El origen de la consciencia

El mapa neurológico más detallado de cuantos se han realizado hasta ahora muestra dónde se generan nuestros pensamientos

JOSÉ MANUEL NIEVES / MADRID
Día 29/07/2010 - 18.23h


El maya ayudará a conocer cómo «funciona» la información en el cerebro


Un grupo de investigadores de IBM acaba de publicar en la revista PNAS el mapa neurológico más detallado y fiable de cuantos se han realizado hasta ahora. En él se aprecia, con un detalle sin precedentes, la compleja red de conexiones entre las distintas áreas cerebrales de un macaco. Como si se tratara de un mapa de carreteras, los investigadores podrán ahora, mediante ingeniería inversa, crear redes neurales artificiales y toda una nueva generación de chips capaces de "pensar" con la misma eficacia que un cerebro biológico.

Dharmendra S. Modha y Raghavendra Singh, investigadores de IBM en los centros de Almaden y la India, respectivamente, creen que sus hallazgos son "esenciales" para comprender cómo funciona y cómo se distribuye la información en el cerebro, algo que hasta ahora había estado fuera del alcance de los científicos.

"Hemos recopilado -asegura el doctor Modha- una exhaustiva, consistente, concisa, coherente y colosal red que abarca la totalidad del cerebro y que será la piedra angular tanto para la investigación básica como para la aplicada en los campos de la neurociencia y la computación cognitiva".

Los científicos se centraron, para su estudio, en las redes cerebrales de "larga distancia" que conectan 383 regiones diferentes, y localizaron 6.602 conexiones que funcionan de la misma manera que una red de autopistas, uniendo regiones distantes del cerebro. Otras redes "menores" y de conexiones más cortas funcionan, a su vez, en el interior de cada una de las regiones cerebrales, distribuyendo internamente las señales que proceden de regiones distantes.

El lugar de la inteligencia

Pero, aún más importante, los investigadores hallaron lo que ellos mismos describen como "un apretado núcleo integrado", que podría encerrar el secreto de los procesos cognitivos superiores en los seres vivos. Ese núcleo podría ser, según Modha y Singh, el lugar donde se produce y reside nuestra consciencia. Ese núcleo, sin embargo, no está localizado en una región cerebral concreta, sino que se despliega a través del cortex prefrontal, el lóbulo temporal, el tálamo, el cortex visual y otro puñado de regiones cerebrales diferentes.

Pero no acaban ahí las sorpresas. El cortex prefrontal, a pesar de estar físicamente lejos del centro cerebral, podría estar funcionando como la central encargada de distribuir la información a todo el cerebro. El estudio abarca cuatro veces más regiones cerebrales y tres veces el número de conexiones que los mejores mapas realizados hasta el momento, algo que ayudará a construir réplicas capaces de funcionar del mismo modo que un cerebro real, y a construir chips capaces de procesar y mover la información de la misma forma en que nuestro cerebro lo hace.


Tomado de:
http://www.abc.es/20100729/ciencia/origen-consciencia-201007291159.html

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Dios mostrará de qué está hecho

Físicos norteamericanos reconocen, días después de que negaran el rumor, que les falta muy poco para detectar el bosón de Higgs, uno de los mayores misterios del Universo

JUDITH DE JORGE / MADRID
Día 27/07/2010 - 18.51h


CERN Representación del bosón de Higgs

Hace tan solo unos días, Tommaso Dorigo, un físico italiano de la Universidad de Padua, publicaba en su blog que colegas norteamericanos estaban muy cerca de encontrar el bosón de Higgs, la la llamada «partícula de Dios», que, según la teoría clásica, encierra el misterio de la formación del Universo. Según decía, era en el Tevatrón, el acelerador de partículas del Fermilab, en Illinois (EE.UU.), donde semejante logro se haría realidad.

La predicción se reprodujo en las webs especializadas. Apenas pasaron unas horas cuando los responsables el acelerador negaban en su Twitter semejante triunfo y acusaban a Dorigo de expandir «rumores» y de intentar «buscar la fama». Pues el tiempo ha dado la razón al bloguero. Un equipo internacional del Fermilab ha anunciado que la búsqueda del escurridizo bosón de Higgs ha dado un paso de gigante y que están cerca de contestar algunas de las preguntas fundamentales del origen del Cosmos. Al mismo tiempo, sus colegas del LHC de Ginebra también están seguros de rondar lo mismo. El anuncio ha sido realizado donde Dorigo sugirió que se haría: en la Conferencia Internacional de Física de Altas Energías que se celebra en París.

El bosón de Higgs es uno de los grandes retos de la Física. Todavía no lo ha visto nadie, pero se considera que puede ayudarnos a arrojar luz sobre la composición del Universo y de la materia oscura. Su existencia fue propuesta originalmente por el profesor británico de Física teórica Peter Higgs como una solución al enigma de por qué algunas partículas poseen masa y otras no. Los últimos resultados del Tevatrón, que ha sido obtenidos por los grupos de los experimentos DZero y CDF del acelerador -ambos estudian la interacción de distintas partículas en los niveles más altos de energía- supone reducir significativamente el número de rango de masas que se veía previamente, con un 95% de fiabilidad.

Para obtener el últimos resultado, los investigadores han estudiado más de 500.000 millones de colisiones de protones y antiprotones realizadas en cada uno de los experimentos desde 2001. Después, los dos grupos combinaron sus resultados para producir los límites de exclusión de la masa de la partícula de Higgs.
«Nuestro último resultado se basa en el doble de datos de los que teníamos hace un año y medio. A medida que continuemos recogiendo y analizando datos, los experimentos excluirán el modelo estándar del bosón de Higgs o veremos los primeros indicios de su existencia», explica Stefan Soeldner-Rembold, investigador de la Universidad de Manchester y responsable del grupo DZero. «Ahora hay menos espacio para que el bosón de Higgs de oculte».

La rivalidad del LHC

Para John Womersley, que también lideró los programas de ciencia del experimento DZero durante varios años, estos resultados son «un importante paso en el aprendizaje de cómo funciona nuestro universo y por qué existe». De ser así, el Tevatrón marcaría un importante gol al Gran Colisionador de Hadrones (LHC) de Ginebra. Será cuestión de esperar, porque los físicos europeos no quieren quedarse atrás. En la misma cita de París, los responsables de la «máquina del Big Bang» han asegurado que sus experimentos están avanzando más rápido de lo esperado y que están cerca de una «nueva física».

El acelerador norteamericano ha realizado importantes progresos en materia de Física de partículas. En junio, apuntaron la inquietante posibilidad de que existan hasta cinco tipos diferentes del bosón de Higgs, todos ellos con la misma masa. Un mes antes, lanzaron una novedosa hipótesis de por qué la materia domina sobre la antimateria.


Tomado de:
http://www.abc.es/20100727/ciencia/particula-dios-esta-cerca-201007271446.html

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¿Y si nunca hubiera habido un Big Bang?

Un nuevo modelo describe un Universo infinito, sin principio ni final, que rompe con la teoría clásica sobre nuestros orígenes

ABC / madrid
Día 29/07/2010 - 18.18h


La nueva teoría descarta que el Universo comenzara con una gran explosión


La teoría del Big Bang está tan extendida como el fenómeno al que hace referencia, pero puede existir una alternativa. El investigador Wun-Yi Shu, de la Universidad Nacional Tsing Hua en Taiwán, sugiere un nuevo modelo para explicar el Universo en el que no hay ni un origen ni un final. Según esta teoría del infinito, que sugiere que la masa, el espacio y el tiempo se relacionan de forma diferente a como ahora consideran los científicos, la gran explosión que, según el consenso científico, originó todas las cosas, nunca llegó a producirse.

En un estudio publicado en arXiv.org, Shu explica que el nuevo modelo responde a una nueva perspectiva sobre algunos de los conceptos básicos que se utilizan en astrofísica, como son el tiempo, el espacio, la masa y la longitud. En su propuesta, bastante difícil de entender para la gran mayoría de los mortales que no tenemos un título en Física o en Astronomía, el tiempo y el espacio se pueden convertir el uno en el otro, y la velocidad de la luz es el factor de conversión entre ambas. Como el Universo se expande, el tiempo se transforma en el espacio, y la masa, en longitud. A medida que el Universo se contrae, ocurre lo contrario.

En resumen, la propuesta de Shu tiene cuatro características distintivas. La primera es que la velocidad de la luz y la gravitación no son constantes, sino que varían con la evolución del Universo. En segundo lugar, el tiempo no tiene principio ni fin, es decir, que ni estalló el Big Bang ni se producirá nunca un Big Crunch (el Gran Colapso, una teoría que predice que el Universo irá frenándose poco a poco comprimiéndose hasta que todos sus elementos vuelvan al punto original, destruyendo toda la materia en un único punto de energía). Punto tercero: la sección espacial del Universo es de tres dimensiones curvadas en una cuarta, lo que descarta una geometría plana o hiperboloide, y por último, existen fases de aceleración y desaceleración.

La idea, además de complicada puede parecer arriesgada, pero Shu asegura que sus datos encajan perfectamente con las observaciones realizadas por los astrónomos en la Tierra. Para entender el funcionamiento del Cosmos, su teoría no necesita de la energía oscura, una misteriosa fuerza que, según los científicos, componen el 74% del Universo y cuya existencia es discutida por algunos investigadores. Sin embargo, tiene un punto flaco, y es que sus ideas no pueden explicar la existencia de fondo cósmico de microondas, que se supone la evidencia más sólida de los restos del Big Bang.


Tomado de:
http://www.abc.es/20100729/ciencia/nunca-hubiera-habido-bang-201007291709.html

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El avión que aterriza en un alambre

Científicos desarrollan una increíble aeronave que, como si fuera un pájaro, no necesita pista para tocar tierra

neoteo
Día 28/07/2010 - 19.19h


¿Alguna vez has visto cómo aterriza un pájaro? Mientras que un avión de pasajeros solamente es capaz de posarse en tierra de una pieza cuando dispone de una pista que sea cien veces más larga que él mismo, las aves realizan esta maniobra en espacios sumamente reducidos, incluso tan delgados como un alambre. Los científicos del MIT han logrado controlar un pequeño modelo de avión a escala para que realice esa misma maniobra. Si pudiese aplicarse a aeronaves de tamaño real, revolucionarían la industria. ¿Lograrán los aviones aterrizar como los pájaros?


El prototipo consigue posarse en un alambre, como si fuera un ave


Uno de los problemas más grandes que enfrenta la industria de la aviación es la necesidad de grandes espacios -rectos, despejados y perfectamente nivelados- que se necesitan para que un avión pueda despegar y aterrizar sin que haya que juntar un montón de hierros retorcidos y embolsar algunos cientos de cadáveres. A pesar de que pueden construirse aeronaves capaces de aterrizar y despegar de forma vertical, como los VTOL (del inglés Vertical Take-Off and Landing, o “despegue y aterrizaje vertical”), lo cierto es que esta característica solo se ha puesto en práctica pocas veces y siempre en aeronaves pequeñas, como los aviones de combate. Sin embargo, la naturaleza ha resuelto este problema de una forma mucho más elegante: cualquier pájaro es capaz de posarse suavemente en el suelo sin necesidad de una “pista” ni nada parecido.

Por supuesto, los pájaros difieren bastante de los aviones. Aunque ambos son capaces de volar, lo cierto es que las aves lo hacen agitando sus alas, mientras que los aviones -la mayoría de ellos- las mantienen siempre en la misma y rígida posición. Pero al momento del aterrizaje, la mayoría de los pájaros se limitan a realizar un planeo muy bien controlado, con las alas quietas. Los aviones, si estuviesen lo suficientemente bien construidos y pilotados, deberían poder hacer algo parecido. Justamente, los investigadores del MIT han trabajado en este problema y puesto a punto un nuevo sistema de control capaz de hacer que un pequeño planeador a escala, como los que utilizan los aeromodelistas, pueda aterrizar sobre algo tan delgado como un alambre, tal como lo hace un periquito. Pero, ¿cómo es posible?
«Entrar en pérdida»

Todos hemos visto como como aterriza un avión: comienza con una maniobra lenta de descenso, se alinea con la pista, sigue bajando hasta tocar tierra, y mientras se aplican los frenos recorre varios cientos de metros antes de detenerse. Seguramente, los pájaros que merodean por los aeropuertos se deben morir de risa viendo una maniobra tan torpe, ya que ellos se limitan a frenar en el aire, y hacer los que generalmente se denomina “entrar en perdida” (“stall”, en inglés). Durante esta maniobra se incrementa súbitamente el ángulo con el que las alas penetran en el aire, provocando una disminución más o menos rápida de la fuerza normal que produce la corriente de aire incidente sobre el perfil aerodinámico.

Se trata de una maniobra peligrosa, ya que si el piloto no recupera rápidamente la posición normal, el avión puede “dejar de volar” y caer hacia atrás. Alguna vez, realizando un despegue en un planeador remolcado mediante un torno fijo en tierra, se cortó el cable de acero que hace posible el despegue. Estando a unos 60 o 70 metros de altura y con un ángulo de unos 35 grados el planeador comenzó a caer, o como explicamos antes, “entró en pérdida”. Afortunadamente una maniobra rápida del experimentado piloto hizo que la nariz del planeador bajase rápidamente y logramos aterrizar de una pieza. Pero hay algo seguro: no es una maniobra que nadie en sus cabales quiera hacer con un avión de pasajeros. Sin embargo, los pájaros lo hacen todo el tiempo, así que debería poder hacerse de forma segura. Y eso es lo que lograron en el MIT.

Cuestión de vórtices
Este equipo, integrado por el profesor asociado del MIT Russ Tedrake y el estudiante Cory Rick, descubrió la forma en que los pájaros aprovechan los vórtices de aire que se crean debajo de sus alas cuando su ángulo es muy pronunciado. El flujo de aire sobre las alas se vuelve turbulento, y se crean verdaderos torbellinos detrás de las alas. Los efectos de estos vórtices son difíciles de predecir, pero no es algo imposible de lograr con un ordenador moderno. Así fue que crearon un modelo informático que les permitió controlar el modelo de planeador lo suficientemente bien como para mantenerlo al limite de la pérdida, sin que llegue a caer.

El conjunto de reglas introducidas en el ordenador, sumado a los datos recogidos por los sensores, hicieron que el software fuese capaz de calcular con precisión el grado de desviación que los controles del avión debían compensar en cada momento. Luego de algunos meses de trabajo, lograron que el planeador fuese capaz de imitar la forma de aterrizar utilizada por los periquitos, e incluso que se posase sobre un alambre. Por supuesto, esto no quiere decir que dentro de uno o dos años los aviones “de verdad” estén en condiciones de aterrizar sin usar una larga pista. Durante sus experimentos, el ordenador a cargo utilizaba como guía -entre muchos otros parámetros- imágenes tomadas por cámaras ubicadas en el exterior del avión, y la velocidad de respuesta de un modelo pequeño es mucho mayor que la de una aeronave real.

Sin embargo, es posible que dentro de no mucho tiempo algunas de estas técnicas puedan incorporarse a los aviones espía no tripulados, y un poco más tarde, a los aviones ultralivianos o similares.


Tomado de:
http://www.abc.es/20100728/ciencia/avion-aterriza-como-pajaro-201007281912.html

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Unos globos gigantes podrían limpiar la basura espacial

ELMUNDO.es | Madrid
Actualizado viernes 06/08/2010


Representación del globo espacial. | NASA


Todos conocemos los globos de helio por su capacidad de elevación, pero también podrían ser una forma eficaz de traer los satélites no operativos de vuelta a la Tierra, según un equipo de ingenieros.

Los satélites que ya no funcionan representan un peligro para las naves que orbitan la tierra. En 2009, uno de ellos se cruzó en el camino de un satélite operativo, lo que destruyó ambos aparatos dejando tras de sí miles de piezas de basura espacial.

Una forma de prevenir estas colisiones es hacer que los satélites enciendan sus motores al final de su vida útil para entrar en la atmósfera terrestre, en la que serían incinerados. Pero para conseguir esto se necesita darles combustible extra, lo que significa una masa adicional que aumenta el precio del lanzamiento.
Destrucción más rápida

Los globos serían una forma más barata de resolver el problema, según este equipo de ingenieros. Kristin Gates de la Corporación Global Aeroespacial en Altadena, California, presentó la idea el martes en la conferencia de Especialistas en Astrodinámica en Toronto, Canadá.

Cualquier nuevo satélite podría ser enviado al espacio con un globo acoplado a la cubierta. Una vez que el satélite alcanzase el final de su vida útil, se llenaría el globo con helio u otro gas, aumentando la fuerza de arrastre cuando el globo chocase con la atmósfera terrestre.

Un globo de 37 metros podría llevar un satélite a una altitud que permitiría su desintegración en menos de un año, mientras que sin el globo se tardarían décadas, según el equipo de ingenieros.
Algunas limitaciones

Según Brian Weeden, el concepto es realizable pero no funcionaría con todos los satélites. Por su parte, Kerry Nock, el presidente de la Secure World Foundation en Washington, admite que el concepto es posible realizarlo, pero con limitaciones. El globo sólo funcionaría por debajo de los 1.500 km, pero añade que eso quiere decir que se abarcaría una región muy congestionada, la que se encuentra entre los 800 y los 1.500, en la que se produjo el accidente de 2009.


Tomado de:
http://www.elmundo.es/elmundo/2010/08/05/ciencia/1281008747.html

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Auroras boreales a latitudes más bajas de lo habitual

El Sol lanzó a la Tierra un fuerte 'tsunami' el 1 de agosto

Efe | ELMUNDO.es | Madrid


Una aurora boreal en Old Mission, en el norte de Míchigan, (EEUU). | Efe


* Fueron visibles en los dos polos del globo terráqueo entre el 3 y 4 de agosto

* Se han podido observar en ciudades de EEUU con una latitud similar a España

* Según la NASA el fenómeno será más intenso el viernes 6 de agosto


Los habitantes de las regiones polares y de las áreas cercanas tienen la suerte de asistir a un magnífico espectáculo de la naturaleza. El privilegio de ver una aurora boreal, sin embargo, se ha extendido este mes de agosto a zonas con latitudes más bajas de las habituales debido a la intensidad del 'tsunami' que el Sol lanzó a la Tierra el pasado día 1.

Las auroras boreales fueron visibles en los dos polos del globo terráqueo y en áreas cercanas entre el 3 y el 4 de agosto. La NASA prevé que el fenómeno alcance su punto álgido este viernes, cuando realmente haya llegado a la atmósfera terrestre este 'tsunami'.

Los cielos de algunos lugares del Hemisferio Norte situados a una latitud similar a España (nuestro país se encuentra aproximadamente a una latitud de 40-45º norte) han sido el escenario de auroras boreales durante esos días. Es el caso de algunos estados situados al norte de EEUU, como Wisconsin, Iowa o Michigan(latitud de entre 43º-47º norte). Las auroras boreales fueron muy visibles en Canadá, Rusia, Noruega, Islandia, Suecia, Groenlandia y Finlandia, según informó la NASA.
Formación de la aurora boreal

El oxígeno es la clave en el proceso del color de la aurora boreal. Si para pintar una acuarela se necesita papel, pincel, pinturas y agua, lo mismo ocurre cuando las auroras boreales son dibujadas con luces de tonos verdes, azules, rojos y violetas en el cielo gracias a la reacción del oxígeno con los "átomos ionizados" que el Sol manda a la Tierra.

La mezcla del pigmento (átomos) y el agua (oxígeno y nitrógeno) crea luz natural en las capas altas de la atmósfera, donde existe "el vacío" y "la densidad y la presión (atmosférica) es muy baja", señaló Truls Lynne Hansen, director del Observatorio de Auroras de la Universidad de Tromsø (TGO, en inglés), en Noruega.

El pigmento en la aurora es el 'plasma' solar (átomos ionizados) que empezó a llegar a la atmósfera terrestre el pasado 1 de agosto tras recorrer 140 millones de kilómetros, la distancia entre el Sol y nuestro planeta, dijo a Efe Kelly Korreck, científica del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian (CfA, en inglés).

Lo que en una acuarela sería el agua, en una aurora se traduce principalmente en oxígeno y también en el gas más abundante en la Tierra, el nitrógeno, indicaron los dos expertos.

Así, cuando el 'plasma' solar (a modo de pigmento) choca con los gases -oxígeno y nitrógeno- (el agua) en la atmósfera (la paleta de mezclas de colores) se genera la aurora boreal en el cielo (o lienzo).
La luz nocturna facilita su visión

Pero no en un lienzo cualquiera. La luz nocturna facilita la visión de las auroras boreales que se producen en los dos polos de la Tierra y en áreas cercanas.

Habitualmente, las auroras boreales o australes son rojizas y verdosas, dos colores que dependen curiosamente de las moléculas de oxígeno, recalcaron los científicos.

En cambio, el espectro que va desde el azul al violeta -mezcla de azul y rojo- se crea según los niveles de nitrógeno que haya en la atmósfera, afirmó Korreck.

Así, cuando se observa el tono violáceo que es normal "en la parte inferior de las auroras" se debe a que se han concentrado moléculas de nitrógeno en esa zona, añadió Lynne Hansen.
Un fenómeno único

En la Naturaleza, las auroras "son únicas" porque su gama de tonos es muy amplia y particular, sobre todo "las que tienen luz verde, que son casi imposibles de reproducir en un laboratorio", contó el astrofísico noruego.

Su forma también es irrepetible. La mano artística que pinta los trazos de la aurora boreal o austral es el campo magnético de la Tierra, que cambia de sentido en los polos cada 250.000 años, explicó el director del observatorio de la Universidad de Tromsø.

Por ello, la magia estética de cada aurora es extraordinaria, no sólo por su rango cromático, sino porque su forma depende de la superficie terrestre.

En el cielo, los trazos azules, verdes, rojos o púrpuras son abstractos, verticales, diagonales u horizontales dependiendo del campo magnético del subsuelo donde puede haber magnetita, oro, hierro o níquel que pincelan la forma de la aurora implícita y misteriosamente.



Tomado de:
http://www.elmundo.es/elmundo/2010/08/06/ciencia/1281110987.html

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