Alótropos del carbono.

¿Es posible que los átomos de un solo elemento puedan ordenarse en el espacio dando lugar a sustancias totalmente distintas? Así es, es el fenómeno conocido como alotropía. Tal y como prometimos cuando hablamos de los premios Nobel del pasado año, los Electrones van a dedicarle un artículo al carbono y sus alótropos.

Los átomos de carbono pueden ordenarse -que se sepa- de cinco maneras distintas, originando así materiales bastante dispares. Hoy en día siguen descubriéndose alótropos nuevos, pero, para simplificar las cosas, vamos a dejarlas, de momento, en el tintero. Continuar leyendo «Alótropos del carbono.»

Presentamos orgullosos al Profesor Jano

profesor Jano

Tras las dos últimas incorporaciones del blog (Irene y Almudena) los Electrones están muy orgullosos de poder presentar a su último fichaje: el Profesor Jano. Así es como se le conoce en Internet, pero en realidad se llama Víctor. Es licenciado en Biología y Física y se dedica a la enseñanza desde hace más de 20 años. Es un ferviente defensor del uso de la tecnología y las ventajas que ofrece como herramienta para la docencia. Enseña a sus alumnos en clase, claro, pero además cuelga apuntes en la red, resuelve dudas por Twitter, comparte enlaces y fotografías en blogs… En cuanto descubrí lo bien que trabaja y cómo explica la Ciencia, le ofrecí colaborar con los Electrones y no tardó ni un instante en apuntarse al Equipo. Espero que disfrutéis de sus artículos.

Los Nobel científicos 2010

nobel Como sabréis la semana pasada se anunciaron los ganadores de los premios Nobel de este año. El siempre polémico Nobel de la Paz ha causado un gran revuelo en China y el Nobel de Literatura, otorgado a Mario Vargas Llosa ha sido una gran sorpresa para todos (incluso para él, que al recibir la llamada de Suecia pensó que era una broma).

Quizás de los premios que menos se habla es de los premios científicos: los de Medicina, Física y Química. Pero para eso estamos los Electrones, para que se hable (y bien) de Ciencia. Haz clic en Leer más.

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y XV. La Física sigue evolucionando

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¿Cuál es la naturaleza de la Materia Oscura? ¿Qué es la Energía Oscura que acelera la expansión del universo? ¿Cuál es la masa de los neutrinos? La teoría del Big Bang supuso una herramienta para entender la historia del Universo, pero aún surgen cuestiones sobre la evolución de la materia a todas las escalas. Las Astropartículas son probablemente una de las claves en todos estos misterios. Una mejor comprensión de estos nuevos mensajeros ofrecerá una marea de nuevos conocimientos. Pero surge otra pregunta: ¿encajarán estos descubrimientos en nuestras teorías actuales o nos obligarán a desarrollar una nueva física, revolucionando una vez más nuestra visión del mundo?

Debido a la Materia Oscura, la estructura del Universo se asemeja a una gran tela de araña. ¿Aceleradores? ¿Experimentos de Astropartículas? Sea de donde sea que lleguen nuevas revoluciones, cambiarán seguro nuestra concepción de la materia, el Universo y su historia. Por otro lado, proyectos como LAGUNA pueden arrojar luz sobre los secretos de los neutrinos y sus extrañas propiedades. ¿Abrirán una nueva era en la Física más allá del Modelo Estándar?

Los Nobel científicos 2009

Me gustó mucho hablar algo sobre los premios Nobel científicos (Química, Física y Medicina) el año pasado. Por eso quería hacer algo similar con los premiados en 2009, aunque sólo sea por no discriminarlos. Y además lo prometido es deuda. La verdad es que las líneas de investigación galardonadas son muy interesantes.

Medicina

Los tres premiados descubrieron cómo los cromosomas están protegidos en sus extremos (que bautizaron como telómeros de «parte final», en griego) por una cadena repetitiva de bases que estabiliza la estructura. También descubrieron la enzima telomerasa, encargada de añadir dichas bases (TTAGGG) al final de cada cadena de DNA de los eucariotas para formar los telómeros. La importancia de este descubrimiento radica en la relación de los telómeros con la muerte celular. Cuando las células se dividen, los telómeros se acortan en cada replicación. Así pues, el DNA está cada vez menos protegido y las células son más vulnerables a daños en su código genético. Se ha podido estudiar también que muchas células cancerosas tienen altos niveles de telomerasa, lo que hace que su DNA esté aún más protegido y, por tanto, sean más longevas (de ahí que sean más difíciles de eliminar completamente).

Física

Aquí el premio se divide en dos líneas primas hermanas y por tanto se reparte en dos mitades. La primera para Charles K. Kao y la otra para William S. Boyle y George E. Smith.

Kao se lleva el premio por sus investigaciones en fibra óptica y en la transmisión de la luz a través de éste material. Hoy en día las telecomunicaciones no serían nada sin fibra. De esto sabe mucho un asiduo lector del blog, ¿verdad Nacho? Igual se anima y nos escribe un artículo sobre el tema.

Boyle y Smith han sido galardonados por inventar el detector CCD. Seguro que todos vosotros tenéis uno o más de uno en casa. Los CCD son responsables de que ahora las cámaras de fotos ya no lleven carrete. Están formados por millones de diminutas células fotoeléctricas que trasforman la luz que les llega en pulsos eléctricos que luego interpreta un software para «revelar» la fotografía. Además de en las cámaras de fotos, los chips CCD se utilizan en multitud de aparatos de análisis avanzado.

Química

Este premio es, como el de Medicina, compartido entre los tres. Y es también bastante bioquímico. Se les ha otorgado el premio por sus estudios de la estructura y funciones de los ribosomas. Los ribosomas son unos pequeños traductores que viven en las células. Son los encargados de pasar del lenguaje del DNA (de cuatro «letras» que son las bases nitrogenadas) al idioma de las proteínas (de veinte «letras», los aminoácidos). Se valen para ello del código genético; cada codón (secuencia de tres bases) es convertido en un aminoácido y enlazado con el siguiente, y así sucesivamente hasta que se llega a la señal de «terminación» (una combinación de bases que no corresponde con ningún aminoácido). La proteína resultante (una proteína es una cadena de aminoácidos) está lista para realizar su función. Podéis ver una animación del proceso de traducción en Youtube.

Imágenes: Web oficial de los premios Nobel

Lee también sobre los Nobel científicos 2008.

XIII. Instrumentos revolucionarios

En la oscuridad de laboratorios subterráneos, bajo el mar o en el espacio, los científicos inventan nuevos instrumentos, mejoran la sensibilidad de sus detectores y reducen el ruido de fondo para seguir extendiendo los límites de nuestra comprensión de la materia y el Universo, de lo infinitamente pequeño y lo infinitamente grande.

Para comprender la materia es necesario desentrañar su estructura íntima y las reglas de ensamblaje de sus distintos componentes, por ejemplo descomponiéndola. Los físicos observan el resultado de las colisiones de partículas aceleradas a gran velocidad. En el CERN, el LHC, con sus 27 kilómetros de circunferencia es la última joya de estos aceleradores. Acelerará protones al 99.9999991% de la velocidad de la luz, dando 11245 vueltas al acelerador por segundo. Los experimentos alojados a lo largo del anillo estudiarán la materia buscando el bosón de Higgs, antimateria o materia oscura, es decir, algunas de las cuestiones más excitantes actualmente en la Física.

X. Enigmáticos neutrinos

km3net-geometry-cylinder-example.jpg (JPEG Imagen, 1744x2475 pixels) - Escalado (25%)

Ocultos en las profundidades, como miles de ojos, unos detectores de luz escudriñan el fondo oceánico para detectar las imperceptibles estelas que revelen la interacción de neutrinos de alta energía. Estas partículas han atravesado enormes distancias sin ser alteradas por el medio intergaláctico llegando hasta la Tierra. Una mínima fracción podrá ser detectada bajo el océano permitiendo desvelar algunos de los secretos más candentes del Universo.

EXPO_ASPERA_PROP2_G.pdf (p?na 10 de 15)

La supernova de 1987 fue la primera oportunidad de detectar neutrinos procedentes de una fuente lejana. Emitidos desde el mismísimo corazón de las estrellas, estas partículas nos permiten tener acceso a algunos de los procesos más violentos del Universo como las supernovas (vista aquí en rayos gamma), agujeros negros… Esta nueva ventana al Universo está limitada por la débil interacción de los neutrinos con la materia. Detectar los muones inducidos por esta interacción requiere enormes detectores en profundidad para estar blindados de la radiación cósmica que existe en superficie. El océano ofrece un entorno ideal para distribuir miles de detectores de luz. Con un volumen de un kilómetro cúbico, el telescopio submarino KM3NeT será capaz de detectar cientos de eventos al año.

Imágenes: «Telescopio KM3NeT» (AspERA) y «Supernova SN1987A» (NASA).

VIII. En busca de la materia oscura

: Cluster Crash Illuminates Dark Matter Conundrum

Nuestras observaciones nos demuestran que la mayor parte del Universo es indetectable por nuestros telescopios. Hemos detectado la presencia de materia que no emite luz y que podría representar hasta un 25% del contenido total del Universo. Esta materia oscura ha de estar compuesta por partículas por ahora desconocidas, casi indetectables, pues interaccionan muy débilmente con la materia. Uno de los principales retos de la Física de Astropartículas es detectar estas partículas y desvelar su naturaleza.

Las estrellas en el seno de las galaxias, giran demasiado deprisa. Para explicar que no salgan despedidas las galaxias deben contener una importante cantidad de materia no luminosa. Existen numerosas evidencias que soportan esta tesis. De esta forma, sólo el 5% del Universo está compuesto por materia visible. El 25% es Materia Oscura, y el 70% restante es un componente incluso más enigmático que se ha denominado “Energía Oscura”. Al tiempo que algunos experimentos intentan detectar de forma directa esta materia oscura en el seno de laboratorios subterráneos, diversos métodos permiten detectarla también de forma indirecta. En la imagen, el cúmulo de Abel 520 donde se representa en rojo la materia ordinaria, y en azul la materia oscura observada gracias a efectos de lente gravitacional.

Imagen: «Un choque de cúmulos ilumina la materia oscura» (NASA Images).

VII. En el corazón de las estrellas

Hornos termonucleares, fábricas de partículas, las estrellas nos envían incesantemente un increíble número de mensajeros. Sólo la luz de su superficie es accesible a nuestros telescopios, sin embargo, algunas partículas como los neutrinos vienen directamente del corazón de las estrellas permitiéndonos desvelar sus más íntimos secretos.

De interacción débil con la materia, neutros y con una masa minúscula, millones de neutrinos cósmicos nos atraviesan constantemente. Protegido por la radiación producida por otras partículas, el experimento Borexino caza neutrinos procedentes del Sol en las profundidades de un laboratorio subterráneo. Emitidos casi instantáneamente por el Sol, al contrario que los fotones, que salen de la estrella tras un tortuoso camino que puede durar un millón de años, los neutrinos nos informan sobre las reacciones termonucleares que los producen. Este tipo de experimentos, nos permiten estudiar también neutrinos producidos en el interior de la Tierra por desintegraciones radioactivas o comprender mejor las misteriosas propiedades de estas partículas, tales como su naturaleza oscilante.

La teoría de supercuerdas

He aprendido mucho más en esos veinte minutos que en toda la mañana de clases en la Universidad. Igual es porque, al no tener ni idea de Física, me sorprende y me llama mucho más la atención ésto que la catálisis o los huecos en los sólidos cristalinos.

En el vídeo, Brian Greene, físico; explica de una forma muy clara y divulgativa la Teoría de supercuerdas que, de ser cierta, explicaría a la vez la Mecánica Clásica, la Cuántica y la Relatividad. Es muy interesante y os recomiendo que invirtáis 19 minutos de vuestro tiempo en verlo. No sé si al poner el vídeo aquí saldrán, pero en la página de TED podéis ver la conferencia con subtítulos en español, por si no os lleváis demasiado bien con el inglés.

Aprovecho para recomendaros que, si andáis escasos de tiempo no naveguéis mucho por esa misma página (TED, Technology, Entertaiment, Design) porque muchas charlas son apasionantes. Yo ya llevo tres y media vistas hoy. Ahora eso sí, se aprende un montón.