Mortalidad masiva invernal de peces en el delta del río Colorado, California.

La noticia “Aparecen 800 toneladas de peces muertos en Grecia” acompañada de un vídeo ilustrativo en el que se ven las doradas y las lubinas, cuando menos llama la atención, no por el hecho, habitual a quien conoce algo de Ecología en Piscifactorías, sino porque el periodista afirma que “los biólogos de la zona aseguran no haber visto nada igual y creen que es debido al cambio climático.” ¡¡Qué malo es el cambio climático!! O mejor, ¡¡qué ignorantes son esos biólogos!! O mejor aún, ¡¡qué ignorante debe ser el periodista!!

Thomas P. Hurst ha estudiado las causas de estas mortandades masivas en peces desde hace años (en concreto en el río Hudson, piscifactorías y en laboratorio). Su último artículo de revisión es interesante al respecto. Journal of Fish Biology, Volume 71, Issue 2, Page 315-345, Aug 2007, nos indica que la mortalidad invernal masiva de peces ha sido documentada en un gran número de poblaciones en aguas abiertas y en menor número, aunque creciendo, en estuarios y piscifactorías. La razón exacta tras estas muertes masivas (normalmente relacionadas con fallos respiratorios según las autopsias) es desconocida, aunque se ha sugerido que las más importantes pueden ser cambios bruscos de temperatura (que explican los patrones geográficos observados) y la falta de alimento (hambrunas), aunque el efecto de predadores o enfermedades patógenas no puede descartarse. Ciertos experimentos parecen indicar que estos efectos múltiples están relacionados.

La mortalidad invernal es un fenómeno evolutivo que impone a la dinámica de la población episodios de reducción periódica del tamaño de la población que permiten regular la talla, peso y forma física general de la población: la mayoría de las causas de mortandad seleccionan los peces más pequeños, con menos grasa corporal y menos resistencia.

Hurst opina que se requiere más investigación en los aspectos ecológicos de la mortalidad invernal masiva con objeto de determinar los posibles efectos del cambio climático en la misma, así como para definir nuevas estrategias para la gestión de piscifactorías.

Un extenso número de referencias sobre el tema de las mortandades de peces, no sólo por efectos invernales, sino también por contaminación (asociada a la bajada de la concentración de oxígeno en el agua) la tenéis aquí, para los interesados.

Trinity (c) The Matrix

La Academia (Norteamericana) de Ingeniería (National Academy of Engineering) ha nombrado un comité para determinar los grandes retos pendientes de la ingeniería (The Grand Challenges for Engineering). Acaban de publicarse sus resultados:

Permitidme algunos comentarios sobre “Nuevas técnicas de aprendizaje personalizado“. ¿Cómo aprendemos? ¿Todos aprendemos igual? Las investigaciones psico-pedagógicas parecen mostrar que que aprendemos de forma muy diferente. Por ejemplo, algunos niños aprenden a hablar a base de “aprender palabras completas” y otros a base de “aprender fonemas indivuales”. El aprendizaje es algo muy personal. Por tanto, la docencia debería ser personalizada.

La inflexibilidad del sistema educativo actual, que no tiene en cuenta las diferencias de actitud o interés, de edad, de entorno cultural y familiar, o nivel de motivación. Los estudiantes altamente auto-motivados pueden seguir estrategias auto-dirigidas bajo una guía muy suave. Otros estudiantes prefieren un enfoque mucho más estructurado siguiendo las guías de un maestro, estando auto-motivadas sólo en ciertos tópicos de su interés. Incluso hay alumnos que necesitan recibir “regalos” para motivarse y aprenden mejor con una formación paso a paso. Finalmente, también están los que se resisten sistemáticamente al aprendizaje y no tienen ningún interés en alcanzar los logros establecidos por el Sistema. Esta clasificación de estudiantes se refleja en que algunos prefieren aprender a base de ejemplos, otros encontrando respuestas a preguntas, y aún otros resolviendo los problemas por sus propios medios.

En Aprendizaje Guiado por Ordenador (CAL, computer-aided learning) se pretenden utilizar nuevas tecnologías (ordenadores, internet) con objeto de desarrollar técnicas de aprendizaje “inteligente”, sistemas de “recomendación” que guían el estudio individual en función de las preferencias y actitudes del propio alumno. Es el campo de “Tutores Inteligentes” donde se tratan de desarrollar las técnicas que posibilitarán estas nuevas ténicas de aprendizaje. Por ejemplo, métodos para “optimizar” el orden de presentación de los temas, como el uso de algoritmos genéticos. También se utilizan técnicas de modelado del “conocimiento” y “aptitudes” del alumno.

Por supuesto, el sueño de adquirir conocimiento inmediato, como cuando Trinity en la película “Matrix” aprende a pilotar un helicóptero al instante mediante la descarga en su cerebro de un programa para hacerlo son solamente ciencia ficción, y lo serán al menos durante el siglo XX. Más información en “What is Personalized Learning?,” The e-Learning Developers’ Journal May 7: 1-7 (2002).

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¿Cómo debe una compañía aérea planificar la entrada de pasajeros en un avión? Todos hemos vivido esta experiencia, a veces con éxito, rápidamente tomamos asiento, otras no tanto, tenemos que esperar largas colas y aparecen conflictos con el equipaje y demás pasajeros. Este problema es fundamental en las líneas de bajo coste. ¿Hay alguna solución “científicamente óptima”? Steffen, mientras volaba hacia una Conferencia, se planteó el problema y decidió desarrollar una simulación (estocástica tipo Montecarlo) basada en Cadenas de Markov con objeto de buscar dicha respuesta.

El modelo de Steffen es extremadamente simple pero conduce a una solución “razonable”, la mostrada en la figura de arriba (los númeos 1, 2, …, 5 indican los primeros pasajeros que entran, los segundos, etc. ). La figura es del artículo de Philip Ball, “Strict ordering slashes tarmac time,” Nature 451, 1040, 27 February 2008. El interesante artículo de Jason H. Steffen, es “Optimal boarding method for airline passengers,” ArXiv Preprint (Submitted on 6 Feb 2008), quien usa sus simulaciones para encontrar el orden de entrada al avión óptimo en el sentido de minimizar el tiempo requerido para el abordaje de los pasajeros. ¿En qué se consume más tiempo? Según el modelo en la colocación del equipaje, que bloquea el pasillo. Steffen ha supuesto que la distribución de tiempo consumido en colocar el equipaje es aleatorio (sigue una distribución normal).

Una sorpresa interesante de este trabajo es que el método que utilizan la mayoría de compañías, que los pasajeros entren según su número de asiento llenando de atrás hacia adelante el avión, es el peor entre todos los estudiados, ya que el problema del estorbo entre pasajeros “cercanos” se produce igualmente. Lo necesario es que los pasajeros tengan cierto “entorno” vacío a su alrededor para poder encajar bien su equipaje. Quizás el resultado óptimo es poco práctico para avisar a los pasajeros desde megafonía. Algo más práctico, aunque no óptimo, es que entren primero los pasajeros de ventanilla, los de al lado, y así sucesivamente (es decir, según la letra y no el número del asiento).

Obviamente, el estudio tiene un gran problema. Se ha encontrado la manera más rápida para la entrada de pasajeros no correlacionados (independientes) entre sí, lo que no suele ser el caso, muchos viajamos con la familia, amigos, o incluso a quienes conocemos en la cola de espera. Sin embargo, para los investigadores esto es una ventaja, ya que dicho caso tendrá que ser estudiado en el futuro cercano.

David Gurwitz de la Universidad de Tel-Aviv, comenta, pero sin simulaciones por ordenador que apoyen esta idea, que quizás es mejor que entren primero los pasajeros con equipajes de mano más grandes, ya que son los que más tiempo tardan en colocarlo. Incluso recomienda que las compañías premien con rebajas en el billete a los pasajeros que lleven equipajes de mano más pequeños o que no lleven ninguno, salvo el ordenador portátil, y que facturen el resto. Quizás él se encuentra en dicho caso.

¿Alguna compañía, quizás de bajo coste, incorporará estas ideas próximamente? Se prometen grandes reducciones en los costos del abordaje y futuros estudios más exhaustivos.

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Aunque parezca broma, que lo es, también va en serio.

A por una Tercera República Española.

Representacion de la II Republica

Galope, Alberti

Las tierras, las tierras, las tierras de España, las grandes, las solas, desiertas llanuras. Galopa, caballo cuatralbo, jinete del pueblo, al sol y a la luna.¡A galopar, a galopar, hasta enterrarlos en el mar!

A corazón suenan, resuenan, resuenan las tierras de España, en las herraduras. Galopa, jinete del pueblo, caballo cuatralbo, caballo de espuma.

¡A galopar, a galopar, hasta enterrarlos en el mar!

Nadie, nadie, nadie, que enfrente no hay nadie; que es nadie la muerte si va en tu montura. Galopa, caballo cuatralbo, jinete del pueblo, que la tierra es tuya.

¡A galopar, a galopar, hasta enterrarlos en el mar!

“A Galopar”, Paco Ibañez (junto al propio Alberti)

http://es.youtube.com/watch?v=15JfnrqBqSI

A por una Tercera República Española.

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Me ha sorprendido leer en la Guía para Autores de la revista “Applied Mathematics and Computation“, de Elsevier, “AMC does not consider papers on cryptography, the DEA method or the Adomian procedure,” sobre todo porque AMC ha publicado 221 artículos sobre la técnica de Adomian de los que 92 se han publicado en los últimos dos años, desde 2006. Más aún, A.-M. Wazwaz tiene 118 artículos publicados en dicha revista, 100 de los cuales son posteriores al año 2000, y la mayoría aplican la técnica de Adomian y sus variantes. ¿Será un “ataque” directo contra Wazwaz y sus seguidores, los wazwazianos?

El Dr. Abdul-Majid Wazwaz, professor of mathematics de la Saint Xavier University, en Chicago, con un h-índice de 22 y más de 180 publicaciones con índice de impacto ha demostrado en los últimos 8 años que escribir artículos es tan fácil como hacer galletas (hasta 31 artículos en el JCR como único autor en 2006). En revistas de Elsevier, ya tiene 11 aceptados en 2008 y ha logrado 36 y 35 en 2007 y 2006, respectivamente. ¡¡Parece fácil, pero es un artículo cada 10 días!! Aparte, como su página web muestra, da clases, envía artículos a congresos y hasta escribe libros y monografías de investigación. ¡¡Un monstruo!!

¿Cómo se puede lograr todo esto? Aplicando la técnica de Adomian y sus variantes (la técnica del coseno/seno, de la exponencial, de la tangente hiperbólica, etc.), es decir, usar un ansatz para obtener la solución particular (tipo onda solitaria) de una ecuación en derivadas parciales. De hecho, si miramos sus artículos, ha escrito “muchísimas” veces el “mismo” artículo, variando ligeramente ciertos detalles en la ecuación considerada. Artículos “calcados”. Más aún, ni se molesta en dibujar gráficamente las soluciones que obtiene, por lo que le da lo mismo obtener una secante o una cosecante (soluciones no acotadas) como ondas propagantes, para él es una solución tan válida como cualquier otra.

Wazwaz ha logrado un gran número de seguidores, los wazwazianos, que siguiendo su estela, sobre todo matemáticos aplicados chinos (no citaré nombres, pero son fáciles de localizar). La mayoría de los wazwazianos completa sus artículos con gráficas de las soluciones y “venden” la técnica de Adomian y sus variantes tanto como un método analítico como numérico, aunque no hacen nada de análisis numérico. En mi opinión, no he hecho un estudio al respecto, se ha “montado” un grupo de investigadores que trabajan todos más o menos en lo mismo y que se aceptan los artículos los unos a los otros.

Wazwaz y los wazwazianos han sabido aprovechar el “publish or perish” a las mil maravillas y parece que hasta ahora les ha ido muy bien. ¿Te gustaría unirte al club?

Me veo obligado a hacer algunas confesiones.

No, lo confieso, no soy wazwaziano.

Sí, lo confieso, envidio a Wazwaz, que ha sabido encontrar todo un “filón” en un campo tan difícil como la Matemática Aplicada.

Sí, lo confieso, he hecho de revisor de uno de sus artículos y recomendé que fuera aceptado.

Sí, lo confieso, en uno de mis artículos, cité uno de los suyos.

Sí, lo confieso, he hecho de revisor de un artículo de wazwazianos.

Sí, lo confieso, recomendé que no fuera aceptado.

Sí, lo confieso, un revisor de uno de mis artículos me obligó a quitar una referencia a Wazwaz como condición, entre otras, para aceptarme el paper.

Sí, lo confieso, la quité.

http://es.youtube.com/watch?v=R1iqFskHtHo

Sí, parece sorprendente, pero se acaba de publicar un estudio que muestra que las mujeres casadas consideran más “sexys” a los hombres solteros durante la menstruación (el periodo o la regla) [Matt Kaplan, “Fertile wives find single men sexy,” Nature News, 26 feb. 2008] ¿Prefieren “ligar” con hombres solteros en dicho caso? Al menos los ven más “sexys”.

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El artículo “The best men are (not always) already taken: Female preference for single versus attached males depends on conception risk,” Psychological Science, 19, 145-151 (2008), ha sido escrito por Paola Bressan (guapa investigadora italiana de la Univ. de Padua) junto a Debora Stranieri una de sus estudiantes. Enmarcan este artículo en uno de sus tópicos de investigación: “Facial attractiveness and mate choice”, que con el riesgo de ser calificado de “machista” me atrevo a calificar de un buen tópico de investigación para una psicóloga: ¿por qué ciertos hombres atraen a ciertas mujeres?

Los estudios parecen indicar que las mujeres en periódo fértil se sienten “instintivamente” más atraídas hacia los hombres solteros, mientras que las que están en periódo infértil son más atraídas por los hombres casados. Las raíces evolutivas de este comportamiento pueden estar en “Ancestral women who felt more attracted to a single man than to an already coupled one would have been more likely than others to succeed and transmit this preference to their daughters,” afirma Paola Bressan, y por supuesto “These subconscious preferences are apparently still with us.” Paola cree que estos hombres preferidos lo son como potenciales futuras parejas en caso de que dejen a la suya: “A coupled man obviously has the skills to maintain a long-term relationship, whereas a single man is an unknown. Indeed, women tend to be suspicious of men who are still on the mating market.”

Las investigadores van más allá y afirman que una estrategia para una mujer es desarrollar una relación duradera con un hombre “de baja calidad” genética mientras en secreto se relaciona sexualmente con hombres solteros “de alta calidad” genética. El único problema es que las pillen, ya que, en el mundo animal, sus machos de animales con relación duradera, atacarán a las hembras adulteras. En los humanos, estos ataques pueden estar relacionados con los celos y la violencia de género.

¿Cómo se ha realizado el estudio? Se han seleccionado 100 mujeres solteras y 100 casadas y se les ha mostrado fotos de hombres con una etiqueta indicando si están solteros, casados, enamorados, o tienen una novia. Cuando el mismo hombre es etiquetado como soltera en lugar de en las otras clases, las mujeres con la regla lo puntúan un 13% más alto que en los otros casos; las mujeres sin la regla, sorprendentemente, lo puntúan un 8% más bajo. Este efecto se acentúa más cuando los hombres fotografiados son además “especialmente guapos” (por ejemplo, buena musculatura o buena simetría facial).

Sorprende de este tipo de estudios el comprobar que “instintivamente” o “subconscientemente” las mujeres adúlteras no tratan de evitar quedarse embarazadas, todo lo contrario. Afortunadamente, nuestro cerebro “consciente” es tan fuerte que normalmente logra vencer a los “instintos” y al “subconsciente” y la mayoría de los relaciones extramatrimoniales no acaban en embarazo. Al menos eso espero creer… por la cuenta que me trae.

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figura 1.

El post ¿has visto ese lindo electrón?, que alude a que en La Aventura de las Partículas los leptones son dibujados como felinos (electrón – gato, muón – león, y tauón – tigre), parece sugerir que se ha observado por primera vez la onda “cuántica” de un electrón. En mi opinión, no es realmente cierto, aclarémoslo un poco.

La dualidad onda-partícula es el hecho de que un electrón cuando realizamos un experimento para ver su naturaleza como partícula (onda) se comporte como una partícula (onda), siendo fiel reflejo del principio de incertidumbre de Heisenberg, la complementaridad de Bohr, el hecho de que el experimento altera la “naturaleza” del sistema cuántico medido. Muchos experimentos han demostrado esta “doble” naturaleza del electrón (en realidad el electrón no es ni una onda, ni una partícula, sino que es otra cosa que puede ser observada como partícula u onda, según el experimento, pero que no sabemos observar de ninguna otra forma).

El artículo “Coherent Electron Scattering Captured by an Attosecond Quantum Stroboscope,” de Mauritsson et al., Physical Review Letters, 22 feb 2008, aparecido en ArXiv en agosto del pasado año, muestra por primera vez una imagen de un electrón en el espacio de momentos, es decir, visto como onda, orbitando en un átomo gracias al mismo efecto estroboscópico que nos hace pensar que los radios de una rueda que se mueve a más de 30 vueltas por segundo parece que, a veces, va hacia atrás. Utilizando pulsos ultracortos (de attosegundos) y gracias a un efecto estroboscópico cuántico han podido observar un electrón a “fogonazos” en periodos de tiempo inferiores al femtosegundo (10-15 segundos). ¡¡Espectacular!! Una animación la podéis ver aquí en AVI o MOV.

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figura 2.

El principio físico de la técnica de estroboscopía cuántica utilizada para capturar el movimiento del electrón se ilustra en la figura 2. Un tren (o una sucesión) de pulsos ultracortos en el régimen de attosegundos, en el ultravioleta (onditas azules dentro de la envolvente roja en la figura 2) que inciden sobre un material, logran la ionización de éste por efecto túnel y que algunos de sus electrones “salten”. Un láser de campo infrarrojo está colocado de tal forma que los electrones “saltan” sobre él. El efecto estroboscópico se consigue sincronizando de forma correcta los pulsos ultravioletas y el láser infrarrojo, de forma tal que sólo un eleectrón y exactamente uno “salta” en cada ciclo del láser (las “bolas” azules en la figura 2). Estos electrones se dispersan conforme se propagan hacia el detector (espectrómetro) donde su distribución de velocidades (momentos) es medida. En el detector estos electrones individuales se comportan como ondas, se superponen allí e interfieren (fenómeno estrictamente ondulatorio), mostrando las espectaculares figuras mostradas en figura 1 y en las animaciones (si no las has visto aún, hazlo ahora).

En las animaciones verás que el patrón de interferencia cuando oscila de arriba a abajo muestra una clara asimetría. Esta asimetría confirma que cada imagen corresponde a la ionización a una fase particular del campo del láser infrarrojo. Como ves en la figura 2, la colocación de las onditas azules en la envolvente roja (fase) es distinta en la figura 2 derecha e izquierda que también muestran que el patrón de interferencia adquiere asimetría (hacia arriba en la figura 2 derecha). Simulaciones por ordenador de la ecuación de Schrödinger dependiente del tiempo muestran resultados que son compatibles con los obtenidos experimentalmente (en la figura 1 el lado izquierdo es simulado por ordenador y el derecho obtenido experimentalmente). Que las oscilaciones experimentales en el campo de interferencia coincidan con las esperadas según la teoría cuántica es lo que nos hace pensar que se está observando el campo ondulatorio del electrón.

Lo que los autores de este trabajo han observado es el resultado de las franjas de interferencia de “muchísimos” electrones y no de un sólo electrón como parece indicarse en el post ¿has visto ese lindo electrón? Sin embargo, los autores se amparan en el efecto estroboscópico que igual que la persistencia de nuestra retina a la hora de ver la televisión (un punto luminoso moviéndose por una pantalla de fósforo) nos hace creer que estamos viendo una imagen continua y completa (aunque sólo estemos percibiendo la adición de muchos electrones).

La importancia del resultado obtenido es que se podrá estudiar a escala de sub-femtosegundos ciertos detalles del proceso de ionización átomos en superficies y sus consecuencias en los electrones “emitidos” que eran imposibles de observar sin esta técnica estroboscópica. El artículo “Attosecond Control of Ionization Dynamics,” de los mismos autores será de interés para los que quieran conocer mejor estas técnicas de visualización de la interferencia de paquetes de onda gracias a la modulación por absorción de fotones.

PS (31 de enero de 2009): Esta es la entrada más visitada de este blog durane el año 2008. Aquí tenéis el vídeo de youtube de la imagen del electrón en el espacio de momentos obtenido por los físicos suecos autores de la primera imagen de esta entrada.

http://es.youtube.com/watch?v=ofp-OHIq6Wo

Quizás disfrutaréis como yo del experimento de la doble rendija de Hitachi, cuyo vídeo lleva también cierto tiempo en yotube. Todo un clásico.

http://es.youtube.com/watch?v=ZJ-0PBRuthc

En el suplemento dominical Magazine del periódico de “Pedrojete”, nuestra Primera Vicepresidenta contesta “¡No soy lesbiana!”. Para reafirmarse en lo políticamente correcto de su heterosexualidad refuerza dicha afirmación recordando que “estuvo a punto de casarse…, con un guapísimo arquitecto, Tocho, de quien conserva una foto en su casa” (¡qué romántico!).

Es curioso, no que conserve la foto de un antiguo amor a quien abandonó en el altar, sino que en época electoral “Mayte” no haya querido salir del armario del felipismo y el periodista de “Pedrojete” (siempre sesgado hacia la “derecha”) parece que ha querido olvidar la relación amorosa (vox populi a principio de los 1990s) de “la vice” con Juan Alberto Belloch, el bi-ministro de Justicia e Interior, “justiciero” del felipismo de esos años, responsable de que “Mayte”, jueza gracias al cuarto turno y sin ninguna sentencia firmada, fuese inmediatamente designada como vocal del Consejo General del Poder Judicial.

La “vice” no quiere salir del armario del felipismo y bajo las órdenes de “el jefe”, en plena campaña, no quiere que se recuerde su relación con el GAL, las escuchas ilegales del Cesid, el caso Roldán, … Se libró por los pelos y ha llegado a lo más alto. Su “idilio político” con “el presi” parece que va para largo. En el debate de hoy, Rajoy tendría que haber “atacado” y me ha dado la sensación que ha sido al revés, con Rodríguez echado “físicamente” hacia adelante. Rajoy ha jugado con negras como si tuviera blancas. Rodríguez, con blancas, en mi opinión, ha ganado, sin brillantez, pero me parece que ha ganado. ¿Influirá el debate en los indecisos? ¿Influirán los comentarios de los periódicos de mañana por la mañana? ¿Arreglaremos todos los españoles el país mientras tomamos un merecido café de por la mañana? Volvamos al hilo…

¿Por qué no ha querido “Pedrojete” destapar el felipismo de “la vice”? ¿Otro ejemplo más de autocensura en la Prensa Nacional? ¿Cumplirá su palabra “el follonero” y votará a Rodríguez (fue el primero en mencionar a Javier Bardem y lo hizo con elegancia)?