que se realizan

te presentamos, sumérgete en cada una de sus sec-

en nuestra universidad y/o en los que colaboran

ciones, escríbenos y enséñanos a mejorar número

profesores de nuestra institución, con el propósito

con número, comparte tus investigaciones y expe-

de invitarte a participar en éstos.

riencias, pues esta revista es tuya.

Acércate 01 P RIMAVERA 2011

Acércate 01 PRIMAV ERA 2011

Acércate 01 P RIMAVERA 2011

Los amores de

Roberto Murillo

El hacer y deshacer de los

E

dioses mitológicos ha dejado huella en los cielos hasta nuestros días.

n el año 2009 se conmemoró el año internacional de la astronomía, celebrando el descubrimiento de las leyes de Kepler y los 400 años desde que Galileo enfocó por primera vez su telescopio a los cielos, aunque fuera hasta marzo de 1610 que Galileo publicó el primer tratado reportando sus resultados. El tratado, llamado Sidereus Nuncius (Mensajero Sideral), contiene las primeras observaciones de la Luna y las estrellas realizadas con un telescopio.

En el Sidereus Nuncius también se encuentran las observaciones hechas hasta ese momento por Galileo de las cuatro mayores lunas de Júpiter, descubiertas por él y reportadas por primera vez en una carta que escribió el 7 de enero de 1610. En su honor, estas lunas se conocen como “Lunas Galileanas” y son los primeros cuerpos celestes descubiertos que no orbitan alrededor de la Tierra o del Sol, contradiciendo las teorías geocéntricas y heliocéntricas del universo.

Galileo se dio cuenta de la importancia de su descubrimiento y, por ser un protegido de la familia Medici, propuso que las lunas fueran llamadas en honor de los hermanos Cosimo, Francesco, Carlo y Lorenzo de Medici. Simon Maurius, un astrónomo alemán, publicó en 1614 sus observaciones de las mismas lunas afirmando que él las había descubierto antes que Galileo, lo cual no es aceptado hoy en día, pero los nombres que él propuso para las lunas son los que fueron finalmente adoptados.

Para apreciar la contribución de Simon Maurius recordemos que los planetas reciben sus nombres de dioses de la mitología romana. Mercurio es el Acércate 01 PRIMAV ERA 2011

curi

sidades

dios del comercio y el mensajero de los dioses, Venus es la diosa del amor, Marte es el dios de la guerra, Júpiter es el rey de los dioses (equivalente al Zeus griego), Saturno es el dios de la agricultura y padre de Júpiter, Urano es el padre cielo (esposo de Gaia, la madre tierra) y Neptuno es el dios del mar.

Es bien conocida la tendencia del dios Zeus de perseguir varios amoríos y de no detenerse ante nada para lograr sus lujuriosos propósitos, causando el constante enojo de su esposa Hera. Simon Maurius propuso que las lunas galileanas recibieran el nombre de cuatro amantes de Zeus: Io, Europa, Ganímedes y Calisto.

Io era una sacerdotisa de la diosa Hera, a quien Zeus se le presentaba constantemente en sueños para que le entregase su virginidad. Cuando por fin Io se entregó a Zeus, fueron descubiertos por Hera. Para esconderse, Zeus se transformó en una nube y para proteger a Io, la convirtió en una ternera blanca. Esto no engañó a Hera, quien amarró a Io a un olivo bajo la vigilancia de Argos, el gigante de cien ojos. Para rescatar a Io, Zeus envió a Hermes (versión griega de Mercurio) quien mató a Argos. Al descubrir esto, Hera envió un tábano que picaba sin cesar a la ternera Io. Escapando de su tormento, Io llegó hasta Egipto donde fue retornada a su forma humana por Zeus.

Europa era una mujer de una familia noble fenicia. Para seducirla, Zeus se transformó en un toro blanco llamando la atención de Europa, quien se le acercó y finalmente se montó en él. En ese momento, Zeus corrió hacia el mar con ella a su espalda llegando hasta Creta, ahí le

reveló a Europa su verdadera identidad.

Eventualmente Europa llegó a ser la primera reina de Creta y Zeus recreó la forma del toro en la constelación Tauro.

Ganímedes era un príncipe troyano que se encontraba atendiendo un rebaño de ovejas cuando llamó la atención de Zeus, quien se enamoró instantáneamente de él. Transformándose en un águila, Zeus raptó a Ganímedes y se lo llevó al monte Olimpo. Ganímedes fue muy estimado por los dioses del Olimpo (exceptuando a Hera, por supuesto).

Zeus le concedió la inmortalidad y después lo puso en el cielo como la constelación Acuario.

Calisto era una ninfa de Artemisa que había hecho un voto de castidad.

Para seducirla, Zeus se transformó en la figura de la misma Artemisa. Calisto quedó embarazada y dio a luz a un hijo a quien llamó Arcas. Artemisa enfurecida, transformó a Calisto en una osa.

Zeus puso entonces a Calisto en el cielo como la constelación Osa Mayor y a Arcas como la Osa Menor.

Las lunas galileanas son extremadamente interesantes en su propio derecho. Io es el cuerpo geológicamente más activo en el sistema solar con más de cuatrocientos volcanes activos.

La superficie de Europa está cubierta por hielo, es probable que exista un océano líquido bajo éste y se especula que contenga vida extraterrestre.

Ganímedes es la luna más grande del sistema solar y la única con un campo magnético a su alrededor. Calisto también podría albergar un océano y es considerada como un lugar muy adecuado para un futuro asentamiento humano.

Roberto Murillo. Profesor investigador de la Academia de Matemáticas, uacm.

Historia

Alg3braica Usamos el

álgebra, la estudiamos e investigamos, pero

¿cuál es su origen? Lo descubrirás en este breve paseo por su historia, desde sus inicios hasta el

Renacimiento, con un

vistazo a algunos de sus personajes más singulares.

divulgación

Francisco Marmolejo Rivas

T

odo viene de alguna parte. Las matemáticas, y con ellas el álgebra, también. Por alguna razón somos capaces de llevar a cabo procesos de abstracción. Y para ejemplificar esto no es necesario hablar de cosas complicadas aunque, eso sí, muy abstractas. Me refiero en concreto a los números, sí, a esos con los que contamos cosas. Para comprobar que este es realmente un concepto abstracto, intente el lector explicarle a alguien el dos. Dirá uno dos manzanas, dos cervezas, dos hijos. Pero siempre uno queda un poco insatisfecho con la explicación pues está claro que dos tiene vida propia, es algo que no tiene tanto que ver con manzanas, cervezas e hijos, sino con la idea abstracta que representa a todas las posibles instancias concretas de considerar a dos objetos en conjunto. Lo “cierto es que todos, o casi todos, sabemos’’ qué es dos. Es decir, en algún momento de nuestra infancia logramos con éxito el proceso de abstracción necesario para pasar de dos manzanas a dos a secas.

Cuando uno se asoma a la historia es muy sano intentar entender lo que nos cuentan como una historia “de entonces”. La primera línea de una novela de Leslie Poles Hartley dice algo así como “el pasado es un país extranjero, allí se hacen las cosas de manera diferente’’. Cuando además la historia es la del álgebra, uno debe tener en mente que hay conceptos que aún no existían y notaciones que no se habían inventado, además de una fuerte resistencia a aceptar nuevos conceptos. Y, en consecuencia, leer las historias como “de entonces’’ no es necesariamente fácil porque dichos conceptos pueden ser cosas que nos son familiares desde una edad temprana. Es difícil, por ejemplo, imaginar que no tenemos el cero, o que haya que escribir con palabras algo

que nos han enseñado a plantear muy resumidamente como: x²+2x-5=0. Y, ¿qué es x?

En Mesopotamia hace 4000 años confluyeron muchas etnias: sumerios, acadianos, elamitas, amoritas, hititas, etcétera. Esto llevó a una sucesión de imperios de duración relativamente corta y, por supuesto, a tiempos interesantes.

Uno de estos imperios fue el de Hammurabi y su Primer Imperio Babilónico, cuyas fechas aproximadas van de 1790 a 1600 a. C. Los babilónicos nos dejaron cilindros y tablas cocidas de arcilla con escritura cuneiforme. Entre ellas hay dos clases de escritos matemáticos, tablas y problemas. Es realmente con los escritos de problemas con los que tiene que ver la historia del álgebra.

En éstos hay soluciones a ecuaciones de segundo grado y para algunas cúbicas. En contraste, los egipcios de aquella época eran étnicamente mucho más homogéneos y, por mucho tiempo, sin enemigos externos de consideración. Sus matemáticas, por lo que nos ha llegado, no eran tan sofisticadas como las de los babilonios.

Por varios siglos después de esto, no hay gran cosa que contar. Luego nos encontramos con los griegos, quienes tenían una concepción muy geométrica de las matemáticas. Debemos pues, para seguir hablando del álgebra, brincarnos hasta la Alejandría de la época del imperio romano. El personaje que nos interesa es Diofanto, de quien se sabe poco. Se piensa que vivió durante el siglo iii a. C., muchos proclaman a Diofanto como el padre del álgebra. Básicamente, el argumento es que Diofanto desarrolló un simbolismo literal, una manera especial de representar la incógnita, lo que para nosotros sería x, y sus potencias. Un paso trascendental para el desarrollo del álgebra moderna. Quizá un ejemplo nos ayude.

Diofanto escribiría algo así como:

K Y ας ι ≠ ∆Y β M α 'ισ 'ισ M ε en lugar de lo que nosotros escribiríamos como x³-2x²+9x-1=5 Acércate 01 P RIMAVERA 2011

0

=

C +

+ 3 + Ax x 2

Acércate 01 PRIMAV ERA 2011

Bx

K ας ι ≠ ∆ β M α 'ισ 'ισ M ε Y

divulgación

Y

Con un poco de ayuda el lector podrá hacer la traducción: los números son las letras griegas con una barra encima, de acuerdo con el lugar que ocupa dicha letra en el alfabeto griego, esto es: α es uno, β es dos, etcétera; = está representado por 'ισ de 'ισος que quiere decir igual; = nos dice que restemos todo lo que le sigue; ς es la incógnita; K Y y ∆Y son su cubo y su cuadrado respectivamente; M es la cero-ésima potencia.

El foco de la historia del álgebra pasa al mundo árabe. De hecho el término álgebra viene del título de un libro escrito durante el califato Abbasí por Abu Ja’far Muhammad Ibn Musa Al­ Khwarizmi. Nos referiremos a él simplemente por Al-­Khwarizmi, origen de la palabra algoritmo. El libro en cuestión se llama Al-­Kitab Al-­mukhtasar fi hisab al­-jabr wa’l­-muqabala. El término al­-jabr es “reducción’’ y el término al­muqabala es “completación’’. El primero se refiere a sumarle la misma cantidad a los dos lados de una ecuación, el segundo a sustraerle la misma cantidad. Ha existido, y seguirá, mucha discusión acerca de la importancia de la aportación árabe al álgebra. Lo que no parece estar en duda es que fue Omar Khayyam (1048­-1123) el primero en intentar un ataque serio para resolver la cúbica.

Pero la resolución de la cúbica es una historia del renacimiento italiano. Comienza con Scipione Del Ferro (1465­-1526) que logró descubrir cómo se resolvían cierta clase de cúbicas. Scipione mantuvo en secreto su método. Al final se lo comunicó a Aníbal De La Nave, su yerno. Aníbal no se aguantó las ganas y se lo contó a Antonio María Del Fiore. Del Fiore guardó el secreto hasta la muerte de Del Ferro, luego de lo cual lanzó retos a los demás matemáticos. En algún momento Tartaglia (1500­-1557) aceptó el reto.

Al parecer Tartaglia no tenía mucho respeto por las habilidades matemáticas de Del Fiore y no puso mucho empeño para prepararse para el reto. Sin embargo, le llegó el rumor de que Del Fiore había aprendido a resolver cierto tipo de cúbicas de algún gran maestro. Tartaglia comenzó entonces a preocuparse y encontró la solución a dicho tipo de cúbicas.

En consecuencia, Tartaglia ganó el reto, pero nunca cobró el premio.

Por cierto, Tartaglia quiere decir “tartamudo”. Resulta que en la mañana del 19 de febrero de 1512 las tropas francesas tomaron Brescia y

algún soldado le propinó a Tartaglia un espadazo en plena cara que lo dejó tartamudo para el resto de su vida.

Ahora entra en la escena un estereotípico hombre del Renacimiento, Girolamo Cardano (1501-­1576). Girolamo contrajo viruela durante el primer mes de su existencia, tuvo disentería a los ocho años de edad, se cayó por las escaleras a los nueve y se le clavó en la cabeza el martillo que llevaba, contrajo la peste a los 18, casi se ahoga en dos ocasiones y, además descubrió que era impotente; aunque finalmente no lo era la noche de su boda cuando tenía 31 años. Según su autobiografía, Cardano tenía 131 libros impresos, 111 en manuscrito y afirma haber destruido 170 manuscritos por insatisfactorios.

Cardano escuchó del reto entre Tartaglia y Del Fiore y utilizó toda clase de artimañas para lograr que Tartaglia le confesara su método, lo cual logró al jurar jamás pasar dicha información a otra persona. Después de que Tartaglia le informara de su método, aparentemente Cardano logró encontrar la solución general de una cúbica, y la publicó en su libro Ars Magna. Cardano tuvo ayuda de Lodovico Ferrari (1522-­1565).

Cardano contrató a Ferrari como empleado cuando Ferrari tenía 14 años y se dio cuenta de que era muy inteligente, pues ya sabía leer y escribir. Lo promovió entonces a secretario particular y compartió con él sus conocimientos matemáticos. Esto dio fruto, pues el otro resultado sorprendente publicado en Ars Magna es que también hay una fórmula general para resolver una ecuación de cuarto grado, un resultado de Ferrari. Se afirma que Ferrari murió envenenado por su hermana, otros dicen que por el marido de su hermana.

La pregunta obvia es si también hay una fórmula para encontrar las raíces de una ecuación de quinto grado utilizando, como hasta ahora, las operaciones elementales de suma, producto, cociente y extracción de raíces. La respuesta es no, pero esto nos lleva a otra época, otra generación de matemáticos y una de las figuras matemáticas más romántica de la historia: Évariste Galois (1811-­1832).

Quede dicha historia para otra ocasión, con la reflexión de que apenas hemos vislumbrado una mínima parte de la historia del álgebra.

Francisco Marmolejo Rivas.

Investigador del Instituto de Matemáticas, unam.

Acércate 01 P RIMAVERA 2011

L a b o r a t o r i o

d e

c o m u n i c a c i ó n

g r á f i c a

E x p e r i m e n tac i ó n ,

c r e at i v i d a d,

e x t e n s i ó n

u n i v e r s i ta r i a

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Un paseo por las Únete

nub3s Rosa M. Álvarez Léster Augusto Alfonso Díaz

Suena romántico “andar por las nubes”, pero su papel en nuestras vidas trasciende los asuntos del corazón para comprender y resolver

E

l desarrollo de la Zona Metropolitana de la Ciudad de México (zmcm) ha tenido asociado un impacto ambiental, debido al incremento del parque vehicular y al gran número de industrias. Por eso, la caracterización de contaminantes (partículas suspendidas y gases) y su interacción con los diversos componentes del sistema climático (las nubes en especial) es de gran importancia.

En este tema trabajan tres investigadores de la uacm: Léster Augusto Alfonso Díaz, José Joaquín Lizardi del Ángel y Rogelio Mendoza Pérez. En particular, participan en el proyecto de investigación, en colaboración con la unam, titulado: “Estudio del impacto de emisiones naturales y antropogénicas en el Valle de México”. A continuación los investigadores nos comparten algunos contenidos de su proyecto.

Los aerosoles y los gases atmosféricos son los más importantes contaminantes ambientales debido al efecto nocivo sobre la salud humana, animal y vegetal, así como el efecto adverso que ejercen en la visibilidad en zonas urbanas. Los aerosoles son los núcleos de condensación de las gotas de nubes y definen el espectro de las gotas de nubes y precipitación. A su vez, los aerosoles y los gases son procesados por las nubes alterando la distribución por tamaños si ocurre la evaporación de las gotas. Por otro lado, las reacciones en fase acuosa son generadoras de la lluvia ácida.

Por lo tanto, un estudio integral de las emisiones debe incluir la influencia de las nubes en el procesamiento químico de gases y de aerosoles. En la actualidad, el estudio de la influencia de las nubes cobra cada día mayor importancia. Efectivamente, tanto el dióxido de azufre (so2) como muchos compuestos orgánicos volátiles (cov) son procesados muy eficientemente en condiciones de alta humedad relativa y también dentro de las nubes.

10

problemas de frontera.

El ácido sulfúrico es conocido como uno de los principales precursores de la lluvia ácida, pero otros ácidos orgánicos y cov como el ácido fórmico (hcooh) también pueden ser importantes en la acidificación de la lluvia.

Cerca del 60% de la superficie de la tierra está cubierta por nubes y, aunque éstas sólo ocupan un 7% del volumen total de la tropósfera, y la fracción de agua líquida en las mismas raramente es mayor a 10-7, participan en los procesos de transporte vertical, remoción, difusión, reacciones químicas y formación de nuevas especies tanto en fase gaseosa como de aerosol, lo que hace que su impacto en la química de la tropósfera sea sumamente importante. Por tanto, su inclusión en los estudios de contaminación es esencial.

Las nubes producen precipitación, un mecanismo muy eficiente para la remoción de gases y aerosoles. Finalmente, ellas constituyen un medio ideal para muchas reacciones químicas que no tienen lugar en la fase gaseosa.

Se han desarrollado modelos de química de nubes, que combinan la dinámica de la atmósfera con los procesos microfísicos que llevan a la formación de gotas y los procesos químicos en fase acuosa.

Los modelos más avanzados tienen en cuenta los espectros por tamaños tanto de gotas como aerosoles (con microfísica detallada), lo que confiere una mayor exactitud a los cálculos.

No existen muchos modelos con microfísica detallada que tengan incorporados los procesos químicos. Como un antecedente importante, en el Centro de Ciencias de la Atmósfera de la unam se desarrolló un modelo de este tipo que se aplicó para la modelación del ciclo del azufre en condiciones marítimas. Una versión más desarrollada se ha utilizado para calcular la influencia de los compuestos orgánicos en el desarrollo de la precipitación, al incorporar la oxidación del for-

maldehído para crear ácido fórmico.

La importancia de la microfísica del hielo fue tempranamente reconocida en los trabajos del meteorólogo noruego Tor Bergeron (1935), quien descubrió que el crecimiento de los cristales de hielo en nubes frías a expensas de las gotas sobreenfriadas, es un mecanismo importante para el desarrollo de la precipitación. Desde aquel tiempo se han invertido muchos esfuerzos en la investigación de los mecanismos de la fase fría en nubes, aunque todavía hay una incertidumbre inmensa dada la complejidad de los procesos que intervienen.

Los procesos de fase fría dependen tanto de la sobresaturación como de la temperatura, al contrario de los procesos en nubes calientes (sin partículas de hielo) que dependen básicamente de la sobresaturación. Las geometrías de los cristales son muy diversas y su inclusión en modelos con microfísica explícita está prácticamente en sus inicios; sin embargo, está menos claro el papel de los cristales de hielo, sus agregados y las gotas congeladas, con respecto a la contaminación.

Son contadas las investigaciones donde se estudie la influencia del hielo en las concentraciones de gases y el reciclado final de aerosoles.

La modelación de la microfísica del hielo es un problema de frontera. El enfoque propuesto por los investigadores de la uacm, involucra el cálculo de la evolución de los espectros producto de las colisiones entre cristales de diferentes geometrías a partir de procesos estocásticos. Ellos han obtenido algunos avances preliminares que se han presentado en congresos y publicado en revistas tanto nacionales como internacionales, los cuales se pueden consultar en internet o poniéndose en contacto con sus autores.

Rosa M. Álvarez G. Profesora investigadora de la Academia de Matemáticas, uacm.

Léster Augusto Alfonso Díaz. Profesor investigador de la Academia de Física, uacm.

Acércate 01 P RIMAVERA 2011

Sobre los participantes en el proyecto: Dr. Léster Augusto Alfonso Díaz Licenciatura y Maestría en Física Matemática, Universidad Estatal de Moscú (1990). Doctorado en Física de la Atmósfera en la unam. Principales líneas de investigación: modelación microfísica de nubes, y el análisis de integridad de ductos, que desarrolla en colaboración con el ipn. Profesor investigador de la uacm desde 2005. lesterson@yahoo.com Acércate 01 PRIMAV ERA 2011

Dr. José Joaquín Lizardi del Ángel Licenciatura en Física, Maestría y Doctorado en Ingeniería Mecánica por la unam. Principales líneas investigación: dinámica de fluidos, transferencia de calor, combustión catalítica y medios porosos. Profesor investigador de la uacm desde 2005. jlizardi@gmail.com

Dr. Rogelio Mendoza Pérez Licenciatura, Maestría y Doctorado en Física en la Escuela Superior de Física y Matemáticas (esfm), ipn. Área de investigación: estudio de las propiedades ópticas y eléctricas de los semiconductores, y en investigación aplicada al desarrollo tecnológico de celdas solares y prototipos fotovoltaicos. Profesor investigador de la uacm desde 2005. kayabix@yahoo.com.mx

11

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Acércate 01 P RIMAVERA 2011

Depresion EL MAL DEL SIGLO

Sentir desesperanza, abandono, falta o exceso de apetito o de sueño pueden ser las características de un proceso más grande y complejo que únicamente estar “con la pila baja”. En este artículo verás que la depresión es un

asunto más serio de lo que parece y conocerás cómo se trata actualmente.

Herlinda Bonilla Jaime Gabriela Guadarrama Cruz

divulgación

Dime amigo: ¿La vida es triste o soy triste yo?

T

e sientes triste pero no sabes por qué, así empieza la depresión.

Te sientes como en el fondo de un pozo, sin saber cómo escapar o ni siquiera cómo es que pudiste caer en él. La depresión es un trastorno mental frecuente, incluso más común que otras enfermedades más temidas, como el vih-sida o el cáncer. Afecta a diferentes sistemas, aunque sus manifestaciones se expresan en el plano psicológico, involucra desequilibrios bioquímicos en el cerebro y en los sistemas hormonales e inmune.

De acuerdo al Manual Diagnóstico y Estadístico de los Trastornos Mentales (dms-iv), los trastornos que tienen como característica la alteración en el estado de ánimo, pueden dividirse en trastornos depresivos y trastornos bipolares. Para no confundirnos, unos se distinguen de los otros en que en los trastornos depresivos no se presentan fluctuaciones abruptas en el estado de ánimo como sucede en los trastornos bipolares (episodios conocidos como maníacos), en los que la persona pasa de un polo a otro totalmente opuesto con cierta rapidez, es decir, de un estado de alegría extrema a uno de tristeza profunda. La depresión se distingue en dos tipos: la depresión reactiva que se origina por eventos de la vida externa que afectan el estado de ánimo de la persona, como un divorcio o la pérdida de un ser querido, pero que puede desaparecer en algunos días o semanas; mientras que la depresión endógena, mayor, grave o uniAcércate 01 PRIMAV ERA 2011

polar, a la que nos referiremos aquí, no tiene un origen obvio, por lo que se define como una depresión que no se origina por eventos de la vida diaria sino por cambios importantes en el funcionamiento del sistema nervioso.

La depresión es un trastorno que puede presentar una amplia variedad de síntomas. De acuerdo al dms-iv, para dar un diagnóstico positivo de depresión mayor debe presentarse un episodio depresivo que dure un período de al menos dos semanas. Para establecer el diagnóstico se requiere que la persona presente los dos signos principales, o uno de ellos más cuatro de los secundarios, que se presentan en el Cuadro 1.

Sin embargo, por sí solo ningún síntoma garantiza el diagnóstico.

Una persona que cursa por un episodio depresivo con frecuencia se describe como triste, desesperanzada, desanimada o como si estuviese en un pozo. Al principio puede negarse la tristeza, pero más tarde la persona puede referir que está a punto de llorar y que siente que ha perdido el control. Por otro lado, generalmente y en mayor o en menor medida, hay pérdida de interés y de capacidad para experimentar placer, refiriéndose al sentimiento de estar menos interesado en sus aficiones y de haber perdido el interés o haber dejado de disfrutar actividades y situaciones que antes consideraba placenteras.

Con frecuencia también se manifiesta una reducción del deseo sexual. La alteración asociada más a menudo con el

Cuadro 1

Signos y síntomas de la depresión mayor Diagnóstico de la depresión mayor Los síntomas deben mantenerse la mayor parte del día, durante al menos dos semanas.

Signos y síntomas primarios • Estado de ánimo deprimido o triste • Pérdida de placer y desinterés en casi todas las actividades (anhedonia) Signos y síntomas secundarios • Cambios de apetito o de peso • Alteraciones del sueño (insomnio) • Disminución del deseo sexual • Alteraciones en la actividad psicomotora • Falta de energía • Sentimiento de abandono • Desesperanza o culpa excesiva o injustificada • Dificultad para pensar, concentrarse o tomar decisiones • Pensamientos o ideaciones de muerte, planes o intentos suicidas

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sueño es el insomnio precoz en que el paciente se despierta ya de madrugada y no puede volver a conciliar el sueño. Entre los cambios psicomotores se incluyen agitación o enlentecimiento, que deben ser lo bastante graves como para que los demás los observen. Es usual además que la persona presente falta de energía, refiriéndose a ello como una fatiga persistente sin haber hecho ejercicio. Estos síntomas pueden volverse crónicos y recurrentes y conducir a una importante incapacidad de la persona para cuidar de sí mismo y cumplir con sus responsabilidades diarias convirtiéndose en un esclavo de la desesperanza. Llegando al momento en que no hay fuerzas para acometer la acción más simple: bañarse, levantarse, sacar al perro a pasear, hacer la comida, hablar por teléfono… todo exige un esfuerzo gigantesco, mientras para los demás resulta incomprensible creer que una persona, antes dispuesta a jugar con sus hijos, ahora no pueda levantarse de la cama a pesar de no existir un inconveniente físico para ello.

Las cifras de un mundo triste y de un asesino silencioso

Alrededor del mundo, 450 millones de personas sufren de un trastorno o discapacidad mental y, la mayoría de éstas viven en los países en desarrollo. De ellas, 121 millones de personas padecen de depresión mayor (piensa que México tiene poco más de 103 millones de habitantes), una de cada cinco personas padecerá un episodio de depresión en algún momento de su vida y se ha estimado una prevalencia del 15% en mujeres y de 8% en varones. En México, según datos de la Encuesta Nacional sobre Adicciones, existen 12 millones de personas que la padecen (la Ciudad de México tiene cerca de 15 millones de 14

habitantes), aunque la cifra real podría ser mayor ya que sólo una de cada 10 recibe tratamiento psiquiátrico. En nuestro país, esta epidemia silenciosa es la primera causa de atención psiquiátrica y la segunda causa de ausencia laboral, mientras que en el mundo es la principal causa de suicidio, ya que cerca del 70% de todos los suicidios son atribuidos a la depresión sin tratamiento. Esto es muy preocupante dado que la mortalidad por suicidio se ha incrementado en 60% en los últimos 45 años en todo el mundo y uno de cada 10 pacientes deprimidos intenta suicidarse mientras que de 10 a 15% de ellos lo logra. Según estudios, el 9% de las jóvenes de 18 años han sufrido algún episodio depresivo en su corta vida. En todos los países, el suicidio está entre las primeras tres causas de muerte entre personas de 15 a 44 años, es decir, en la edad productiva, y se ha convertido en la tercera causa de muerte entre los jóvenes y la cuarta en niños. Aunque por mucho tiempo se creyó que la depresión infantil no existía, más por su dificultad para diagnosticarla a edades tempranas que otra cosa, estudios recientes sugieren que la edad de inicio para la depresión mayor está disminuyendo y se estima que 2% de los jóvenes de entre los 9 y 17 años la sufren. A diferencia de los adultos los niños y jóvenes con depresión se muestran irritables, aburridos y retraídos. El retraimiento se manifiesta en forma de rechazo a participar en juegos, falta de participación en clase, hablar poco y no relacionarse, y en algunos casos dolor de cabeza y de extremidades, lo que fácilmente provoca una disminución en el rendimiento escolar. Sin embargo, aunque es nuestro deber estar alertas, los padres debemos tener presente, que aunque un niño presente alguno de estos síntomas, esto no significa necesariamente que padezca depresión.

La Organización Mundial de la Salud (oms) ha anunciado que el cuadro de mortalidad y de enfermedad sufrirá un cambio radical en las próximas dos décadas. De un quinto lugar en la actualidad, la depresión saltará a ocupar el segundo lugar, después de la enfermedad cardiaca coronaria. Se prevé que para el año 2020 será la principal causa de discapacidad en el mundo, mientras que hoy en día, se encuentra en el cuarto sitio. La oms ha declarado también a la depresión mayor como la causa más importante de morbilidad en la mujer. Todo ello convierte a este trastorno mental en un grave

problema de salud pública que debe ser tratado de manera adecuada.

Un compañero indeseable

La depresión es un acompañante de muchas otras enfermedades. Es acompañante de otros trastornos mentales como la ansiedad y trastornos neurodegenerativos de relevancia como el Mal de Parkinson y la enfermedad de Alzheimer. Cerca de la mitad de los pacientes que presentan vih/sida también padecen depresión, mientras que un tercio de las personas que sufren de diabetes, hipertensión y cáncer también sufren episodios depresivos. La depresión mayor es el principal factor de riesgo para el desarrollo de enfermedades cardiovasculares y muerte después de un infarto al miocardio. Las personas obesas tienen 25% más de posibilidad de padecer depresión y un sujeto con depresión tiene 40% de probabilidad de ser obeso.

El alcohol y algunas otras drogas tienen efectos depresivos sobre el cerebro. El abuso de estas sustancias puede desencadenar una depresión grave, lo que aumenta el riesgo de tener ideas y comportamientos suicidas. Muchos intentos de suicidio ocurren bajo los efectos de las drogas o el alcohol, especialmente para aquellos adolescentes proclives a la depresión por su biología, antecedentes familiares u otros factores estresantes. Esto no implica que cualquier persona que esté deprimida o tenga problemas con las drogas o el alcohol intentará quitarse la vida. Sin embargo, muchas personas deprimidas se refugian en las drogas y el alcohol como vía de escape a su enfermedad. Así que la depresión aumenta el riesgo de abuso de sustancias. Lo que se ignora es que estas sustancias pueden exacerbarles la depresión a largo plazo.

Por otro lado, existen estudios reveladores que demuestran con claridad la interrelación entre el hábito de fumar, la nicotina y la depresión; así, dejar el tabaco es mucho más difícil para el paciente deprimido que para el resto de la población. Se ha visto además que los fumadores que fracasan en sus intentos por dejar el tabaco quizás sean incapaces de hacerlo por un problema de depresión mayor que desconocen y cuyos síntomas aparecen en cuanto intentan dejar de fumar. Además también se ha observado que las personas que han presentado episodios de depresión tienen mayor probabilidad de converAcércate 01 P RIMAVERA 2011

tirse en adictos a la nicotina. Los síntomas comunes de abstinencia al tabaco, incluyendo irritabilidad, nerviosismo y un estado de malestar, son más graves en quienes presentan una historia de depresión que en el resto de la población que intenta dejar el tabaco.

En resumen, lo anterior confirma que los sujetos con depresión tienen mayor probabilidad que se inicien tempranamente en el hábito de fumar y, posteriormente, tienen más dificultad para dejarlo y una mayor probabilidad de recaída. En nuestro laboratorio hemos observado que la nicotina tiene propiedades como antidepresivo de acción rápida; sin embargo, sus efectos adictivos son una limitante para su uso médico y todavía está lejos de ser un tratamiento aceptado. ¿Quién se deprime más?

Como una enfermedad mental compleja, el impacto de la depresión sobre la sociedad ha sido poco evaluado. En tanto que la depresión genera altos costos por concepto de tratamientos a largo plazo y de productividad (pérdida por ausencia laboral), se puede argüir que contribuye a la pobreza. Al mismo tiempo, la inseguridad, un bajo nivel escolar, vivienda inadecuada y mala nutrición han sido asociados con los “trastornos mentales comunes”. Existen evidencias de que la depresión se presenta dos veces más entre la población de menores ingresos. La pobreza puede entonces considerarse un factor determinante importante de la depresión, y viceversa. De tal manera que ambos se encuentran unidos en un círculo vicioso afectando diversas dimensiones del desarrollo individual y social de las personas.

La mayor prevalencia de depresión se presenta entre personas con menos de Acércate 01 PRIMAV ERA 2011

6 años de escolaridad. Sin embargo, en el siguiente grupo se encuentran las personas con 10 a 12 años de educación, mientras que el grupo con más de 13 años de estudio tiene la menor incidencia. Por otra parte, los estudios muestran que se deprimen más, en este orden, los viudos, los separados, los divorciados, los solteros, los que viven en unión libre y, por sorprendente que resulte, al final se encuentra la gente casada. Como es sabido, las personas desempleadas y aquellas que no logran conseguir empleo tienen más síntomas depresivos que las que encuentran trabajo. Más aún, las personas que perdieron su trabajo tienen un riesgo doble de estar deprimidas que las que lo mantienen.

Por otra parte, las mujeres sufren dos veces más que los hombres de cualquier trastorno depresivo; además, la prevalencia es mayor durante la menopausia o la perimenopausia y, también, tienen mayor riesgo de suicidarse. La edad de aparición en hombres es entre los 40 y 70 años, mientras que la máxima frecuencia en las mujeres está entre los 30 y 50 años. La mayor prevalencia en mujeres se ha atribuido a la transmisión genética, la fisiología hormonal, el simple hecho de que consulten más al médico que los hombres y las desventajas psicológicas del papel femenino en nuestra sociedad (por ejemplo, en los Amish, una agrupación religiosa cristiana, notable por sus restricciones al uso de algunas tecnologías modernas, como los automóviles o la electricidad, no hay diferencias de género para la depresión).

El alcance de los tratamientos

A pesar de su notoria eficacia, una de las desventajas de los fármacos antidepresivos es el tiempo que se debe esperar para experimentar mejoría, depen-

diendo del medicamento esto tarda de 4 a 8 semanas. Durante este tiempo es común que los pacientes abandonen el tratamiento debido a los numerosos efectos indeseables (reducción del apetito, estreñimiento, retención urinaria, mareos, taquicardias, palpitaciones pero sobre todo insomnio, pérdida del deseo sexual y disfunción eréctil) sin percibir buenos resultados sobre su estado de ánimo. Aunque actualmente no conllevan los molestos efectos secundarios de las primeras generaciones de antidepresivos. Otra desventaja es que cerca de un 40% de los pacientes no responden a estos tratamientos.

En diferentes regiones del mundo y durante muchos años se han utilizado diversas alternativas, además del uso de fármacos, dentro de la medicina tradicional para aliviar los desórdenes afectivos. Sin embargo, la búsqueda de nuevos fármacos para el tratamiento de enfermedades psiquiátricas a través de la medicina herbaria apenas ha progresado en la última década. De hecho, varios productos de origen vegetal se han introducido en la práctica psiquiátrica, como medicinas alternativas o complementarias, con gran potencial terapéutico, algunos de los cuales se han valorado en humanos y en diversos modelos animales. Algunos estudios han mostrado que los extractos de algunas plantas de uso tradicional en México como Hypericum canariense e Hypericum grandulosum tienen eficacia en el tratamiento de la depresión leve y moderada en pruebas para detectar actividad antidepresiva en animales, en una forma similar a la de los antidepresivos como la imipramina. Una planta que con frecuencia es usada en la medicina tradicional china es Plantago asiática, planta perenne de la familia de las Plantagináceas, prescrita para tratar 15

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Acércate 01 P RIMAVERA 2011

divulgación

padecimientos similares a la depresión aliviando síntomas como: estrés mental, dolor hernial, ataques de pánico, menstruación irregular, etcétera. Después de la administración de un extracto de las hojas de P. asiática se observó un fuerte efecto antidepresivo también en animales. Este efecto puede ser atribuido a posibles principios activos contenidos en esta planta de los cuales aún no se ha podido dilucidar el mecanismo de acción.

Hypericum perforatum o hierba de San Juan, se ha investigado ampliamente por su acción antidepresiva que ha sido demostrada en animales y en pacientes con depresión leve o moderada.

Su uso como auxiliar antidepresivo ha sido reconocido en diversos países del mundo. Por otra parte, Tagetes lucida, una planta endémica de México, es decir, que sólo es posible encontrarla en nuestro país, ha sido ampliamente utilizada como planta medicinal, ornamental y ceremonial. Comúnmente se le conoce como: anisillo, cedrón, hierba de San Juan, hierba de San Miguel, periquillo, atagote, hierva nube o Santa María. También presenta nombres comunes en idiomas indígenas como cuahuyauhtli, yahuhtli en náhuatl, que significa hierba de las nubes. En el noreste de México, es un popular remedio como relajante y para padecimientos nerviosos. Estudios en nuestro laboratorio han mostrado que la preparación tradicional, utilizando la decocción de la parte aérea de Tagetes lucida, tiene propiedades antidepresivas en pruebas en animales, sin que se presenten efectos adversos sobre la conducta sexual o sobre la actividad motriz.

Un esfuerzo colectivo

A pesar de lo anterior no debemos desanimarnos, ya que la depresión no es una enfermedad de la cual se salga sólo echándole ganas, se requiere de apoyo familiar y de un tratamiento y seguimiento psiquiátrico adecuado.

Los trastornos depresivos pueden tratarAcércate 01 PRIMAV ERA 2011

se de forma efectiva con medicamentos comunes y baratos y con sencillas intervenciones psicosociales. Conocer los síntomas y signos nos puede permitir una identificación temprana de la enfermedad y una prevención oportuna del suicidio. Además, existen una serie de recomendaciones sobre factores protectores que influyen favorablemente en la salud mental de las personas y en particular en niños y jóvenes que deberíamos todos desarrollar, promover y mejorar. Estas recomendaciones involucran aspectos individuales, familiares, escolares y sociales. Entre los aspectos individuales que protegen la salud mental se encuentran: alimentación adecuada, cercanía o apego a la familia, inteligencia superior a la media, logros escolares, habilidades para la resolución de problemas, autocontrol, habilidades sociales para relacionarse, optimismo, creencias morales, valores y autoestima. Por lo que respecta a los aspectos familiares encontramos: padres que proveen ayuda, cuidado, seguridad, estabilidad y armonía familiar, familia pequeña, más de 2 años entre embarazos, asignación de responsabilidades a cada miembro de la familia, relación de apoyo con otro adulto, normas y moral sólidas en la familia, comunicación afectiva y expresión emocional. En la escuela se requiere crear y estimular el sentimiento de pertenencia, un clima escolar positivo, colaboración y apoyo, oportunidades de éxito y reconocimiento de logros, responsabilidades y reglas en contra de la violencia. Finalmente, entre los aspectos sociales, se requiere una relación cercana con una persona significativa, oferta de oportunidades en momentos críticos o en cambios importantes, seguridad económica, seguridad de acceso a los servicios de salud, acceso al mercado laboral y a una vivienda digna. En fin, construir un mundo más confortable nos protege contra las enfermedades mentales como la depresión, esto debe ser un esfuerzo colectivo.

Referencias Belló, M., Puentes-Rosas E., Medina-Mora M. E. & Lozano R. (2005). “Prevalencia y diagnóstico de depresión en población adulta en México”. Salud Pública de México, 47(1), s4-s11.

Ruipérez D. & Lobo, L. L. Ed. (2008).

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Madrid, España: EDAF. Krug, E. G., Dahlberg, L. L., Mercy, J. A., Zwi, A. B. & Lozano R. Eds. (2002).“World report on violence and health”. World health organization. Chapter 7,183-206.

Medina-Mora M. E., Borges, G., Lara Muñoz, C., Benjet, C., Blanco Jaimes, J., Fleiz Bautista, C., Villatoro Velázquez, J., Rojas Guiot, E., Zambrano Ruíz, J., Casanova Rodas, L. & Aguilar-Gaxiola, S. (2003) “Prevalencia de trastornos mentales y uso de servicios: resultados de la encuesta nacional de epidemiología psiquiátrica en México”.

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Vázquez-Palacios, G., Bonilla-Jaime, H. & Velázquez-Moctezuma, J. (2005).

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Herlinda Bonilla Jaime. Profesora investigadora del Laboratorio de Biología Conductual y Reproductiva, Departamento de Biología de la Reproducción, uam-i.

Gabriela Guadarrama Cruz. Estudiante del doctorado en Biología Experimental, uam-i.

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Acércate 01 P RIMAVERA 2011

Entre la verdad y la

bell3za Conjunciones y divergencias

conocer y reflexionar sobre distintos enfoques que parecieran opuestos, pero que convergen para enaltecer los sentidos del ser humano.

Una invitación a

José Guerrero Grajeda

L

a conocida frase Una rosa es una rosa, es una rosa, atribuida a Gertrude Stein, resulta perfecta para iniciar este breve texto acerca de la relación entre arte y ciencia, pues en sus repeticiones podríamos adivinar la voz de alguien que nos habla de cómo una rosa –objeto biológico, bello y fugaz– puede provocar impresiones y reacciones múltiples, dependiendo de si el sujeto que se aproxima a ella es un pintor, un biólogo, un poeta o un músico; y es esta diversidad de aproximaciones posibles la fuente de respuestas tales como un cuadro, un texto científico o una canción.

Lo anterior apunta directo al centro de nuestro asunto, en tanto que nos presenta un objeto real −en este caso la rosa− como el origen a partir del cual el científico y el artista darán vida a obras que, de diversas maneras, habrán de enriquecer nuestra visión del mundo. Y así, tomando esto como sustento, tiene sentido proponer que es lo real −natural o social− donde se originan la ciencia y el arte. Pero si ambos tienen un origen común −y esto es algo que los acerca−, es claro que las obras científicas y artísticas tienen marcadas diferencias, resultado entre otras cosas de las diferentes actitudes con las que el sujeto se aproxima a su objeto, pues mientras que al científico le interesa producir leyes y teorías acerca de algún sector de lo real, en las que cada palabra y símbolo tienen significados cerrados, precisos, lo que al artista le interesa es mostrar que existe una pluralidad de mundos posibles, abiertos a la imaginación e interpretación de los espectadores. Al científico le interesa probar lo que afirma, mientras que el artista lo que hace es revelarnos alternativas que, dado el caso, nos ayuden a sobrellevar una realidad a menudo difícil y agobiante.

Acércate 01 PRIMAV ERA 2011

Pero no todo se reduce a un origen compartido y múltiples desencuentros entre ambos mundos; también hay zonas de armonía en las que arte y ciencia se encuentran y colaboran, dando como resultado obras musicales, arquitectónicas, plásticas y de otros tipos, en las que sensibilidad y razón conviven y nos muestran lo ricos y creativos que pueden ser los caminos del ser humano. Veamos, así sea de paso, algunos ejemplos.

En relación con el campo de la música, es sabido que para Pitágoras y los miembros de su escuela, en el origen de lo real están los números, y en este sentido, un descubrimiento afortunado del maestro consistió en mostrar que “detrás” de un sonido musical y sus armónicos principales están la unidad numérica y algunas de sus partes, hecho que para los pitagóricos señalaba que el universo sonoro se origina y ordena a partir de números y relaciones numéricas.

Este hallazgo, y algunas de sus derivaciones, hicieron de Pitágoras el fundador de la teoría matemática de la música, que a lo largo de la historia de nuestra civilización se ha enriquecido con aportaciones de físicos, arquitectos, músicos y matemáticos y ha ejercido su influencia tanto en la música y la construcción de instrumentos musicales como en la modelación matemática del sonido.

Otro afortunado lugar de encuentro entre arte y ciencia es la arquitectura, donde, fuera de los cálculos estructurales y/o técnicos, al arquitecto le interesa crear espacios funcionales y bellos, disfrutables por sus usuarios, y para eso dispone de una gama enorme de herramientas, algunas de ellas provenientes de la matemática –particularmente de la geometría–. Obras notables como los museos Guggenheim de Nueva York y Bilbao, algunas catedrales europeas o la Alberca Olímpica de México, constituyen ejemplos en los que hiperboloides, espirales, catenarias y otros tipos de curvas y superficies son usados con criterio artístico para modelar paredes, techos, cúpulas y otros elementos arquitectónicos.

De forma análoga puede afirmarse que, de las artes plásticas renacentistas al universo actual del cine, la música, las instalaciones, etcétera, es notoria la presencia de elementos científicos y/o tecnológicos que van de la proporción áurea y la perspectiva geométrica a los rayos láser y la geometría fractal en múltiples expresiones artísticas, de donde, podemos afirmar que lo dicho hasta ahora nos descubre una de las caras de la conjunción arte-ciencia, a saber, la relativa a la presencia de elementos científicos en diversos campos del arte.

Referencias Gombrich, E. H. (1997). La historia del arte, España. Editorial Debate.

Mandelbrot, Benoit (1997). La geometría fractal de la naturaleza, España Tusquets Editores.

Meavilla, Vicente (2007). Las matemáticas del arte, Editorial Almuzara, S. L., España.

Vera, Francisco, Recopilador (1970). Científicos griegos, España, Editorial Aguilar.

Xenakis, Iannis, (1992). Formalized music, usa.

Pendragon Press.

José Guerrero Grajeda. Profesor de la Facultad de Ciencias, unam.

19

ver para

Cre3r

La ciencia de las pantallas de cristal líquido y de plasma Al ver imágenes en una pantalla de cristal líquido o de plasma puede ser que nos quedemos sorprendidos por las imágenes que proyectan, pero

¿qué hay detrás de esas pantallas?, ¿por qué las

imágenes se presentan de esa manera?, ¿cuál es la ciencia que hay atrás de estas pantallas? En este artículo resolverás éstas y otras interrogantes.

Orlando Guzmán

L

divulgación

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os plasmas y cristales líquidos son estados de la materia diferentes a los gases, líquidos y sólidos comunes. ¿Qué son y cómo se usan en las pantallas planas? ¿Quién no quisiera de regalo una pantalla de plasma o de cristal líquido? Estos aparatos, cada vez más comunes, aprovechan las propiedades de nuevos estados de la materia para que podamos ver nuestro programa favorito en brillantes colores. Pero ¿qué son los plasmas y los cristales líquidos? y ¿cómo se aplican sus propiedades en las pantallas?

Todas las pantallas que presentan imágenes “en movimiento” aprovechan la capacidad del cerebro de percibir una sucesión rápida de imágenes como una sola, pero en movimiento. Los dibujos animados, la televisión y el cine funcionan así. Pero las ilusiones no terminan ahí: si miramos de cerca una imagen fija (en una tv o computadora), veremos muchas áreas diminutas, iluminadas por diversos colores y con distinto grado de brillo. Esos pequeños elementos se llaman píxeles (del inglés pixel –picture element–).

Pero, ¿cómo se puede prender y apagar a tiempo cada uno de estos píxeles, si cada una de las imágenes fijas necesarias contiene varios millones de ellos? Es ahí donde entran los distintos tipos de tecnología para pantallas.

La primera de dichas tecnologías fue el cinescopio (Figura 1), inventado hacia finales de 1870. El cinescopio es un cañón de electrones: un tubo por el cual se lanza un haz de electrones.

Este haz se enfoca sobre cada píxel de la pantalla mediante poderosos (y pesados) imanes. Cada píxel está dotado de un recubrimiento fluorescente, el cual se ilumina cuando es golpeado por el haz de electrones. Se tiene que guiar el

Figura 1 Acercamiento a los píxeles del recubrimiento fluorescente en el interior de un cinescopio.

haz con los imanes sucesivamente a cada píxel, para darle la cantidad justa de brillo que requiere la imagen deseada.

Los cinescopios son pesados y voluminosos, y consumen mucha energía. Con la demanda de dispositivos portables (como calculadoras, teléfonos y computadoras) surgió la necesidad de desarrollar pantallas ligeras y que usen poca energía. Dos tecnologías exitosas fueron las de plasma y de cristal líquido, que aprovecharon las propiedades especiales de estos sistemas. La pantalla de plasma fue inventada alrededor de 1964, mientras que la pantalla de cristal líquido fue producida en 1972.

Primero hablemos de los plasmas. Un plasma es un “nuevo” estado de la materia: cuando los átomos de un gas se calientan muchísimo o se les aplica un campo eléctrico muy intenso, los electrones y los núcleos se “divorcian” y se forma una mezcla de iones y electrones libres. A esa mezcla le llamamos plasma. Por raro que suene, los plasmas son comunes en nuestro entorno: los encontramos dentro de las lámparas fluorescentes, en los rayos y en las auroras polares. Otros lugares donde abundan los plasmas son las estrellas, incluyendo el Sol. De hecho, probablemente más Acércate 01 P RIMAVERA 2011

Acércate 01 PRIMAV ERA 2011

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Electrodos Dieléctrico

Placas de vidrio

Óxido de magnesio

Filtro vertical

Vidrio trasero Dieléctrico Electrodos Píxel

Vidrio delantero

Recubrimiento Flourescente de las celdas de plasma

Figura 2 Pantalla de plasma formada por pequeñas celdas de gas, electrodos y recubrimiento fluorescente.

del 99% de la materia que podemos ver en el sistema solar se encuentra en estado de plasma. ¿Cómo funciona una pantalla de plasma? La Figura 2 muestra que en este tipo de pantalla cada píxel es una celda llena de gas. Usando una rejilla de electrodos se puede aplicar un intenso campo eléctrico a un píxel particular. Cuando eso ocurre, se liberan los electrones del gas, formando un plasma. Los electrones libres chocan eventualmente con un electrodo y emiten luz ultravioleta.

A su vez, la luz ultravioleta choca con un recubrimiento fluorescente en el lado interno de la pantalla (como si se tratase de un mini-cinescopio). Así se emite la luz visible que forma la imagen final. ¿Y los cristales líquidos? Éstos también son “nuevos” estados de la materia.

Mientras los cristales se caracterizan porque sus moléculas forman redes ordenadas y rígidas, los líquidos se distinguen porque sus moléculas están desordenadas y pueden fluir. Pero las moléculas en un cristal líquido hacen algo intermedio: siguen teniendo posiciones más o menos azarosas, pero su orientación está ordenada: todas se alinean más o menos a lo largo de una dirección común (Figura 3). Por esta razón, para formar un cristal líquido se necesita que la forma de las moléculas no sea esférica, sino alargada (como varillas) o aplanada (como monedas).

Existen muchos tipos diferentes de cristales líquidos; todos ellos tienen moléculas alineadas, pero difieren en el orden que presenta la posición de sus moléculas (Figura 3).

Los cristales líquidos son comunes en nuestro entorno: podemos encontrar cristales líquidos en las pantallas de relojes, termómetros, radios, re22

Molécula de cristal

(a)

(b)

(c)

Figura 3 Algunos tipos de cristales líquidos: (a) esmético A, (b) esmético C, (c) nemático.

productores de música, televisiones y computadoras. Pero también existen en soluciones de jabón y detergentes y, de manera especialmente importante, en las membranas de las células de todos los seres vivos.

Pero, ¿cómo funciona una pantalla de cristal líquido? Una vez más, cada píxel es una pequeña celda, ahora llena de cristal líquido (Figura 4). Esta celda está encerrada entre dos filtros: el primero sólo deja pasar luz polarizada verticalmente, mientras que el segundo sólo deja pasar luz polarizada horizontalmente. Si la celda estuviera vacía, no podría pasar nada de luz y el píxel se vería oscuro.

Pero la celda se fabrica con la orientación del cristal líquido “torcida”: junto al primer filtro es vertical y va dando vuelta para llegar a ser horizontal junto al segundo. El cristal líquido tiene la propiedad de obligar a la luz a cambiar de polarización, de manera que pueda atravesar la celda y el píxel se vea brillante. Para apagar el píxel, por el contrario, se aplica un campo eléctrico entre los extremos de la celda para “destorcer” el cristal líquido y que de nuevo los filtros detengan la luz.

Las pantallas de plasma y de cristal líquido son ligeras, brillantes, compactas y duraderas. Aún quedan muchas preguntas acerca de los estados de la materia conocidos, y seguramente más estados por descubrir. Por ejemplo: ¿qué ventajas o desventajas tiene usar plasma o cristales líquidos en las pantallas?, ¿qué efectos sobre el ambiente puede tener el desechar estos materiales?, pero sobre todo: ¿qué nuevas sorpresas y tecnologías aguardan a los científicos e ingenieros de hoy y del futuro?

Filtro horizontal Filtro de Color Figura 4 Píxel con dos polarizadores cruzados y cristal líquido “torcido” entre ellos.

Referencias Bravo, Silvia. (1994). Plasmas en todas partes.

Recuperado el 15 de noviembre de 2008 desde http://omega.ilce.edu.mx:3000/sites/ciencia/ volumen3/ciencia3/126/htm/plasmas.htm García-Colín, Leopoldo y Rodríguez, Rosalío (1994) Líquidos exóticos. Recuperado el 15 de noviembre de 2008 desde http:// bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/ volumen2/ciencia3/104/htm/liquidos.htm Wikipedia (2008) Artículos: Tubo_de_rayos_ catódicos, Plasma_(estado_de_la_materia, Pantalla_de_plasma , Cristal_líquido, lcd).

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Figura 4. http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen: LCD_subpixel_(en).png Autor: Marvin Raaijmakers, modified by ed g2s • talk.

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qu

ipo

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EL DÍA EN QUE EL

cer3bro SE PUSO NOMBRE

Los nombres de todas las cosas, animales y personas son puestos por otros. Sin embrago, en cuanto el cerebro tuvo un momento para sentarse y tirarse al ocio, pensó y, como siempre, buscó, trató de entender...

Y en un momento de lucidez

se bautizó a sí mismo... con todo su derecho.

Gonzalo Vázquez Palacios

“Hay que denominar las cosas según el medio que tienen ellas mismas de nombrar y ser nombradas y no de la forma que a nosotros nos agrade”.

Platón

A

unque hoy nos parezca irrefutable que el cerebro es el órgano que origina la actividad mental, no siempre fue así. El cerebro no siempre fue tan apreciado. El filósofo griego Aristóteles (384-322 a. C.) descubrió que al tocar el cerebro de animales no se daba respuesta alguna y que al cortarlo no sangraba, lo que le llevó a concluir acertadamente que el cerebro era un órgano insensible. Baste recordar los peculiares hábitos culinarios de Hannibal Lecter, comerse los sesos de sus víctimas vivas, para entender la conclusión de Aristóteles.

Por desgracia para el filósofo griego, también concluyó con toda descortesía que el cerebro nada tenía que ver con la actividad mental y acabó expresando, a pesar de que no le aplicó el mismo tratamiento, que el corazón era el centro de las sensaciones, la inteligencia y el razonamiento. Siglos después, el médico inglés William Harvey (1578-1657) descubrió que al tocar el corazón de animales tampoco se producía respuesta alguna, lo que demostró que Aristóteles era poco cuidadoso y sistemático en sus experimentos.

Los antiguos egipcios tampoco creían mucho en el cerebro. De hecho, al momificar a sus congéneres, les extraían el cerebro a través de las fosas nasales y lo echaban a la basura, mientras que el corazón y otros órganos internos eran removidos y preservados con sumo cuidado, volviendo a ser puestos en el cuerpo o guardados en 24

curi

sidades

recipientes y dejados con mayor cariño dentro de las tumbas.

Además de los egipcios, diversas culturas antiguas ubicaron también al corazón como el órgano más importante del cuerpo, sitio de los sentimientos y del pensamiento, idea equivocada que se ha perpetuado hasta nuestros días.

Paradójicamente, los antiguos egipcios son responsables también del escrito médico más antiguo y en donde se emplean por primera vez la palabra “cerebro”, tal vez como sinónimo de cabeza, así como de las primeras referencias sobre su anatomía.

Dicho documento es llamado el “Papiro Quirúrgico de Edwin Smith”, escrito alrededor de 1,700 años a. C., y que en realidad es una copia de textos aún más viejos que datan de cerca del año 3,000 a. C. El escrito ha sido atribuido al fundador de la medicina egipcia, Imhotep, quien al morir fue reconocido como dios de la medicina. El papiro recibió su nombre en honor al egiptólogo, aventurero y traficante de antigüedades estadounidense Edwin Smith (1822-1906), quien lo compró a un comerciante llamado Mustafa Aga, el 20 de enero de 1862 en la ciudad de Luxor. Al morir Smith, su hija Leonora Smith donó el papiro a la Sociedad Histórica de Nueva York, la cual en 1920 solicitó a James Henry Breasted, director del Instituto

Oriental de la Universidad de Chicago, traducir el papiro que finalmente se publicó en 1930.

El documento refiere 48 casos descritos por un cirujano egipcio hace miles de años, la mayoría de ellos tienen que ver con el sistema nervioso, sobre todo traumas craneales. El cerebro es mencionado 7 veces. Además se mencionan, por primera vez en la historia, las primeras descripciones de suturas craneales, de la meninge, la superficie externa del cerebro, del líquido cefalorraquídeo y de las pulsaciones intracraneanas.

Los estudiosos de la historia médica se impresionan por el enfoque racional y científico dado al diagnóstico y tratamiento de los pacientes. Los métodos empleados se basan en observación analítica y tratamiento práctico, y están libres de magia o superstición. La palabra trepanación,1 por ejemplo, no aparece.

Nuestra comprensión del cerebro ha avanzado mucho desde hace 5,000 años. Ahora, conocemos sus partes e incluso podemos “verlo” funcionando con nuestra tecnología.

Y fue así que el cerebro decidió denominarse como él mismo se quiso nombrar.

Escisión mediante cirugía de un fragmento de hueso del cráneo en forma de disco, para llegar al interior de la cavidad craneal.

1

Gonzalo Vázquez Palacios. Profesor investigador de la Academia de Biología, uacm.

Acércate 01 P RIMAVERA 2011

en la representación geroglífica * Cerebro de los egipcios.

Acércate 01 PRIMAV ERA 2011

25

26

Acércate 01 P RIMAVERA 2011

UNA MIRADA AL INTERIOR DE UNA

comunidad vir7ual

redes sociales, incluso Facebook llegó recientemente a 350 millones de usuarios en el mundo, pero poco se sabe respecto de cómo funcionan. Este artículo desÚltimamente se escucha mucho acerca de las

cribe, en términos generales, las redes sociales y algunas de sus tendencias. Como caso de estudio, se presentan las características principales y servicios que ofrece la “Comunidad Virtual de ieee Latinoamérica”, comunidad conformada por miembros cuyo interés es común a 39 ramas de la ingeniería eléctrica, electrónica y tecnologías de la información cubiertos por el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (ieee – Institute of Electrical and Electronics Engineers).

José Ignacio Castillo Velázquez

E

n la llamada sociedad de la información empleamos casi todas las herramientas de comunicación económicamente viables para mantenernos conectados, informados, colaborando y produciendo. Las reuniones que mantenemos físicamente son muy productivas y necesarias, pero requieren de grandes recursos, gastos directos e indirectos por traslados, tráfico y contaminación. Una adecuada comunicación requiere del empleo de varias herramientas que se complementen de manera sistémica y holística. Algunas herramientas electrónicas nos permiten que la información que deseamos nos llegue vía correo electrónico, mientras que otras hacen que necesariamente vayamos a buscar la información; sin embargo, éstas no ofrecen interacción con el usuario y resultan poco atractivas. Entonces, de manera natural, se fueron gestando ambientes virtuales muy parecidos a las comunidades reales, que se denominaron por analogía “comunidades virtuales”, mismas que nos permiten tener una gran interacción: es como estar conectados en un espacio vasto, sin estarlo físicamente.

Sin duda, lo que permitió el nacimiento y auge de las redes sociales o comunidades virtuales fue la madurez de internet.

La evolución

En un principio, internet permitía emplear servicios de correo electrónico, posteriormente servicios de ftp y repositorios, pero hasta su tercera etapa, hubo una explosión en las comunicaAcércate 01 PRIMAV ERA 2011

divulgación ciones humanas. Cuando se desarrolló la Web 1.0 con la creación de html (HyperText Markup Languaje –lenguaje de marcas de hipertexto–) por Tim Berners Lee en 1991, se generó la www (World Wide Web –gran telaraña mundial–) que en un principio consistía sólo de texto, cuya única interacción con el usuario era contar con ligas a e-mail (a tales páginas las llamamos estáticas).

Posteriormente, conocimos las páginas dinámicas o Web 1.5, cuyos usos típicos eran las páginas principales de instituciones, páginas personales y directorios, hasta que se generó el consorcio w3w en 1994 con el objetivo de potencializar el empleo de la www. Para 2004 se generaron las aplicaciones para Web 2.0, en esa evolución los usuarios interactuaban y se gestaron las primeras comunidades virtuales propiamente; los casos típicos de uso fueron: Wikipedia, Youtube, Napster, Facebook, Myspace, Twitter, etcétera.1 En el futuro las redes sociales y comunidades virtuales o “en línea” serán cada vez más interactivas mediante el uso de la Web 3.0 o “web semántica” (términos acuñados en 2006, cuya definición ha venido precisándose desde entonces a la fecha). Por el momento, lo más parecido a la Web 3.0 es second life http://secondlife.com. La Web 3.0 se encuentra en desarrollo y requerirá que se maduren las arquitecturas orientadas

a servicios y se incluya inteligencia artificial, entre otras características. Mientras llega la Web 3.0, la tendencia está en la integración de servicios dentro de las redes sociales, de modo que algunas de ellas ya cuentan con servicios inalámbricos y el más destacado es el sms (Short Message Service –servicio de mensajes cortos–) implementado en principio en Twitter, con lo que éste tuvo un crecimiento de 1,382% de febrero de 2008 a febrero de 2009.2 La conexión entre las redes sociales y los operadores de telefonía celular darán un auge mayor a las redes sociales o comunidades virtuales; el siguiente paso es agregarles servicios mms (MultiMedia Services –servicios multimedia–) desde y hacia los celulares, tema en el que también se está trabajando. Ya que las comunidades virtuales, así como las redes sociales viven en internet, cabe recordar que el día Mundial de la Telecomunicaciones, La Sociedad de la Información y Día de Internet es el 17 de mayo. Quisiera aclarar un típico error encontrado en muchos medios de comunicación, a Tim Berners Lee se cita como el padre de “internet”, lo cual es un error, lo correcto sería llamarle padre de la www o Web, debemos considerar que “la internet” y “la web” no son la misma cosa. ¿Qué es una comunidad virtual?

Una “comunidad virtual”3 se puede definir como un “cibergrupo” que busca conformar una “comunidad”, así como las comunidades reales en las que se 27

Figura 1

Las cuatro comunidades virtuales más numerosas del ieee en noviembre de 2009

3000

2000

1000

eua

empleo y de carrera

intercambia información, conocimiento, ideas, opiniones, etcétera, pero cuyo término “virtual” nos indica que los miembros no ocupan el mismo lugar en el espacio físico; luego entonces nos referimos a un ciberespacio en el que la comunicación está mediada por sistemas de computadoras, específicamente: internet. Las comunidades virtuales constituyen un paradigma de comunicación electrónica y como tal presentan cuatro fases, mismas que podríamos indicar por analogía como: el descubrimiento (aproximadamente 1985) conquista (aproximadamente 1995), colonización (por citar un ejemplo, las comunidades virtuales de ieee nacen en este periodo) y estancamiento.

Así como la literatura nos permite crear mundos alternativos, el ciberespacio es un mundo alternativo donde interacción es poder; las comunidades virtuales son los continentes, islas y archipiélagos, saltar de uno a otro o de un país a otro se hace en segundos, son los instrumentos de la sociedad de la información y del conocimiento. Para mí, como especialista en redes sociales y comunidades virtuales, estos espacios representan un nivel de madurez de la interacción social humana como un paradigma de comunicación y las herramientas que dan soporte a estos servicios deben evolucionar a la par.

Para conocer el estado de una comunidad virtual se deben emplear algunas métricas básicas, por ejemplo: el crecimiento tanto en capacidad destinada a una comunidad virtual, como en su número de miembros, 28

r9 Latinoamérica y El Caribe

Power Engeneering Society

de elementos que se generan, todo en función del tiempo. En este rubro se debe considerar el alcance de las herramientas de monitoreo y gestión de la herramienta de administración de una comunidad virtual para obtener algunas de las métricas señaladas anteriormente creadas para medir el servicio que se ofrece.

Comunidades virtuales en el mundo

El número de redes sociales o comunidades virtuales en el mundo no está bien determinado; sin embargo, podemos decir que en el mundo hay algo así como 125 redes sociales dignas de designarse numerosas, que van de desde 25,000 a 350 millones de usuarios. Sin embargo, el criterio de número es engañoso ya que es preferible la calidad que la cantidad. Pero, como en la vida, todo depende de lo que busca un individuo.

En términos generales las más numerosas son comunidades abiertas, sin grandes restricciones, en las que cualquiera se puede inscribir, incluso varias veces, lo cual, como en la vida real, presenta grandes oportunidades pero también grandes peligros. En México, los cerca de 25 millones de usuarios de internet (según la Asociación Mexicana de Internet) tienen muchas opciones para elegir redes sociales, pero las 5 más numerosas en orden de audiencia son: Hi5, MySpace, Windows Live Spaces, Facebook, Sonico.

Por otro lado, se debe considerar a las comunidades más selectivas que son de tipo temático, como las especializadas en contactos para negocios (ejemplo: xing

Embeded Systems

www.xing.com), las especializadas en contactos para fines académicos (ejemplo: Neurona www.neurona.com), aquellas relacionadas con asociaciones profesionales (ejemplo: ieee ieeecommunities.org) Caso de estudio: La Comunidad Virtual R9 (cvr9)

Para entender mejor cómo funcionan, cuáles son las ventajas y desventajas de una comunidad virtual no hay algo mejor que poner un caso de estudio, para el cual abordaré las comunidades virtuales de ieee (www.ieee.org) y en particular a la segunda más numerosa de todo ieee que coincidentemente corresponde a “ieee Latinoamérica”. ieee es una asociación profesional de ingeniería que agrupa a más de 360,000 miembros en todo el mundo y cuenta con más de 80 comunidades virtuales, de las cuales sólo cuatro superan los 1,000 miembros como se indica en la Figura 1. De acuerdo con el histórico de crecimiento de tales comunidades en el último año, una extrapolación nos indica que la diferencia entre la primera y segunda podría diluirse a finales de 2011.

La cvr9 es una comunidad viva, cambiante y que requiere de actividades de mantenimiento y de limpieza, para evitar que se convierta en una “comunidad expansiva” que llegue a presentar información mal organizada y no actualizada, riesgo presente en toda comunidad virtual. La información presentada en esta ocasión se toma de historial que se ha podido recuperar con base en las herramientas de administración de la misma cvr9.4 Acércate 01 P RIMAVERA 2011

Figura 2

Crecimiento de la membresía ieee en la comunidad virtual R9 de 2005 a 2009 2,878

3000 2500

2,512

2,349

2000 1500

divulgación

1,780

1000

A. Midiendo su crecimiento: espacio disponible y número de miembros

En referencia con el crecimiento en la capacidad de almacenamiento, al momento de su nacimiento en febrero de 2003, la cvr9 contaba con un espacio de 100 mb, éste creció a 200 mb en agosto de 2007, a 300 mb en enero de 2008 y actualmente cuenta con 400 mb, con una ocupación del 94.1%, pese a que se han realizado más de 600 tareas de reubicación, orden y limpieza. Por su parte el crecimiento de la membresía en los últimos 5 años (2005 a 2009) ha sido excelente, como se indica en la Figura 2.

Este crecimiento hace que la cvr9 sea la segunda más numerosa dentro de las más de 60 comunidades virtuales de la ieee, sólo superada por la de eua.

B. Midiendo la asiduidad

En la medición de este parámetro, la herramienta de administración, considera netamente el número de visitas, pero no distingue de manera directa, las veces que ingresa una misma persona. El mayor número de visitas se generó en relación a la Reunión Regional de Ramas estudiantiles de 2007 (rrr 2007), con 8,214 visitas en agosto de 2007, lo que refuerza la idea de que quienes más usan la comunidad virtual ieee r9 son los miembros estudiantes; mientras que la menor afluencia se dio en diciembre del mismo año con alrededor de 2,398 visitas. A continuación se indica la asiduidad de los cuatro servicios más empleados dentro de la cvr9 de un total de 20 servicios que presta la cvr9.

oct 09

jul 09

abr 09

ene 09

oct 08

jul 08

abr 08

ene 08

oct 07

jul 07

abr 07

ene 07

jul 06

oct 06

ene 06

oct 05

jul 05

abr 05

ene 05

abr 06

1,000

774

500

2878 miembros han visitado el Calendario; sin embargo, debido a las limitantes de la herramienta de administración no podemos saber con qué frecuencia lo visitan. En 2008 se registraron 58 eventos y en 2009 van 81 eventos, en cuyos casos el Consejo Brasil mantiene el liderazgo en Latinoamérica seguido por el Consejo México y después por las secciones Colombia, Venezuela, Perú y Ecuador, entre otros. Vale recordar que los eventos que aparecen en el Calendario de la cvr9 aparecen en el Calendario de eventos del Newsletter de ieee Latinoamérica Noticieeero.

Bajo una nueva disposición desde febrero de 2008, del repositorio ubicado en el área de Archivo, con un total de 240 archivos, los directorios más usados son: • Ramas & wie & gold • Council & Section • ieee Services • Noticieeero Debe considerarse que el directorio “Ramas & wie & gold” se divide en subdirectorios por país y el directorio “Council & Section” se divide en cuatro subdirectorios por Consejo. La estructura del repositorio es flexible y se irá ajustando bajo demanda, en función de las necesidades de los miembros de la comunidad.

Desde el nacimiento de la cvr9, 885 de los Acércate 01 PRIMAV ERA 2011

684 532 272

Estos resultados nos indican que la actividad más fuerte en Discusiones la realizan los miembros estudiantes.

B4. Avisos

Éste es el servicio más dinámico de la comunidad, y su histórico se muestra en la siguiente Tabla.

Tabla 2 Año

Número de avisos

2006

89

2007

123

2008

136

Nov. de 2009

146

Éste es un vistazo al interior de una comunidad virtual, la cvr9 de ieee Latinoamérica, que nos deja ver que como toda red social de importancia es muy dinámica, continúa subutilizada considerando su gran potencial como en el medio de comunicación electrónica, pero podría llegar a ser la comunidad virtual más numerosa de ieee en el mundo. Una revisión general como la aquí indicada también se puede aplicar a cualquier red social comercial y sin duda nos arrojaría información interesante.

Social meaning of the web: from Wittgeinstein to search engines, ieee Computer on line, nov. 2009.

2 Tekelek, sms integration with twitter and other social networks, Telecom Engine, oct. 2009.

3 José-Ignacio Castillo-V, La comunidad virtual ieee Región 9: Latinoamérica y el Caribe a 5 años, ieee Noticieeero 57, año 19, 2008.

4 José-Ignacio Castillo-V, Herramienta de administración de la Comunidad Virtual ieee R9, nov. 2009 www. ieeecommunities.org/latinoamerica.

1

B3. Discusiones

De las 83 discusiones registradas con 494 mensajes, la mayoría está relacionada con temas estudiantiles; las tres discusiones que más se visitan se indican en la siguiente Tabla.

Discusiones

ieee

Contactos rrr

B2. Los repositorios

Tabla 1

B1. Calendario

Vamos a la rrr Preguntas a Mr.

Número de visitas

José Ignacio Castillo Velázquez. Profesor investigador de la Academia de Ingeniería en Telecomunicaciones, uacm.

29

Leopoldo Garcia-Colin Una tradición científica de 50 años que continúa Esta es la

semblanza

de uno de los

investigadores mexicanos

más influyentes en el campo de la Física en México: el Dr. Leopoldo García-Colín Scherer, actualmente Profesor Distinguido y Profesor Emérito de la Universidad Autónoma Metropolitana en el área de

ciencias físico-matemáticas.

Luis Olivares Quiroz

sem

blan

zas

E

l Dr. Leopoldo García-Colín Scherer, ingeniero químico egresado de la Universidad Nacional Autónoma de México en 1953, realizó sus estudios de posgrado en la Universidad de Maryland, eua, donde obtuvo su doctorado en 1960 en un área que en ese entonces todavía no existía como tal en México: La Física Estadística y la Termodinámica. En su doctorado, el Dr. García-Colín abordaría uno de los temas más “candentes” de la época: la transición del Helio líquido al estado superfluído. Esto es, el paso de un líquido normal a un estado líquido en el cual la viscosidad es cero. El tema era de indudable relevancia, dado que apenas unos años antes, en 1938 se había descubierto la existencia de líquidos que fluían sin viscosidad, es decir, de estados superfluidos de la materia.

Cuando decide regresar a México, inicia un periodo que se extiende desde 1960 hasta el presente en donde aborda diferentes líneas de investigación centradas en el estudio microscópico de los líquidos y gases. A lo largo de su carrera científica ha generado alrededor de 250 trabajos originales de investigación y más de 15 libros publicados, donde ha abordado el estudio de los fluidos (hidrodinámica), el estudio microscópico de los gases diluidos (teoría cinética), la física de los plasmas en astrofísica (gases estelares a temperaturas extremadamente altas) y, más recientemente, el estudio del plegamiento de las proteínas y otros sistemas de índole biológica.

30

En 1960, al regresar a México, dio el primer curso de Física Estadística para graduados que se diera en nuestro país.

Recientemente, el ipn reconoció la trayectoria del Dr. García-Colín como fundador de la Escuela Superior de Física y Matemáticas, otorgándole su nombre a una de las bibliotecas de dicha institución. Antes de cumplir 50 años, en 1977, ya había ingresado a la máxima institución con a los investigadores de mayor prestigio en nuestro país: El Colegio Nacional, institución que alberga personalidades no sólo del medio científico, sino también de las áreas sociales y humanísticas como Octavio Paz, Carlos Fuentes, Enrique Krauze o Miguel León-Portilla, por citar sólo algunos.

Mucho de lo anterior es ampliamente conocido dentro del ámbito académico de nuestro país, que ha seguido de cerca la trayectoria del Dr. García-Colín.

Sin embargo, lo que quizás no sea tan conocido es su genealogía académica.

Utilizando la información de las bases de datos del proyecto Genealogía Académica (ver referencias), es posible determinar el árbol genealógico de prácticamente cualquier investigador, incluso desde 1700. Así, en el caso del Dr. García-Colín encontramos un hecho interesante: la genealogía académica se remonta hasta dos investigadores de primera línea en Matemáticas: Felix Klein y el renombrado y considerado en algún momento Príncipe de las Matemáticas: Carl Friederich Gauss.

En términos de reconocimientos,

el Dr. García-Colín también tiene una lista abrumadora. Desde mi punto de vista, habría dos particularmente interesantes por su alcance y significado.

En 1979, la Universidad de Amsterdam en Holanda le otorgó la cátedra van der Waals a García-Colín, honor reservado para aquellos científicos que han seguido la huella de Johannes van der Waals, pioneros en analizar las interacciones entre átomos y moléculas en las fases líquidas y gaseosas de la materia. En 2007 la unam le otorgó el Doctorado Honoris Causa, con el cual la Máxima Casa de Estudios de nuestro país distinguió su trayectoria y aportaciones a lo largo de cincuenta años.

De esta manera finalizo la presentación del Dr. Leopoldo García-Colín Scherer. Estoy seguro que algunos colegas que conocen también de cerca al Dr. García-Colín dirán que nos hicieron falta páginas para describir su brillante carrera y coincidimos en esto.

Desafortunadamente, el espacio es reducido y, por fortuna, las contribuciones son muchas. Sin embargo, estamos seguros que no será la última vez que se escriba acerca de él. Es un hecho que el Dr. García-Colín seguirá escribiendo parte del desarrollo presente de la Física en México.

Luis Olivares Quiroz. Profesor investigador de la Academia de Física, uacm.

Acércate 01 P RIMAVERA 2011

Genealogía de mi pensamiento 1 Carl Friederich Gauss 2

Christian Gerling Universidad de Götingen 1812

3

Julius Plücker Marburg University 1823

4

Felix Klein University of Bonn 1868 Mellen Woodman University of Götingen 1890

5

6 James Taylor

University of California 1918

7 Elliot W Montroll

University of Pittsburgh 1940

Leopoldo García Colin University of Maryland 1960

Fotografía: Juan Carlos Peña Acércate 01 PRIMAV ERA 2011

31

s3nales analogicas modulación y demodulación ¿Te imaginas este planeta

sin comunicación

telefónica? Si esto sucediera no seríamos

partícipes de mucha información relevante para nuestras vidas: desde el saludo de un familiar hasta las operaciones bancarias que podemos realizar desde nuestra casa... y más aún, no podríamos tener

información

de lo que sucede al otro lado del mundo en tan sólo unos segundos. Por éstas y

muchas otras razones, la modulación y los sistemas de comunicación tienen un gran impacto social. En los siguientes párrafos se explicará de manera breve el tema de la modulación que es uno de los procesos más poderosos para la

transferencia de información de un punto a otro. divulgación

Ricardo Galindo Reyes

L

a comunicación eléctrica nace con el envío del primer mensaje telegráfico hecho por Samuel F. B. Morse en 1837.

La parte esencial de toda comunicación es el mensaje, el cual es la manifestación física de la información tal y como la produce la fuente.

La información (Figura 1) la podemos encontrar de diversas maneras como son: voz, datos, imagen, video y texto.

La comunicación electrónica se basa en la transmisión de señales, las cuales son una abstracción de cualquier cantidad medible, que es una función de una o más variables independientes tal como el tiempo. Una forma de onda analógica (Figura 2), pueden ser representada por medio de una cantidad física que varía con el tiempo, normalmente en forma suave y continua.

Para que las señales se puedan transmitir es necesario contar con un sistema de comunicación, el cual transporta información desde un origen o fuente a un destino mediante un canal.

Por lo general, la información de la fuente no está en una forma que tenga la capacidad de viajar a través de un canal, por tal razón se utiliza un dispositivo llamado transmisor en un extremo y un receptor en el otro.

Hay tres partes esenciales en todo sistema de comunicación (Figura 3): el transmisor, el canal de transmisión y el receptor.

El transmisor procesa la señal de entrada para producir una señal transmitida adaptada a las características del canal de transmisión.

32

El procesamiento de señales para la transmisión comprende casi siempre la modulación y también puede incluir la codificación. La fuente o la señal de información puede ser analógica o digital. Los ejemplos comunes son las señales analógicas de audio y video, y los datos digitales.

La fuente se describe a menudo en los términos del intervalo de frecuencia que ocupa. Por ejemplo, las señales analógicas de voz con calidad telefónica contienen frecuencias que van desde casi 300 Hz (Hertz) a 3000 Hz, en tanto que la música analógica de alta fidelidad necesita un intervalo de frecuencia de alrededor de 20 Hz a 20000 Hz. Un micrófono es un buen ejemplo de fuente analógica.

Un canal de transmisión es el medio eléctrico que forma un puente entre la fuente y el destino. Puede ser un par de alambres, un cable coaxial, una onda de radio o un haz láser. Todo canal introduce alguna cantidad de pérdida o atenuación en la transmisión, de manera que la potencia de la señal disminuye progresivamente conforme aumenta la distancia.

El receptor actúa sobre la señal de salida del canal, las operaciones del receptor incluyen la amplificación para compensar pérdidas en la transmisión, así como la demodulación y decodificación a fin de invertir el procesamiento de la señal ejecutada en el transmisor.

Modulación

La modulación es el proceso por el cual una propiedad o un parámetro de cualquier señal se hace variar en forma proporcional a una segunda señal. La modulación (Figura 4) comprende dos formas de onda: una señal moduladora que representa el mensaje, y una onda portadora que satisface la aplicación particular. En la amplitud Acércate 01 P RIMAVERA 2011

Acércate 01 PRIMAV ERA 2011

33

Figura 1

Información

Figura 2

Figura 4

Señal Analógica υ (t)

A

Modulación de Amplitud

Tο= 2π ω0

A cos θ 0

t

-θ/ω0

b

-A

Figura 3

c

d

e

a

Sistema de Comunicación Señal de entrada Fuente

Transmisor

Señal de salida

Señal recibida

Señal transmitida Canal de Transmisión

Receptor

Destino

Ruido, interferencia y distorsión

34

Acércate 01 P RIMAVERA 2011

Figura 5

Longitud típica de antenas para radiotransmisión Aplicación

Frecuencia

Longitud de la antena

Radio Transocéanica

100 MHz

1 km

Radio am

1 MHz

100 m

Radio fm

100 MHz

1m

Telefonía gsm

1 GHz

10 cm

Radioenlace

10 GHz

1 cm

Figura 6

Multiplexión por división de frecuencia Canales 2

3

4

5

Radiodifusión

Otros servicios

fm

(polícia, aeropuertos, radioaficionados, etcétera)

Canales

6

7

54 60 66 72 76 82 88

108

Frecuencia (MHz)

8

9 10 11 12 13

174 180 186 192 198 204 210 216

Figura 7

Circuito eléctrico para recuperar la señal del mensaje

0

0

_

T7

D1

R 19

C 21

C19

C20

R20

220 pF

0.022

Volumen

4.7 k R21 50 k

Acércate 01 PRIMAV ERA 2011

35

divulgación

modulada (am), se hace variar la amplitud de la onda portadora que está caracterizada por una frecuencia y fase fijas, en proporción a una señal moduladora.

Esto altera la señal moduladora, trasladando sus componentes de frecuencia a frecuencias más altas. Generalmente se requiere que la modulación sea una operación reversible, de modo que el mensaje se recupere por medio del proceso complementario llamado demodulación.

La siguiente ecuación representa una señal en amplitud modulada (am) ϕ A M ( t) = A[1 + µ cos(ωmt) ] cos(ωct)

Como las antenas de transmisión de dimensiones mayores a un cuarto de longitud de onda son ineficientes, es clara la ventaja de elevar la frecuencia a transmitir antes de intentar la transmisión. La transmisión modulada a 100 MHz, como en la radiodifusión de fm (Frecuencia Modulada –banda de 88 a 108 MHz–), permite un tamaño práctico de antena de aproximadamente un metro (Figura 5).

Modulación para reducir ruido e interferencia

s la frecuencia moduladora ωm es la ω frecuencia moduladora me

Un método de fuerza bruta para combatir el ruido y la interferencia consiste en aumentar la potencia de la señal hasta que supere las contaminaciones.

Pero aumentar la potencia es costoso y puede dañar el equipo. La fm y otros tipos de modulación tienen la valiosa propiedad de suprimir tanto el ruido como la interferencia.

Beneficios y aplicaciones de la

Modulación para asignación de

modulación

frecuencia

El objetivo principal de la modulación en un sistema de comunicación es generar una señal adecuada a las características del canal de transmisión.

Cuando se sintoniza la radio o la televisión en una estación en particular, se está seleccionando una de las muchas señales (frecuencias portadoras) lo que permite la operación simultánea de muchas estaciones. Si no fuera por la modulación, sólo una estación podría transmitirse en un área determinada, debido a que dos o más estaciones crearían irremediablemente una mezcla de interferencias.

Señal portadora (alta frecuencia) y( t) = A cos(ωc t)

ωc es la frecuencia ωc es la frecuencia portadora portadora

Señal moduladora (señal de mensajebaja frecuencia) m( t) = Aµ cos(ωmt)

frecuencia portadora o de sintonización particular (el canal 2 estaría situado en la frecuencia central de 57 MHz y el canal 13 en 207 MHz, también se incluyen las estaciones de fm).

Demodulación de señales AM

El proceso de recuperar una señal de mensaje que ha sido alterada se llama demodulación. En este punto sabemos que el objetivo de todo sistema de comunicación es reproducir en el destino una réplica aceptable del mensaje de la fuente. Tal como muestra la Figura 7, por medio de circuitos eléctricos que se encuentran en el receptor (en este caso un equipo de radio), es posible obtener una aproximación de la señal que fue transmitida por la fuente (señal de mensaje o de baja frecuencia) y de este modo se completa el ciclo de transmisión y recepción de señales analógicas.

Conclusión

Modulación para transmisión eficiente

La transmisión de señales a distancias apreciables comprende siempre una onda electromagnética viajera, con un medio guía o sin él. La eficiencia de cualquier método de transmisión en particular depende de la frecuencia de la señal que está siendo transmitida. Por ejemplo, para la radiodifusión de señales de audio con componentes de frecuencia de 100 Hz, se exigirían antenas cuya longitud sería de aproximadamente 300 km (un décimo de la longitud de onda de la señal a transmitir). Para el cálculo de la longitud de onda de una señal, tenemos la siguiente relación: λ =c/ f

donde λ = longitud de onda de la señal c = velocidad de la luz f = frecuencia de la señal 36

Modulación para multiplexión

La multiplexión es el término que se usa en comunicaciones para referirse a la combinación de dos o más señales de información. Cuando el intervalo de frecuencias disponible se divide entre las señales, el proceso se conoce como multiplexión por división de frecuencia (frequency-division multiplexing, fdm).

La Figura 6, representa la transmisión de varias señales analógicas por el método de multiplexión por división de frecuencia en la banda vhf (Very High Frequency –muy alta frecuencia–) de televisión.

Cada señal está posicionada sobre una

La modulación es un proceso inherente al ser humano. De hecho, siempre que una persona habla actúa como un modulador de onda continua. La transmisión de la voz por el aire se realiza mediante la generación de tonos portadores en las cuerdas vocales, posteriormente se modulan dichos tonos con acciones musculares de la cavidad oral.

Así, lo que el oído oye como voz es una onda acústica modulada semejante a una señal am. Finalmente, no hay que olvidar que la modulación analógica y también digital, se encuentra presente en todos los sistemas electrónicos que a diario utilizamos como son: el teléfono celular, los reproductores de formato mp3, los radioceptores para am y fm, la televisión analógica y digital, la transmisión de señales vía satélite, los aparatos de audio de alta definición, las cámaras de video, las computadoras, etcétera.

Ricardo Galindo Reyes. Profesor investigador de la Academia de Ingeniería, uacm.

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¡Extra!¡Extra!

La UACM recibe al inventor del teléfono celular y AL GANADOR DEL PREMIO NOBEL EN FISIOLOGÍA O MEDICINA de 1993

Personajes con

grandes aportes a la ciencia y la tecnología nos hablan de lo que nos ofrece el futuro y nos invitan a...

Roberto Murillo

E

n el mes de noviembre de 2010 se llevó a cabo en el Palacio de Minería la Tercera Semana de la Ciencia y la Innovación, organizada por el Instituto de Ciencia y Tecnología del Distrito Federal. Aprovechando la ocasión, dos de los ponentes visitaron nuestra Universidad: Martin Cooper, el líder del equipo que inventó el teléfono celular, y Richard J. Roberts, Premio Nobel en Fisiología o Medicina.

El primero en presentarse fue Martin Cooper quien a sus más de 80 años, conserva el entusiasmo de un ingeniero recién graduado. Al llegar al auditorio mostró un aparato del tamaño, la forma y, posiblemente, el peso de un ladrillo. Es su principal logro: el primer teléfono celular. Y nos comenta: “La batería solamente duraba 20 minutos, pero eso no era problema, porque no podías sostener el aparato tanto tiempo”.

Este invento le ha valido a Cooper varios reconocimientos, siendo el más reciente el Premio Príncipe de Asturias de Investigación Científica y Técnica de 2009 que compartió con Raymond S. Tomlinson, el creador del correo electrónico.

Tanto el teléfono celular como el correo electrónico se crearon en la década de los setentas y aunque tardaron unos diez o quince años en ser usados por el público en general, hoy son parte indispensable de la vida cotidiana. Su desarrollo no se ha detenido y todo apunta a que serán todavía más indispensables en todas las actividades que realizamos.

Al tiempo que disminuye el tamaño (y el peso) de los teléfonos celulares, aumenta su capacidad para transmitir información y en las funciones que se le incorporan. Cooper habla con optimismo de aprovechar estos avances para posibles aplicaciones e imagina por ejemplo, un futuro no muy distante en el que el celular moAcércate 01 PRIMAV ERA 2011

nitoree constantemente el funcionamiento del cuerpo humano, enviando a los médicos información actualizada que les permita actuar prontamente ante cualquier indicio de un problema.

Este sistema pondría énfasis en la medicina preventiva, sería más eficiente y de menor costo que los sistemas médicos que conocemos ahora y en países como el nuestro podría permitir el acceso de un mayor número de personas a los servicios de salud.

Cooper abrió las puertas al debate al pedir comentarios del público, sobre todo si no coincidían con sus opiniones. Y los temas surgieron: se mencionó la pérdida de privacidad que acarrean los medios modernos de comunicación y el riesgo de ser víctima de fraude, extorsión y otras modalidades de crimen cibernético. A lo que Cooper contestó que todo lo nuevo implica riesgos, pero que en última instancia somos nosotros los que tenemos la responsabilidad de controlar la tecnología ya que no es posible hacer desaparecer las nuevas tecnologías, pero sí tenemos la capacidad de utilizarlas de la mejor manera.

Los asistentes mencionaron lo caro que resulta el servicio de telefonía móvil en México comparado con otros países y Cooper reconoció que esto es debido a la falta de competencia en el mercado interno y sugirió que la reducción global de los precios como consecuencia del avance tecnológico deberá reflejarse también en nuestro país.

Al finalizar su conferencia, Cooper presentó a su esposa, Arlene Harris. Ambos siguen trabajando en el desarrollo de la telefonía móvil con miras a la simplificación del uso del celular para personas mayores o con discapacidades.

Esa misma tarde, tuvimos la participación de Richard J. Roberts quien junto con Phillip A.

Tiempo fuera

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fotos cortesía ICyT

Sharp recibió en 1993 el Premio Nobel en Fisiología o Medicina.

Ellos descubrieron que ciertas secuencias de adn (genes) contienen segmentos llamados intrones que son removidos de la secuencia antes de ser usada en la síntesis de proteínas. Diferentes maneras de remover los intrones ocasionan que una secuencia particular de adn pueda producir diferentes proteínas, lo que le da una riqueza, hasta entonces insospechada, a la información del código genético. En un principio, se creía que los intrones eran secuencias carentes de información, pero se ha observado que contienen pequeñas zonas con secuencias muy importantes para la correcta fabricación de algunas proteínas.

La conferencia de Roberts fue, en términos generales, más técnica que la de Martin Cooper, al iniciar se dirigió principalmente a los estudiantes a quienes les contó que cuando él estudiaba el postgrado en química, el idioma más utilizado por los científicos era el alemán y que él, a pesar de no tener mucha habilidad, tuvo que aprender a comunicarse en ese idioma. Exhortó a los asistentes a que se quitaran los audífonos de la traducción simultánea e intentaran seguir la charla en inglés pues, en estos tiempos, es el idioma de la ciencia.

Entrando en materia, Roberts hizo un resumen de los logros más recientes en la investigación del código genético de diversos organismos.

Observó que la mayor parte del esfuerzo se ha concentrado en la obtención de las secuencias de adn pero que, por diversas razones, se ha descuidado la investigación de la función de dichas secuencias, es decir, la función de los genes y de las proteínas codificadas en ellos.

Frecuentemente, al descubrirse una secuenAcércate 01 PRIMAV ERA 2011

cia nueva (gen), se hace una búsqueda entre las secuencias o genes conocidos para encontrar las que se le parezcan más. Entonces, utilizando métodos probabilísticos, se infiere la función de la nueva secuencia y por lo tanto, la función de la proteína que codifica, aunque pocas veces se efectúan los experimentos necesarios para verificar estas hipótesis.

Ya en 2004, Roberts propuso un plan de acción para remediar esta situación.1 Su idea es crear un consorcio internacional que unifique los esfuerzos de biólogos computacionales que generen hipótesis de funciones, con biólogos experimentales que verifiquen dichas hipótesis.

Ese consorcio tendrá a su cargo la creación y mantenimiento de una base de datos con la información precisa de los resultados experimentales para tener un buen control de lo que se sabe y lo que no se sabe acerca de las secuencias y distribuirá las labores entre los miembros para evitar duplicación de esfuerzos. Este organismo ya está empezando a funcionar bajo el nombre Computacional Bridge to Experiments (Combrex).2 La plática concluyó con una invitación a incorporarse a esta iniciativa que abre oportunidades a diversos científicos y estudiantes quienes, con apoyo adecuado, podrán colaborar en un proyecto trascendente.

Tiempo fuera

1 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC368155/ 2 http://www.combrex.org/Project_Description.html

Roberto Murillo. Profesor investigador de la Academia de Matemáticas, UACM.

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La

NASA,

más que un cohete a la luna “Enfocarte en un árbol, te impide ver el bosque completo”, frase ad hoc para este importante centro de investigación, en el que los

viajes espaciales forman tan sólo una parte de toda una gama de proyectos de gran trascendencia en la historia de la humanidad .

Catalina Trevilla Román

T

al vez sea algo ordinario para ti sostener en la palma de tu mano un dispositivo electrónico que te indique con gran precisión la ruta que debes seguir para llegar a tu destino en cualquier parte del mundo; lo cual es posible gracias al gran número de satélites que orbitan alrededor de la tierra.

Parece relativamente algo cotidiano y sencillo, pero ¿quién los coloca en el espacio?, ¿cuáles fueron los factores detonantes para lograr mantener un objeto en ese lugar?, ¿se inventaron sólo para guiarte en un camino?

Han pasado miles de años desde que nuestros antepasados observaban cuidadosamente el cielo. Papiros y códices muestran cuan importante era conocer el comportamiento y evolución de los cuerpos celestes.

Pero fue hasta 1957 que la ex Unión Soviética puso en órbita el primer satélite espacial: el Sputnik, casi 300 años después de que Isaac Newton, con sus estudios sobre la fuerza gravitatoria de la tierra, diera la pauta para poder viajar al espacio. Precisamente en el año del lanzamiento del Sputnik, Estados Unidos (eua) creó la agencia aeronáutica más importante de todos los tiempos: la nasa (The National Aeronautics and Space Administration).

Hoy en día puedes tener acceso a la información sobre los avances científicos y tecnológicos que la nasa lleva a cabo en diferentes campos de la ciencia, en particular en materia espacial, con tan sólo visitar www.nasa.gov (en inglés) o www.lanasa.net (en español).

Podrás constatar que la nasa es más que un viaje al espacio, es un gran centro de investigación e innovación tecnológica. Al conocer estos sitios, hallarás respuesta a las interrogantes anteriores y más. Encontrarás información sobre las diferentes misiones al espacio que se han llevado a cabo, así como las actuales y las futuras, Acércate 01 PRIMAV ERA 2011

Pesca en la Red

cuyos objetivos son amplios y variados.

Por ejemplo: el estudio de las diferentes partículas que bombardean constantemente la tierra para comprender la formación y evolución del sistema solar; o bien, de temas muy sonados en la actualidad, como el estudio del cambio climático, o del pasado y futuro del agua y, por supuesto, de Marte o la Luna.

Otra de las importantes misiones tiene que ver con imágenes (que seguramente has visto en libros, revistas, internet u otro medio) de cometas o de hermosas nebulosas tomadas por el famoso Hubble, el telescopio de la nasa, gracias al cual se han podido vislumbrar también galaxias.

Como reflexión: hace 400 años Galileo construyó el primer telescopio para escudriñar el cielo “desde la Tierra”, ahora también es posible hacerlo “desde el espacio”, y no sólo eso, hoy en dia nuestro planeta se estudia incluso “desde el espacio”.

Podría platicarte más sobre las misiones de la nasa (son más de 80, tan sólo las actuales), pero te invito a que visites la sección de Misiones y profundices tanto como desees en cada una de ellas.

Conocer el sitio de la nasa, no sólo te permitirá documentarte, sino que podrás revivir acontecimientos históricos mediante videos en la sección Multimedia, donde también encontrarás algunas simulaciones e incluso un videojuego cuyo objetivo es realizar 7 caminatas espaciales.

Por otro lado, como recordarás, el programa Apollo tiene como objetivo la exploración de la Luna; pues bien, a 40 años de su inicio y en parte como homenaje a sus tripulaciones, se presentan los videos de las misiones junto con una galería de fotografías de los astronautas que viajaron en los diferentes cohetes Apollo.

Es importante mencionar que muchos de los videos de esta sección son interactivos, por lo que definitivamente te divertirás aprendiendo. Por ejemplo, si entras a las visualizaciones tridimensionales, en particular a Eyes of the Earth (http://www.nasa.gov/externalflash/ eyes/) encontrarás una foto de la Tierra con una gama de satélites, los cuales podrás explorar uno por uno.

Es importante mencionar, que la nasa tiene también un programa de innovación tecnológica, cuyo objetivo es descubrir e inventar diferentes productos de uso en casa y en la ciudad, como: aeronáuticos, médicos, automovilísticos, para baño, recámaras, cocina, alimentos, entre otros.

Cabe señalar que algunos ya los han comercializado. Para conocerlos visita: nasa home and city (http://www.nasa. gov/externalflash/nasacity/index/html).

El programa de innovación tecnológica está relacionado con el de los veranos de innovación, que seguramente te interesarán, pues te ofrecen la posibilidad de hacer una estancia con ellos y participar en alguno de sus proyectos.

Para ver los detalles, entra a nasa education (http://www.nasa.gov/externalflash/nasacity/index/html).

Hay mucho más que decir sobre la nasa, lo anterior es tan sólo una pequeña pincelada de los múltiples programas y del impacto que tiene en la ciencia la tecnología y por supuesto en nuestra vida cotidiana. Seguramente no volverá a ser lo mismo, la próxima vez que utilices ese dispositivo electrónico que te dirige a tu destino.

Te invito pues a divertirte pescando en este sitio, al que también es posible suscribirte para recibir información y noticias por correo electrónico.

Catalina Trevilla Román.

Profesora investigadora de la Academia de Informática, uacm.

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DE LAS PARADOJAS A LAS CI3NCIAS D3 LA COMPUTACION Uno de los fundamentos de la civilización occidental es el concepto de la dicotomía: la dualidad

Verdadero-Falso. ¿Tú qué piensas, es posible distinguir siempre la belleza de la fealdad, la bondad de la maldad?

Adolfo H. Escalona Buendía

E

n el siglo vi a. C., el filósofo Epiménides se hizo célebre por una frase aparentemente sin trascendencia alguna: “Los cretenses son mentirosos”, este comentario no habría pasado de ser un chiste local si no fuera por el hecho de que Epiménides era originario de Creta, de manera que las repercusiones de este inocente chascarrillo siguen causando resonancia hasta nuestros días. Uno podría apresurarse a decir que esa afirmación es falsa, pero analicémosla sin ideas preconcebidas: supongamos que es falsa, entonces los cretenses NO son mentirosos, los cretenses dicen la verdad, pero Epiménides era cretense así que lo que dijo es verdad. Qué pasa si suponemos que es verdadera, entonces los cretenses SÍ son mentirosos, los cretenses dicen mentiras, pero Epiménides era cretense así que lo que dijo es falso.

Una frase como la de Epiménides se conoce como paradoja, puede ser cierta o no, el problema es que no se puede demostrar ni lo uno ni lo otro. Un siglo antes de que Sócrates, Platón y Aristóteles iniciaran el estudio sistemático de la lógica, Epiménides estaba cuestionando uno de los fundamentos de la civilización occidental: el concepto de la dicotomía, esto es, la dualidad VerdaderoFalso, Bueno-Malo, Bello-Feo. Durante siglos las paradojas han sido la pesadilla de filósofos y matemáticos, y hay ejemplos en disciplinas tan distintas como la lingüística y la teoría de conjuntos.

Otro caso famoso es el de la Paradoja de Zenón de Elea, siglo v a. C., que en una versión simplificada puede plantearse como el siguiente argumento: para recorrer una cierta distancia un objeto tendría que recorrer primero la mitad de la distancia, para recorrer la mitad restante tendría ahora que reco42

rrer la mitad de esta mitad; de la misma forma, para recorrer la cuarta parte restante tendría que recorrer primero la mitad de esta cuarta parte... aplicando el mismo razonamiento sucesivamente, Zenón llegó a la conclusión de que para recorrer la distancia total el procedimiento tendría que repetirse un número infinito de veces, ¡de manera que requeriría de un tiempo infinito! A diferencia de la paradoja de Epiménides, la paradoja de Zenón sí tiene solución, pero los matemáticos tardaron cerca de 2000 años en desarrollar los conceptos del infinito, lo infinitesimal, y la convergencia para poder encontrarla.

A principios del siglo xx, Bertrand Russell y Alfred North Whitehead intentaron una reestructuración de la lógica-matemática para que quedara libre de paradojas. Este esfuerzo titánico dio como resultado un libro titulado Principia Mathematica1 que hubiera sido una de las obras cumbre del pensamiento humano y hubiera puesto a Russell y Whitehead a la altura de los matemáticos más grandes de la historia, de no haber sido por otro matemático, Kurt Gödel, quien demostró que en los Principia Mathematica, y en cualquier otro sistema semejante, hay proposiciones indecidibles, esto es, que no pueden ser demostradas ni refutadas. De manera que Gödel fue quien quedó como uno de los más grandes matemáticos, por lo menos del siglo xx.

Este resultado, conocido ahora como el Teorema de Gödel, tiene un equivalente en las ciencias de la computación.

Antes de que la primera computadora fuera construida, el matemático Alan Turing, considerado como el padre de las ciencias de la computación, demostró que existen problemas que no pueden ser resueltos por una computadora,

Tiempo fuera

o cualquier otro dispositivo semejante.

El argumento de Turing no se basa en alguna computadora real, sino en una máquina ideal, de manera que no se trata de un problema de ingeniería, sino una limitación inherente al procesamiento de información.

Tanto la demostración de Turing como la de Gödel se basan en la construcción de una paradoja semejante a la de Epiménides, esto es, una afirmación que se auto contradice. Estas historias, y muchas más, están magníficamente contadas en el libro Gödel, Escher, Bach: Una eterna trenza dorada de Douglas Hofstadter.2 Además de presentar estos resultados de una manera amena y clara, el objetivo del libro es plantear algunos de los problemas involucrados en el desarrollo de la inteligencia artificial, para lo cual tiene que hacer un recorrido por la historia de la lógica-matemática, el desarrollo de las computadoras y las ciencias de la computación. El autor ilustra muchas de sus ideas con ejemplos tomados de la música de Johan Sebastian Bach, los grabados de Maurice Escher, y los personajes de Lewis Carroll; juega además con conceptos del budismo zen, la física, y la bilogía molecular.

Es un libro de divulgación, fuente inagotable de inspiración para estudiantes y profesores de matemáticas, lógica, ingeniería electrónica, ciencias de computación, filosofía, etcétera.

No confudir con el libro de Isaac Newton Philosophiae Naturalis Principia Mathematica.

2 Fue publicado en 1979 con el título de Gödel, Escher, Bach an eternal golden braid y recibió un premio Pulitzer. La primera edición en México fue publicada por Conacyt en 1982. En otras ediciones el título aparece Gödel, Escher, Bach un eterno y grácil bucle.

1

Adolfo H. Escalona Buendía.

Profesor investigador de la Academia de Informática, uacm.

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Dibujo de M.C. Escher. http://britton.disted.camosun.bc.ca/escher/double_ planetoid.jpg AcĂŠrcate 00 P RIMAV ERA 2011

43

Matemáticas

DIVERTIDAS Y ACERTIJOS

Te presentamos unos problemas tomados del texto

Mathematical Fun, Games and

Puzzles cuyo autor es Jack Frohlichstein, fue publicado por Dover Publications en 1962. ¡Diviértete resolviéndolos!

t-Reto

Rosa Margarita ÁlvarezGonzález

Un hombre entró a una tienda y le dijo

María le preguntó a su tío en qué año

Un coche sale de la Ciudad de Méxi-

al cajero: dame una cantidad de dinero

había nacido, y su tío le respondió lo

co hacia la Ciudad de Querétaro a una

igual a la que yo traigo y te dejo 10 pesos en

siguiente: “El número del año de mi naci-

velocidad de 80 km/h. Al mismo tiempo otro

tu caja. Después de obtener lo que pidió en-

miento es muy especial, si lo escribo en una

coche sale de Querétaro hacia México a 120

tró en una segunda tienda y le dijo al cajero:

hoja de papel se ve igual que si volteo la hoja

km/h. ¿En el momento en que los dos co-

dame una cantidad de dinero igual a la que

de cabeza”. ¿En qué año nació?

ches se encuentran en la carretera, cuál está

yo traigo y te dejo 10 pesos en tu caja. Final-

más cerca de la Ciudad de México?

mente entró a una tercera tienda y le dijo lo mismo al cajero, quedándose sin dinero en

Las respuestas serán publicadas en el próxi-

la bolsa. ¿Qué cantidad de dinero llevaba el

mo número.

señor en su bolsa cuando entró en la primera tienda?

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Rosa Margarita Álvarez González.

Profesora investigadora de la Academia de Matemáticas, uacm.

Acércate 01 P RIMAVERA 2011

Primavera 2011

Leopoldo García Colín-Scherer Pionero de la física en méxico

Universidad Autónoma de la Ciudad de México

jueves

a la ciencia y la tecnología l universidad autónoma de la ciudad de méxico l primavera 2011 l prohibida su venta

de

ciencia y tecnología Plantel San Lorenzo Tezonco 14:30 hrs. A 201

Seminario de Informática

Ciencia y Sociedad

Café y Matemáticas

Plantel Cuautepec 13:00 hrs. Aula Magna

Seminarios de la Academia de Física

Plantel Iztapalapa 14:00 hrs. Auditorio

Hablemos de Investigación Depresión

La NASA

Júpiter

ciencia y arte

aCércaTe 1

El mal del siglo

Amores mitológicos

Más que un cohete a la Luna Entre la verdad y la belleza