¿Es fiable una noticia publicada en BBC Mundo Ciencia.com? “Sólo agua en mi tanque, por favor” afirma que un automóvil que funcione con agua será una realidad próxima. Aluden a un grupo de investigadores de la Universidad de Minnesota en EE.UU. y del Instituto de Ciencia Weizmann en Rehovot, Israel. La noticia no es original, apareció en la revista NewScientist “A fuel tank full of water“. Con 45 litros de agua y “boro” como reactivo, se liberan 5 kg de Hidrógeno. Como el motor de hidrógeno es una realidad. El resultado es “energía gratis” para todos. Afirman que el físico argentino Juan Carlos Bolcich (especialista en energía basada en Hidrógeno) cree que la iniciativa es viable. “El boro, el sodio o el calcio son elementos que en contacto con el agua son muy reactivos y permiten separar el oxígeno del hidrógeno que intervienen en la composición molecular del agua”, explica. En este proceso, queda un residuo (hidróxido de boro) que debe ser reciclado para “volver a obtener un tipo de boro en la composición química, dimensión y características debidas para ser cargado nuevamente como reactor junto con el agua en el vehículo”.

El artículo va más allá y afirma que la compañía “PowerBall Technologies espera conseguir una máquina que vaya alimentándose de hidrógeno liberado de un tanque de agua gracias a unas pelotitas plásticas cargadas con sodio” [PowerBall Technologies es una compañía que “parece un timo”, no encuentro su página web y referencias como esta de Fuel Cell Today, llevan a una página web “timo”; debe ser que yo soy “inútil e incapaz” de encontrarla]. La empresa israelí Engineuity “promete tener un prototipo en tres años cuyos costos de funcionamiento serán comparables a los de un automóvil cuyo motor funciona con combustible convencional derivado del petróleo”. En la página web de esta compañía se afirma que usando un hilo metálico ligero (como aluminio o magnesio), agua y un dispositivo “especial” de conversión, la compañía ha conseguido un flujo continuo de hidrógeno, que puede ser usado como combustible en un autómovil especialmente preparado.

El problema del petróleo ya está resuelto ¡ Aleluya ! Será sustituido por “el problema del boro”.

Recordad que el motor de gasolina también necesita oxígeno (que extrae del aire). El motor de boro (si preferíis de hidrógeno, aunque lo que se le echa al tanque es boro, el reactivo) necesita agua (que no se extrae del aire). El boro con el agua produce hidrógeno y óxido de boro. El óxido de boro se recicla aportando energía (¿de dónde?) para recuperar el boro original. El hidrógeno es buen combustible (el primer motor de hidrógeno es de 1807), pero el petróleo será sustituido con toda seguridad por el hidrógeno como vector energético. La economía del hidrógeno será la economía del s. XXI.

Conocerán estos periodistas (de NewScientist) y estos inventores (americanos e israelíes) al extremeño Arturo Estévez Varela (a quien Franco mandó parar el motor de agua). Bueno, ¡¡ eso dicen !! “El invento del extremeño quedó en punto muerto por orden del dictador tras recibir un informe desfavorable de la Escuela de Ingenieros (…) porque «ya se ha hecho bastante el ridículo»”. Mucho se ha escrito sobre este inventor (“El revolucionario invento de un extremeño cobra actualidad 30 años después“) cuyo ‘motor de agua’ “fue acogido con desdén y escepticismo pese a las numerosas pruebas que realizó por toda España ante auditorios repletos de personas, en las que utilizaba agua a la que se añadía un producto nunca revelado”. “Su creador alcanzó la notoriedad y se hizo popular entre la gente llana”. “Después de fallecer en el anonimato, Arturo Estévez Varela ha vuelto a adquirir el renombre que tuvo tres décadas atrás”.

“El domingo, 29 de abril de 1971, (…) vertió (…) en un pequeño motor de explosión (…) un litro de agua de la que previamente había bebido un niño (¿ pobre niño !). Tras algunas manipulaciones y de algunas intermitentes explosiones el motor se puso en marcha. El inventor acercó su nariz al tubo de escape y aspiró el gas que salía para exclamar ante la sobrecogida concurrencia: ¿oxígeno!.” En realidad el motor funcionaba a “trompicones” (según testigos) y no se le podía someter a esfuerzos, pues se calaba.

¡ Qué bonito es soñar ! Investigar cuesta mucho trabajo, muchas horas de esfuerzo, … pero qué bonito es soñar que uno puede resolver uno de los grades problemas de la Humanidad. Os auguro que volverán muchos Arturo más.

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Un material negro es un “tragaluz” (se traga la luz), como hace a otra escala un agujero negro. Un material negro “ideal” es el que aborbe “toda” la luz que recibe en cualquier dirección (ángulo) y con cualquier “color” (longitud de onda). Normalmente consideramos sólo el espectro visible (los “colores” del arco iris). Un material negro es una esponja que en lugar de absorber agua, absorbe luz.

En el artículo “Experimental Observation of an Extremely Dark Material Made By a Low-Density Nanotube Array“, Yang et al., Nano Letters, 2008, se presenta un material formado por un “bosque” (distribución alineada) de nanotubos puestos en vertical sobre un sustrato que parece ser el material “más” oscuro fabricado hasta el momento. El índice de refracción (teórico) de este material es extremadamente bajo que combinado con la rugosidad del bosque de nanotubos dotan a este material de una reflectancia difusa ultrabaja (un orden de magnitud por debajo del carbón de baja reflectancia comercial) y de una reflectancia total de 0.045% (sólo este tanto por ciento de la luz incidente es reflejada), es decir, el nuevo material absorbe más del 99’9% de la luz que recibe.

Las aplicaciones del nuevo material son múltiples: células solares, generatión de electricidad termofotovoltáica, detección infrarroja, e incluso observación astronómica (“Blacker Than Black: Darkest Manmade Material Ever Made“). A pie de calle, lo más que nos interesa es que permitirá el desarrollo de células solares más eficientes, es decir, mejores paneles solares (“‘Darkest ever’ material created“) . Este nuevo material es el mejor “tragaluz” conocido.

By the way, los investigadores quieren que el nuevo material se incluya en el Libro Guinness de los Récords (“Negro mas negro que el Negro” y “Blacker Than Black: Darkest Manmade Material Ever Made“). “Veta comercial” no le falta al profesor Shawn-Yu Lin.

La Internet tiene cosas buenas y malas. Entre las malas, que distrae mucho. Acabo de leer escrito “Gripe y medicina cuántica”, ¿medicina cuántica? Nunca lo había escuchado, ¿qué será? Google [“quantum medicine”] parece indicar que hay libros e institutos de investigación en este campo, que parece relacionado con la naturopatía.

Habrá que buscar fuentes más fiables.

Recurro a PubMed [“quantum medicine”] pero aparecen sólo 3 entradas: Davis “Quantum medicine; revolution of medical thought caused by results of modern atomic research” Medizinische, 46:1499-1501 (1953) [no he podido leerlo, pero parece que trata de “medicina atómica”]; Albertson “Are we ready for quantum medicine?” Physicians Manage, 24(4):47 (1984) [tampoco he podido leerlo]; y Chaialo & Hrubnyk “Characteristics of indices of biological oxidation under the therapeutic influence of electromagnetic radiation of millimeter range in a human organism” Fiziol Zh. 49(2):30-34 (2003) [escrito en ucraniano; el resumen dice poco, parece que trata de farmaco-cinética].

La decepción no significa que el camino no haya que recorrerlo.

Busco en ScienceDirect de Elsevier [“quantum medicine”] sólo una entrada: Csizmadia “From submolecular biology to submolecular medicine. The legacy of Albert Szent-Györgyi” Journal of Molecular Structure, 666-667: Pages 11-24 (2003). Es un artículo “histórico” que reinvidica la figura del premio nobel Györgyi que lo recibió por descifrar el ciclo de Krebs (ciclo metabólico del ácido nítrico), según el autor, el inicio de la Medicina Molecular. Parece que este “nobelado” intuyó que en el futuro, ¿ahora?, habría una Medicina SubMolecular, la Medicina Cuántica. ¿Qué efectos cuánticos son relevantes en la salud? El autor menciona el plegamiento y la metilación de proteínas como fenómenos intrínsicamente cuánticos que afectan a la salud y requieren una “medicina cuántica”. Tras un poco de numerología y bastante “metafísica” el artículo no saca de dudas. Sigo sin saber qué es la medicina cuántica, eso sí, es algo del “futuro” [“The future usually arrives a little bit sooner than we are ready to give up the present”].

Busco en ISI Web of Science [“quantum medicine”] sólo hay tres entradas: el artículo de Csizmadia encontrado en ScienceDirect; Kekovic et al. “A kink-soliton model of charge transport through microtubular cytoskeleton” MATERIALS SCIENCE FORUM 494: 507-512 (2005), artículo sobre acupuntura y la importancia del citoesqueleto celular, formado por una malla de microtúbulos de carbono, en una “futura” acupuntura basada en la inyección de pulsos eléctricos en el régimen de microondas que actúan excitando modos vibratorios no lineales en la estructura de microtubulos, artículo citado por Rakovic et al. “Quantum decoherence and quantum-holographic information processes: From biomolecules to biosystems” MATERIALS SCIENCE FORUM 518: 485-490 (2006), artículo más próximo a la pseudo-ciencia que a otra cosa; y, el tercero, DeSmul “Very new waves in very old meridians: Quantum medical physics of the living” ACUPUNCTURE & ELECTRO-THERAPEUTICS RESEARCH 21 (1): 15-20 (1996), sobre las mismas ideas, la acupuntura tiene una base “científica” relacionado con ciertas ideas “cuánticas”. Un sin sentido.

Antes de dar la toalla por perdida, consume unos minutos más de tu valioso tiempo.

Busco en SpringerLink [“quantum medicine”] sólo hay 11 entradas, de las que destaca Magas, “Perspectives for Quantum Medicine” capítulo de las actas del congreso “The Future of Life and the Future of our Civilization” (2006); Magas es profesor del Dep. Física Teórica de la Universitat de Valencia: La Medicina Cuántica, o en general, la Física de la Vida, consideran cada ser vivo como un sistema cuántico conformado por la descripción de su genoma. El cuerpo humano no sólo responde a radiaciones electromagnéticos de nivel extremadamente bajo cuya frecuencia se encuentra en ciertas bandas muy estrechas (quizás debido a una resonanacia) sino que además, su efecto es positivo (sanación). ¡¿Nos podemos curar de muchas enfermedades gracias a la terapia por resonancia de microondas (MRT)?! ¡¡ Eso es la Medicina Cuántica !!

El autor afirma, ¡¿una propiedad de la mecánica cuántica es que la MRT no puede causar daño alguno, luego su efecto siempre es positivo?! Maravillosa deducción (¿será un modus ponens?).

El autor trata de discutir la posibilidad de “crear un sistema cuántico macroscópico, como nuestro cuerpo, desde el punto de vista de la mecánica cuántica”. “Si la Medicina Cuántica se confirma, será La Medicina del Tercer Milenio”.

Lo siento querido lector, pero nada más voy a leer. Si te interesa el tema, el artículo tiene bastantes referencias sobre MRT y temas relacionados. En Google Scholar [“quantum medicine”] tienes 193 referencias.

Recuerdo un amigo, traumatólogo de profesión, que afirmaba que podía palpar con los dedos el flujo del líquido cefalorraquídeo y con adecuados masajes podía controlarlo hasta conseguir mejoras significativas en sus pacientes. Sin embargo, se encontraba con la oposición del ‘establishment’ que quería pruebas estadísticamente significativas y no sólo algunos casos clínicos aislados.

Seguro que hay muchos libros de ciencia ficción que mencionan la medicina cuántica. Pero como ya superé la gripe hace poco, puedo afirmar que “tiempo al tiempo”, la gripe se supera en una semana sin necesidad de medicina cuántica.

¿Te interesa la nanotecnología?

La conferencia de Harry Kroto en 1995 en la londinense Royal Society nos cuenta la historia de cómo un experimento en 1985 para estudiar la química del carbono en estrellas gigantes rojas reveló la existencia de una forma alotrópica del carbón “maravillosa”, las buckybolas C60 o fulerenos, que tiene la misma “forma” que un balón de fútbol.

http://www.vega.org.uk:8080/ramgen/vri/celestial_sphere.rm?cloakport=554,7070

La conferencia de Sumio Iijima en 1997 sobre nanotubos es aún mejor, con música incluida, la conexión entre las técnicas del mimbre y el descubrimiento de los nanotubos, ¡ excelente !

http://www.vega.org.uk:8080/ramgen/vri/nanotubes.rm?cloakport=554,7070

Las dos están en inglés, pero la del japonés Iijima realmente merece la pena, incluso si no dominas el inglés. ¡ Chapó !

La blog-entrada “¿Una nueva dimensión temporal?” me ha llevado hasta “¿Nos estamos perdiendo una dimensión del tiempo?” y de ahí hasta la “necesidad” de hacer un comentario sobre la teoría de I. Bars sobre el universo en 2+4 (en realidad 1+1(+)1+3) dimensiones (que parte de la teoría F de C. Vafa en 2+10). La causalidad (paradojas como la del abuelo) no se violan en estas teorías porque no son realmente teorías en 2 tiempos (aunque la llaman física en dos tiempos “2-T physics”). Cada tiempo es “diferente”, actúa “causalmente” sobre “espacios” distintos. Lo mejor sería decir que tenemos un tiempo y un “hipertiempo”, como entidades claramente separadas.

¿Qué es la Teoría de Cuerdas (String Theory)? Nadie lo sabe realmente, pero la opinión actual es que hay una teoría subyacente (actualmente inimaginable) que puede ser “vista” (aproximada en ciertos límites asintóticos) de múltiples formas: como 5 teorías de cuerdas en 1+9 dimensiones, como la supergravedad en 1+10 dimensiones, y como la teoría F en 2+10 dimensiones. Estas aproximaciones están relacionadas entre sí por las llamadas dualidades (ciertas transformaciones de “simetría” no estándares). A esta teoría subyacente se le suele llamar teoría M, aunque ciertas ideas actuales sobre la teoría M quizás no se “consoliden” en la versión final de la misma (por ello, creo que acabará teniendo otro nombre, quizás T.O.E., theory of everything, Teoría de Todo).

La teoría F fue introducida por Cumrun Vafa, “Evidence for F-theory“, Nuclear Physics B, 469(3): 403-415 (1996) (arxiv, citado 808 veces según Google Scholar). La física en dos tiempos (F-2T) es una re-formulación de la física con un sólo tiempo (F-1T) que nos muestra simetrías “ocultas” en la F-1T que nos permiten establecer nuevas dualidades (en el sentido de la teoría de cuerdas). La idea de usar “dos tiempos” es muy antigua, por ejemplo P.A.M. Dirac (1936), como no, pero no había sido “explotada” en profundidad hasta el trabajo de Vafa, quien descubrió ciertas dualidades “ocultas” entre dicha teoría en 2+10 y las teorías de cuerdas de tipo IIB (y más tarde también IIA) en 1+9 dimensiones.

En la teoría de Bars, introducida en “The Standard Model of Particles and Forces in the Framework of 2T-physics“, se propone que la física en 1+3 dimensiones (el modelo estándar) es equivalente a una física en 2+4 dimensiones en la que se ha fijado cierta simetría gauge sobre 1+1 dimensiones. El problema con esta teoría es que esta reducción no es única (hay infinitas inmersiones de 3+1 dimensiones en 4+2, con lo que no es fácil justificar el porqué el Modelo Estándar es como es. En teoría de cuerdas pasa algo parecido, el problema del vacío (landscape problem), no sabemos porqué “nuestro” universo y sus leyes son como son (podrían ser de muchas otras formas). Muchos aluden al principio antrópico pero ello nos aleja de nuestro tema.

La idea de Bars es la siguiente: imaginemos un objeto 3D en una caja 3D con varias fuentes luminosas que proyectan múltiples sombras de dicho objeto sobre las diferentes paredes, ¿qué vería un ser de planilandia que sólo pudiera moverse por las paredes? Consideraría cada sombra como objetos completamente diferentes. Él no “vería” que provienen de un objeto común. De la misma forma, una teoría única en 2+4 dimensiones genera una gran variedad de “sombras” con un único tiempo, que corresponden a diferentes universos en 1+3 dimensiones, cada uno con “su propio” tiempo.

Como se afirma en “Time and Time again“, cada una de las sombras es incapaz de mostrarnos todas las propiedades del objeto 3D original, por lo que la física 1-T es insuficiente para capturar todas las simetrías observadas en la física 2-T. Por ejemplo, aparece una simetría muy interesante entre posición y momento (lineal).

¿Puede un investigador en 1+3 dimensiones percibir la presencia de 2+4 dimensiones? Sí, gracias a las simetrías de la teoría 2+4 que aparecen como simetrías “ocultas” en 1+3 dimensiones. Bars propone un modelo 2+4 basado en el grupo simpléctico Sp(2,R) que garantiza la causalidad y la unitariedad en todas las posibles “sombras” 1+3, una de las cuales parece coincidir con el Modelo Estándar.

¿Aportan algo las nuevas ideas que podríamos calificar de “holográficas”? Básicamente eliminan un partícula no deseada en la Cromodinámica Cuántica, un axión que surge debido a la conservación de las simetría CP por la fuerza fuerte (esta simetría es violada por la fuerza débil), pero que no ha sido detectado experimentalmente (según Bars porque no existe). Bars además explica que la invarianza de Runge-Lenz en las órbitas planetarias en mecánica celeste clásicas puede tener su origen en la invarianza a rotaciones en la teoría 2-T.

Quizás los resultados a obtener en el LHC en el CERN nos aclaren algo sobre si estas ideas tienen o no “cierto” futuro en el marco de la futura T.O.E. (si es que ésta realmente existe).

El fin de semana requiere descansar y disfrutar (aunque éste me toca bricolaje). ¿Qué tal música “youtubeada”? Aquí tenéis un video de la canción “LHC” de las CERNettes, rodado, donde si no, en el propio tubo del futuro LHC. Atención a los trajes de ellas y al hecho de que los únicos que no llevan casco (¿obligatorio?) son el violinista y las propias CERNettes.

http://es.youtube.com/watch?v=A1L2xODZSI4&feature=related

Para los que prefiráis algo más serio os recomiendo la conferencia “My Life as a Boson” del propio Higgs (catedrático de la Universidad de Edinburgo) en el Michigan Center of Theoretical Physics (mayo 2001). Son sólo 13 transparencias y 54 minutos de charla (claro, en inglés).

Lo sé, lo sé, esto puede ser “mucho” para una amplia mayoría. Así que si no te encuentras entre la minoría que asiste a conferencias en inglés, al menos puedes “youtubear” un poquito más (entrevista a Peter Higgs, en inglés):

Al menos has podido ver el “careto” de Peter Higgs

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La sección “Horizons” de la revista Nature presenta artículos que merece la pena leer, porque no decepcionan. El artículo “Building better batteries“, Armand & Tarascon, Nature 451, 652-657 (7 February 2008), no es la excepción que confirma la regla.

Todas las baterías están compuestas por dos electrodos conectados por un electrolito (un material conductor de iones) que tienen diferentes potenciales químicos de forma que los electrones fluyen espontáneamente del electrodo de potencial más negativo al de más positivo cuando se conectan a un circuito externo. El electrolito permite el transporte de iones que equilibran el desequilibrio de carga por el transporte de electrones. En las baterías recargables, la aplicación de un voltaje suficientemente alto en la dirección opuesta logra que la batería se rearga (se restituyen los iones transportados).

Maximizar la cantidad de energía almacenada en la batería requiere (1) una gran diferencia de potencial químico entre los electrodos, (2) minimizar el volumen de reactivos por electrón intercambiado, y (3) garantizar que el electrolito no se consume en la batería. Esta tercera propiedad es la gran ventaja de las baterías de las baterías de ión-litio (Sony, 1991) de nuestros teléfonos móviles.

El uso de las baterías ión-litio en automóviles eléctricos, hay unos 800 millones de coches en el mundo, por ejemplo, con baterías típicas de ión-litio de 15-kWh consumiría el 30% de las reservas mundiales conocidas de litio. Sin embargo, el océano contiene cantidades “casi” ilimitadas de litio que hoy en día no se pueden explotar de forma barata. Por supuesto, estos números se minimizan con una buena política de reciclado. Además, las baterías de ión-litio no son todo lo “ecológicas” que nos gustaría, producen unos 70 kg de CO2 por kWh.

Aún así, si queremos que el futuro de la automoción esté en vehículos eléctricos, es necesario desarrollar nuevas tecnologías de baterías. Las baterías nanotecnológicas y baterías biológicas son la gran esperanza. Entre las primeras, destaca el artículo “High-performance lithium battery anodes using silicon nanowires,” Chan et al., Nature Nanotechnology 3, pp. 31 – 35 (2008), escrito por investigadores del grupo del Dr. Cui (Universidad de Stanford, EEUU). El silicio es un material ideal como ánodo en baterías de litio ya que tiene un potencial químico de descarga muy bajo y la capacidad de carga (calculada teóricamente) más alta conocida (ideal para automoción eléctrica y para almacenar energía eléctrica utilizando paneles solares). Pero tiene un problema.

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El ánodo de silicio tiene que absorber iones de litio cargados positivamente durante la carga y devolverlos durante el uso, pero en este proceso su volumen varía muchísimo (hasta un 400%). Por ello, la cantidad de litio que puede almacenar el ánodo de silicio es más pequeña de lo deseable. Para superar esta barrera el Dr. Cui proponen el uso de un “bosque” de nanohilos de silicio (cuyo diámetro es mil veces más pequeño que el grosor de una hoja de papel) sobre un sustrato de acero, un excelento conductor, que permiten almacenar muchos más iones de litio (se hinflan hasta alcanzar 4 veces su tamaño descargados) y permite producir hasta 10 veces más electricidad que una batería ión-litio convencional (ya que el ánodo alcanza el 75% de la capacidad de descarga máxima teórica). Los investigadores creen que esta tecnología se podrá comercializar próximamente.

Los americanos ven la “veta comercial” rápidamente y el Dr. Cui ya está pensando en crear una empresa para colaborar con los fabricantes de baterías. Afortunadamente, la teoría de crecimiento de nanohilos de silicio está bastante avanzada.

Hagamos un poco de futurología. ¿Qué pueden suponer estas baterías “a pie de calle”? Un portátil típico podrá funcionar 40 horas seguidas. Los coches eléctricos podrán recorrer cientos de kilómetros sin necesidad de recarga.

Por supuesto, hay un problema todavía no resuelto: conseguir mejores cátodos (actualmente la gran esperanza de muchos grupos de investigación por todo el mundo).

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La teoría de la selección natural ha conservado mecanismos por los cuales mujeres sometidas a un ambiente hostil abortan con más facilidad los fetos de machos frágiles (los que en la edad adulta tienen un menor número de hijos). La teoría es muy antigua, “Natural selection of parental ability to vary the sex ratio of offspring“, Trivers & Willard, Science 1973, quienes estudiaron el número de nietos de una población de madres (abuelas) y demostraron que conforme las condiciones ambientales que afentan a la madre empeoran, la mujer tiende a alumbrar menos varones que hembras, lo que no ocurre cuando las condiciones son buenas, en las que prácticamente nacen el mismo número de varones y hembras.

La teoría ha sido verificada por muchos estudios posteriores, pero un artículo reciente lleva aún más lejos, el cambio climático también afecta. Los autores de “Ambient temperature predicts sex ratios and male longevity“, Catalano, Bruckner, and Smith, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2008, defienden que el cambio climático también afecta al cociente entre el número de varones y hembras que nacen, así como a la longevidad de los varones. El análisis lo han hecho con daneses, finanlandeses, noruegos y suecos nacidos entre 1878 y 1914. Usando un análisis de series temporales han encontrado que ambientes con temperaturas frías durante el embarazo predicen el nacimiento de un menor número de niños (varones) y una mayor duración de la vida de los hombres.

Pero nuestra mayor longevidad también puede afectar al cambio climático. En el artículo “Population aging and future carbon emissions in the United States“, Dalton et al., Energy Economics, 2008, se estima el efecto potencial del envejecimiento de la población en el consumo de energía y en las emisiones de dióxido carbónico (CO2) en EEUU. En un ambiente en el que la población decrezca, el envejecimiento de la población decrece las emisiones, pero si no es así, éstas se incrementan, y en el modelo muy simplificado de los autores, llega a superar los efectos de los cambios tecnológicos. Los autores sugieren que se necesitan más estudios, pero en cualquier caso el factor envejecimiento ha de ser tenido en cuenta en los modelos de predicción de los efectos futuros del tan “tarareado” cambio climático.

Hablando del envejecimiento de la población, se acaba de publicar el artículo “A systematic look at an old problem“, Kirkwood, Nature 2008, en el que se recuerda que, aunque los demógrafos llevan tiempo afirmando que el crecimiento sostenido de nuestra esperanza de vida tiene que parar algún día, hasta ahora este incremento sostenido no parece tener fin. No sólo está creciendo en el tercer mundo sino también en los países desarrollados más avanzados (según la OCDE) y en ellos está creciendo a un ritmo mayor que en los primeros, sorprendentemente. ¿Cuándo acabará este proceso? Nadie lo sabe. ¿Por qué envejecemos? Las teorías más actuales nos dicen que la acumulación de daños moleculares durante toda la vida es lo que nos lleva a ser más frágiles en la “tercera” (o ya “cuarta”) edad, generando desajustes biológicos que pueden llevar a enfermedades y eventualmente al fallecimiento. Estos daños moleculares individuales son esencialmente aleatorios, aunque su tasa de acumulación aumenta con la edad, con lo que los mecanismos de reparación y mantenimiento celular acaban por “no dar a basto”. Esta teoría explica los efectos genéticos (predisposición a ciertos “males”) así como la contribución de los efectos ambientales (como el “consumo” de cancerígenos, como el “tabaco”, o nuestro nivel de vida) en nuestra esperanza de vida.

Sin embargo, los autores de este interesante artículo de revisión se curan en salud y afirman que los avances en años recientes en la comprensión de los misterios del envejecimiento son espectaculares, pero sólo rascan la superficie de este problema extremadamente difícil. Ellos sugieren que sólo los avances en Biología de Sistemas, que permiten una visión holística de los mecanismos celulares podrá permitir una comprensión del mismo. Como preguntó uno de los asistentes a la conferencia “Biología molecular y bioinformática: dos ciencias destinadas a entenderse” impartada por Francisca Sánchez-Jiménez, catedrática de la Universidad de Málaga, en el marco de los “V Encuentros con la Ciencia” ; (como preguntó uno de los asistentes) más o menos explícitamente, mi memoria ya me falla, “con todos estos avances (biología de sistemas, medicina genéticamente dirigida, …), ¿aumentará la esperanza de vida hasta hacernos eternos? ¿Qué pasará cuando todos vivamos 200 años?”. La pregunta no estaba relacionada con el tema de la conferencia y Kika la “toreó convenientemente”. Pero, quizás haya que pensar un poco sobre el tema ya que para 2040 se espera que nuestra esperanza de vida sean 100 años, ¿qué harás cuando llegues a los 100?

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Los agujeros se “tragan” todo a su alrededor no es correcto. Sólo se “tragan” lo que alcanza en su trayectoria a la frontera de la superficie (atrapada) del agujero negro. Por ello, es posible estudiar la dispersión (scattering) de ondas (electromagnéticas, de campos escalares o gravitatorias) que inciden sobre un agujero negro. Esta dispersión conduce a fenómenos muy parecidos a los del arco iris y de las glorias. Por supuesto, estos fenómenos no se pueden observar en agujeros negros astrofísicos aunque si los miniagujeros negros son observados en el LHC (Cern) entonces podrán ser observados y estudiados en ellos.

En los artículos “Scattering of scalar waves from a Schwarzschild black hole“, Norma G. Sánchez, J. Math. Phys. vol. 17, pp. 688 (1976), y “Wave scattering theory and the absorption problem for a black hole”, Norma Sánchez, Phys. Rev. D 16, 937 – 945 (1977), se estudia la dispersión de ondas (escalares, que es el caso más sencillo) en un agujero negro de Schwarzschild (que no rota y que no posee carga eléctrica) para longitudes de onda mucho menores que el radio de Schwarzschild del agujero negro. Aunque las fórmulas analíticas resultantes no se pueden evaluar en el caso general, su evaluación para ciertos casos límite de forma asintótica es presentada. Resultados numéricos se pueden encontrar en el artículo “Orbiting cross sections: Application to black hole scattering“, Anninos et al., Phys. Rev. D 46, 4477 – 4494 (1992), en el que se considera la ondas que dan vueltas en espiral alrededor del agujero (orbiting cross sections or spiraling scattering). Los autores confirman los resultados analíticos anteriores.

Lo más interesante de todos estos artículos es la presencia de glorias (como las de los santos) debidas a la retrodispersión (backward glory scattering). Estas glorias son robustas y aparecen también para agujeros negros en rotación, “Scattering of scalar waves by rotating black holes“, Glampedakis et al., Class. Quantum Grav. vol. 18 1939-1966, 2001.

¡ Qué bonito sería ver la gloria de un agujero negro ! ¡ Qué maravilla si fuera una gloria de ondas gravitatorias ! Para agujeros negros astrofísicos es prácticamente imposible. Aunque no se puede descartar que los avances en la tecnología actual permitan eventualmente estudiar sus efectos de interferencia en lentes gravitatorias.

Sin embargo, como afirman Glampedakis et al., alcanzar una comprensión teórica detallada de la dispersión de ondas en agujeros negros puede mejorar significativamente nuestro conocimiento de la física de los agujeros negros así como la propagación de ondas en espacio-tiempos curvados.