Dibujo20171213 desgranando ciencia 14-16 diciembre 2017

Desgranando Ciencia ya es una cita obligada en el calendario anual de eventos de divulgación en España. Grandes divulgadores decoran un programa impresionante para el viernes 15 y el sábado 16 de diciembre de 2017, ambos días en sesiones de mañana y tarde. En el auditorio del Parque de las Ciencias de Granada, un marco incomparable, podremos disfrutar de charlas de 10 minutos repletas de pasión y disfrute por la ciencia.

Ya son cuatro años desgranando ciencia en Granada. En esta ocasión, además, el jueves 14 podrás disfrutar de un curso de técnicas de divulgación en el edificio Macroscopio del Parque de las Ciencias. Dirigido a investigadores interesados en iniciarse en la divulgación, es una gran oportunidad para aprender de los mejores que no deberías desperdiciar.

Como cada año la entrada es gratuita y libre hasta completar aforo. No hace falta inscripción. Y, por cierto, para quienes no puedan desplazarse a Granada, habrá video streaming en directo en el canal de Youtube de Hablando Ciencia. Pero si puedes desplazarte, recuerda que disfrutar en directo de un evento como Desgranando Ciencia #4 es infinitamente mejor. Así que no lo dudes y no te lo pierdas.

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¿Hoy 15 de diciembre estás en Málaga? A las 19:30 puedes disfrutar de la charla “La auténtica “chispa” de la vida: canales iónicos y electricidad neuronal” de Teresa Giráldez Fernández (Universidad de La Laguna). Será en el Ámbito Cultural de El Corte Inglés-Málaga. ¿Te la vas a perder?

“¿Cómo se comunican las neuronas? ¿Sabías que nuestro cuerpo utiliza electricidad para funcionar? Nuestras células almacenan energía eléctrica y la usan para comunicarse unas con otras, para liberar hormonas o neurotransmisores… y esto es gracias a la existencia de un grupo de proteínas llamadas canales iónicos. Su función es esencial y extremadamente divertida de estudiar. En esta charla os invitamos a conocer lo que sabemos y lo que aún ignoramos sobre estos procesos que hacen que todos echemos chispas, especialmente en nuestro cerebro”.

Los Encuentros con la Ciencia nacieron en 2004 y este año celebran la XV edición. Las charlas son en el Ámbito Cultural de El Corte Inglés de Málaga. Organizan Enrique Viguera, Ana Grande y José Lozano, los tres de la Universidad de Málaga, Julia Toval, de la Sociedad Malagueña de Astronomía, Mariola Argibay, del IES Cánovas del Castillo, Juan Carlos Aznar, del IES Vega de Mijas, y José J. Reina, Colegio El Pinar. Recuerda que el Ámbito Cultural de El Corte Inglés está en C/ Hilera.

Anuncio oficial del ciclo de conferencias en su web “XV ediciones de Encuentros con la Ciencia”, Encuentros con la Ciencia, 15 Nov 2017.

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Ya está disponible el podcast #5 de La Traca (de la Ciencia), mi sección en el programa de radio Luciérnagas de Dante Cáceres. Divulgación científica en la Radiotelevisión Diocesana, en el canal de Radio Santa María de Toledo. Se emite todos los martes a las 22:40 horas (hora de Madrid), los miércoles a las 03:00 horas y los domingos a las 24:00 horas.

La anomalía de las sondas Pioneer. La sonda Pioneer 10 se lanzó en 1972 visitó Júpiter en 1973, alcanzó la distancia de la órbita de Saturno en 1976, la de Urano en 1979, la Neptuno en 1983 y se adentró en el espacio interestelar. La Pioneer 10 viaja a unos 43 000 km/h con relación al Sol; la medida de esta velocidad usando el efecto Doppler en las señales que se recibió de la sonda hasta abril de 2002 indicaba que la Pioneer 10 se estaba desacelerando ligeramente desde que abandonó la órbita de Saturno. Debería mantener una velocidad constante en su viaje alejándose del Sol, sin embargo, se observaba una desaceleración muy pequeña, unos (8,74 ± 1,33) × 10−10 m/s² (dirigida hacia el Sol); esto equivale a una pérdida de velocidad de 1 km/h cada 10 años, más o menos (un valor muy pequeño comparado con sus más de 43 000 km/h de velocidad). Una anomalía similar se observó con la sonda Pioneer 11 que se lanzó en 1973, visitó Júpiter en 1974 y Saturno en 1979, y sus señales se recibieron hasta 1995. La Pioneer 11 se aleja del Sol a unos 41 000 km/h.

La posible explicación térmica a la anomalía fue ofrecida por Edward M. Murphy , “Prosaic Explanation for the Anomalous Accelerations Seen in Distant Spacecraft,” Phys. Rev. Lett. 83: 1890 (1999), doi: 10.1103/PhysRevLett.83.1890, arXiv:gr-qc/9810015; los datos telemétricos más precisos aparecen en Slava G. Turyshev, Viktor T. Toth, …, Kyong J. Lee, “The Study of the Pioneer Anomaly: New Data and Objectives for New Investigation,” Int. J. Mod. Phys. D 15: 1-56 (2006), doi: 10.1142/S0218271806008218, arXiv:gr-qc/0512121; un análisis térmico inicial fue realizado por Viktor T. Toth, Slava G. Turyshev, “Pioneer Anomaly: Evaluating Newly Recovered Data,” AIP Conf. Proc. 977: 264-283 (2008), doi: 10.1063/1.2902790, arXiv:0710.2656 [gr-qc]; el análisis térmico definitivo aparece en Slava G. Turyshev, Viktor T. Toth, …, Craig B. Markwardt, “Support for temporally varying behavior of the Pioneer anomaly from the extended Pioneer 10 and 11 Doppler data sets,” Phys. Rev. Lett. 107: 081103 (2011), doi: 10.1103/PhysRevLett.107.081103, arXiv:1107.2886 [gr-qc], y Slava G. Turyshev, Viktor T. Toth, …, Jordan Ellis, “Support for the thermal origin of the Pioneer anomaly,” Phys. Rev. Lett. 108: 241101 (2012), doi: 10.1103/PhysRevLett.108.241101, arXiv:1204.2507 [gr-qc].

En este blog puedes leer “El sistema solar como un gran laboratorio para la gravedad (o ideas sobre la anomalía de las sondas Pioneer)”, LCMF, 28 Ene 2008; “Disipación térmica asimétrica como causa de la anomalía de las sondas Pioneer”, LCMF, 20 Nov 2009; “Todo lo que siempre has querido saber sobre la anomalía de las sondas Pioneer”, LCMF, 22 Ene 2010; “La NASA ofrece nuevos datos que apuntan a la respuesta definitiva para la anomalía de las sondas Pioneer”, LCMF, 23 Jul 2011; “Lo último sobre la anomalía de las Pioneer confirma de forma definitiva su origen térmico”, LCMF, 13 Abr 2012.

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La ciencia no citada es ciencia irrelevante. Un famoso artículo del año 1990 desveló que más del 50% de los artículos científicos no recibían citas tras cinco años de su publicación. Se publica en Nature un nuevo estudio que reduce el porcentaje a menos del 10%; aunque la cifra depende del área. En ciencias biomédicas solo el 4% de los artículos aparecidos en 2006 siguen sin citas; en química es un 8% y física el número se acerca al 11%. Entre los más de 39 millones de artículos publicados en el Web of Science entre 1900 y 2015 hay un 21% que aún no han sido citados.

¿Pura anédocta? Oliver Smithies, Premio Nobel de Medicina en 2007, contó en 2014 que tenía un artículo de 1953 que nunca había sido citado. El artículo presentaba una técnica para medir la presión osmótica; quizás nadie había usado nunca dicha técnica. Sin embargo, Smithies se equivocó; su artículo había sido citado nueve veces entre 1953 y 1963. Hasta hace poco muchos científicos ni se molestaban en contar cuántas citas tenían sus artículos, pues el dato les parecía poco relevante. Hoy son la excepción y todos estamos obsesionados con medir nuestra producción.

El nuevo artículo es Richard Van Noorden, “The science that’s never been cited,” Nature (13 Dec 2017); todos los datos analizados están en “Uncited science: data and methods,” Nature (13 Dec 2017). El artículo del Nobel es O. Smithies, “A dynamic osmometer for accurate measurements on small quantities of material: osmotic pressures of isoelectric β-lactoglobulin solutions,” Biochem J. 55: 57–67 (1953), PubMed. El artículo sobre el 50% no citado es David P. Hamilton, “Publishing by —and for?— the numbers,” Science 250: 1331-1332 (1990), doi: 10.1126/science.2255902 [html].

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En 1951 el físico Friedrich Lenz observó que el cociente entre la masa del protón y la masa del electrón coincidía con seis dígitos significativos con el valor del número 6 π5. Gracias a ello publicó “el artículo físico más corto de la historia” [LCMF, 22 May 2013]. En noviembre de 2017 el físico Louis J. Dubé afirma en Physics Today que “a pesar de años de mejoras experimentales, ese número aún coincide, con una buena aproximación con la intrigante observación de Lenz”. Sin embargo, o Dubé es disléxico, o tiene intenciones ocultas, pues ahora la coincidencia es de solo cinco dígitos significativos, uno menos que en 1951.

Por supuesto, la coincidencia es pura casualidad, como todas las coincidencias numerológicas. Las masas de las partículas cambian con la energía a la que se miden, luego no puede haber ninguna razón para que coincidan a baja energía. Más aún, el protón es una partícula compuesta mientras el electrón es fundamental. La cuestión aquí es por qué el editor de Physics Today ha aceptado la incongruencia de Dubé. Mucha gente se llevará a engaño tras su lectura, ¿realmente debe consentirse dicho engaño?

El nuevo artículo es Louis J. Dubé, “A reminder of the powers of π,” Physics Today 70(11): 13 (Nov 2017), doi: 10.1063/PT.3.3748; el artículo clásico es Friedrich Lenz, “The Ratio of Proton and Electron Masses,” Phys. Rev. 82: 554 (1951), doi: 10.1103/PhysRev.82.554.2. Y el valor CODATA 2014 citado por Dubé y mostrado en la figura es Peter J. Mohr, David B. Newell, Barry N. Taylor, “CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants: 2014,” Rev. Mod. Phys. 88: 035009 (2016), doi: 10.1103/RevModPhys.88.035009, arXiv:1507.07956 [physics.atom-ph].

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La onda gravitacional GW170817, el brote corto de rayos gamma sGRB 170817 y la kilonova AT 2017gfo son el resultado de la fusión de dos estrellas de neutrones con 1,48 y 1,26 masas solares. El remanente, con unas 2,74 masas solares puede ser una estrella de neutrones o un agujero negro. Tras 100 días de observaciones, casi seguro que es un agujero negro. Así lo indican las observaciones del telescopio espacial de rayos X Chandra realizadas el 3 y el 6 de diciembre de 2017. Si fuera una estrella de neutrones hipermasiva su emisión en rayos X tendría que ser mucho más intensa de la observada. Por supuesto, aún no se puede asegurar al 100%, pero casi seguro que es un agujero negro, como inicialmente muchos habíamos sospechado.

El artículo es David Pooley, Pawan Kumar, J. Craig Wheeler, “GW170817 Most Likely Made a Black Hole,” arXiv:1712.03240 [astro-ph.HE].

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Ya está disponible el podcast #4 de La Traca (de la Ciencia), mi sección en el programa de radio Luciérnagas de Dante Cáceres. Divulgación científica en la Radiotelevisión Diocesana, en el canal de Radio Santa María de Toledo. Se emite todos los martes a las 22:40 horas (hora de Madrid), los miércoles a las 03:00 horas y los domingos a las 24:00 horas.

Excrementos de paloma o radiación cósmica. Arno Penzias y Robert Wilson recibieron el Premio Nobel de Física en 1978 por su observación de la radiación cósmica de fondo predicha por la teoría del big bang caliente. Al usar una gran antena de comunicaciones de los Laboratorios Bell recibieron una extraña señal, un sonido continuo y agobiante. Tras múltiples comprobaciones acabaron pensando que se trataba de un artefacto producido por un “material dieléctrico blanco” depositado en la superficie de la antena. Este término fue usado por Penzias para referirse a los excrementos de paloma. Tras varios días limpiando toda la antena repitieron las medidas y el ruido no desapareció. Al final resultó que habían descubierto un fenómeno cósmico. Más información divulgativa en Javier Peláez, “Cómo ganar un Nobel encontrando caca de paloma“, Aldea Irreductible, 04 Jul 2008; Miguel Cisneros, “Las palomas que valieron un premio Nobel”, Yabber, 18 Mar 2016.

Dibujo20171211 Shinichi Mochizuki

Nadie sabe si es correcta la demostración de la conjetura abc de Shinichi Mochizuki (Univ. Kioto, Japón). Quienes afirman entenderla son incapaces de explicarla a los demás, como le pasa a su propio autor. Aún así, los rumores indican que pronto aparecerán los cuatro artículos de Mochizuki en una revista con revisión por pares. El genial matemático japonés ha introducido entre agosto y noviembre más de 1000 pequeños cambios en dichos artículos (en la versión publicada en su web); la opinión general es que dichos cambios son su respuesta a los comentarios de los revisores. Por supuesto, que el artículo se publique en una revista con revisión por pares no significa que la demostración sea correcta; solo es el primer paso del camino para que sea aceptada como correcta.

La demostración de Mochizuki de 2012 está escrita en cuatro artículos [PDF I, PDF II, PDF III, PDF IV] con un total de 602 páginas (unas 550 son de matemáticas); pero para entenderla es requisito entender la teoría IUT, que exige estudiar otras 1000 páginas en varios artículos. Una demostración de unas 1500 páginas que no tiene precedentes por lo novedoso del lenguaje matemático en la que está escrita. Los matemáticos Go Yamashita (Univ. Kioto, Japón) e Ivan Fesenko (Univ. Nottingham, Reino Unido) afirman entender la teoría de Teichmüller interuniversal (IUT por sus siglas en inglés) de Mochizuki. Ambos han escrito resúmenes de la demostración [29 pp. Fesenko; 294 pp. Yamasita]; en su opinión todo indica que es correcta. Pero su opinión no basta, quizás sea interesada; la comunidad matemática en su conjunto tiene que aceptar la demostración.

Más información divulgativa en Rachel Crowell, “On a summary of Shinichi Mochizuki’s proof for the abc conjecture,” News, AMS, 19 Sep 2017;

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Dibujo20171211 dampe result with possible excess

Hay quien se agarra a un clavo ardiendo cuando se trata de buscar partículas de materia oscura. Los datos de rayos cósmicos del satélite chino DAMPE (Wukong) muestran un pequeño exceso a 1,4 TeV con unas tres sigmas locales, pero menos de dos sigmas globales. El bin (intervalo en el histograma) que muestra el exceso está rodeado de dos bins que presentan defectos a una sigma, luego a vista de mal cubero el exceso parece alcanzar las cuatro sigmas. Por supuesto, el exceso tiene toda la pinta de ser una fluctuación estadística, un simple dato anómalo (outlier). Más aún, el exceso no se observa con los rayos cósmicos de H.E.S.S., ni con los rayos gamma de Fermi-LAT, ni con neutrinos de IceCube.

A falta de pan, buenas son tortas. Muchos físicos teóricos, sobre todo chinos, se han apuntado al carro de publicar en arXiv explicaciones del exceso basadas en nuevas partículas y/o nuevas interacciones. El exceso debería ser más ancho (observarse en al menos tres bins) si su origen fuera una partícula de materia oscura del halo galáctico. Por tanto, o es una partícula muy exótica, o se encuentra en un subhalo (sobredensidad) de materia oscura cercano a nosotros. Esta última opción es la preferida por la mayoría de las propuestas. Por supuesto, no debemos olvidar que un púlsar cercano podría ser la fuente sin necesidad de materia oscura si el exceso no desaparece cuando se acumulen más datos.

No mencioné el exceso a 1,4 TeV en su momento (LCMF, 29 Nov 2017) porque pensaba que era una fluctuación estadística. Lo sigo pensando. Los lectores que opinen lo contrario disfrutarán de los artículos teóricos de Qiang Yuan, Lei Feng, …, Yun-Long Zhang, “Interpretations of the DAMPE electron data,” arXiv:1711.10989 [astro-ph.HE]; Peter Athron, Csaba Balazs, …, Yang Zhang, “Model-independent analysis of the DAMPE excess,” arXiv:1711.11376 [hep-ph]; y Guang Hua Duan, Lei Feng, …, Rui Zheng, “Simplified TeV leptophilic dark matter in light of DAMPE data,” arXiv:1711.11012 [hep-ph].

Por supuesto, esta entrada surge de que se han publicado muchísimos más artículos teóricos. He recopilado los primeros (o los que he ojeado hasta el momento): Yi-Zhong Fan, Wei-Chih Huang, …, Qiang Yuan, “A model explaining neutrino masses and the DAMPE cosmic ray electron excess,” arXiv:1711.10995 [hep-ph]; Jia-Shu Niu, Tianjun Li, …, Yang Wang, “Bayesian Analysis of the DAMPE Lepton Spectra and Two Simple Model Interpretations,” arXiv:1712.00372 [astro-ph.HE]; Hong-Bo Jin, Bin Yue, …, Xuelei Chen, “Cosmic ray e+ e spectrum excess and peak feature observed by the DAMPE experiment from dark matter,” arXiv:1712.00362 [astro-ph.HE]; Ruilin Zhu, Yu Zhang, “Graviton-mediated dark matter model explanation the DAMPE electron excess and search at e+e colliders,” arXiv:1712.01143 [hep-ph] (impostores de gravitones tipo Kaluza-Klein que son leptofílicos); Junjie Cao, Lei Feng, …, Lei Zu, “Explaining the DAMPE data with scalar dark matter and gauged U(1)Le−Lμ interaction, ” arXiv:1712.01244 [hep-ph]; Shao-Feng Ge, Hong-Jian He, “Flavor Structure of the Cosmic-Ray Electron/Positron Excesses at DAMPE,” arXiv:1712.02744 [astro-ph.HE]; Yue Zhao, Ke Fang, …, M. Coleman Miller, “A Strong Test of the Dark Matter Origin of the 1.4 TeV DAMPE Signal Using IceCube Neutrinos,” arXiv:1712.03210 [astro-ph.HE]; Xian-Jun Huang, Yue-Liang Wu, …, Yu-Feng Zhou, “Origins of sharp cosmic-ray electron structures and the DAMPE excess,” arXiv:1712.00005 [astro-ph.HE]; Guang Hua Duan, Xiao-Gang He, …, Jin Min Yang, “Leptophilic dark matter in gauged U(1)Le−Lμ model in light of DAMPE cosmic ray e++e excess,” arXiv:1711.11563 [hep-ph]; Pei-Hong Gu, “Radiative Dirac neutrino mass, DAMPE dark matter and leptogenesis,” arXiv:1711.11333 [hep-ph]; Wei Chao, Qiang Yuan, “The electron-flavored Z’-portal dark matter and the DAMPE cosmic ray excess,” arXiv:1711.11182 [hep-ph]; Yi-Lei Tang, Lei Wu, …, Rui Zheng, “Lepton-portal Dark Matter in Hidden Valley model and the DAMPE recent results,” arXiv:1711.11058 [hep-ph]; Lei Zu, Cun Zhang, …, Yi-Zhong Fan, “Constraints on box-shaped cosmic ray electron feature from dark matter annihilation with the AMS-02 and DAMPE data,” arXiv:1711.11052 [hep-ph]; Xuewen Liu, Zuowei Liu, “TeV dark matter and the DAMPE electron excess,” arXiv:1711.11579 [hep-ph]; Junjie Cao, Lei Feng, …, Peiwen Wu, “Scalar dark matter interpretation of the DAMPE data with U(1) gauge interactions,” arXiv:1711.11452 [hep-ph]; Pei-Hong Gu, Xiao-Gang He, “Electrophilic dark matter with dark photon: from DAMPE to direct detection,” arXiv:1711.11000 [hep-ph]; Guang Hua Duan, Lei Feng, …, Rui Zheng, “Simplified TeV leptophilic dark matter in light of DAMPE data,” arXiv:1711.11012 [hep-ph]; Pei-Hong Gu, “Quasi-degenerate dark matter for DAMPE excess and 3.5 keV line,” arXiv:1712.00922 [hep-ph]; Takaaki Nomura, Hiroshi Okada, “Radiative seesaw models linking to dark matter candidates inspired by the DAMPE excess,” arXiv:1712.00941 [hep-ph]; Tong Li, Nobuchika Okada, Qaisar Shafi, Scalar dark matter, Type II Seesaw and the DAMPE cosmic ray e++e excess,” arXiv:1712.00869 [hep-ph]; Fengwei Yang, Meng Su, “Dark Matter Annihilation from Nearby Ultra-compact Micro Halos to Explain the Tentative Excess at ~1.4 TeV in DAMPE data,” arXiv:1712.01724 [astro-ph.HE]; pero hay muchos más.

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Dibujo20161206 book cover fisica berenjenas andres gomberoff

“El gran desafío de la divulgación [es] inducir al lector a releer un párrafo mientras redescubre, al menos en parte, una idea científica. [En] literatura se habla en ocasiones del lector activo. [El] placer y [la] pasión por la ciencia no son compartidos por muchos. [Una] reacción que nosotros mismos hemos generado por la forma que enseñamos ciencia y la comunicamos. Algo que podríamos llamar «el efecto berenjena»: a la mayoría no le gusta, pero no podemos culpar a la berenjena. [El] placer del descubrimiento científico no debe estar restringido a los científicos, del mismo modo como la ensalada de berenjenas no debe limitarse al chef”.

Me ha gustado mucho el estilo literario de Andrés Gomberoff, @gomberoff, “Física y berenjenas. La belleza invisible del universo”, Debate (2017) [228 pp.]. “Un libro basado en columnas [para la] revista Qué Pasa desde el año 2008. [Los] textos han sido actualizados, reeditados y en ocasiones expandidos”. El libro recopila 40 columnas que nos acercan la ciencia a la vida cotidiana; historias muy bien hiladas que nos mantienen atentos hasta su conclusión, mientras nos desvelan los secretos de muchas de las cosas que nos rodean.

Por cierto, te recomiendo visitar el canal de YouTube del autor “Belleza Física” [enlace] donde disfrutarás de vídeos inspirados en las piezas que aparecen en “Física y Berenjenas”. Un libro muy recomendable, muy entretenido y que te hará disfrutar aprendiendo. Sin lugar a dudas Andrés Gomberoff es un divulgador al que hay que seguir.

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