Podcast CB S&R 218: Cromodinámica cuántica, StarLink de SpaceX, el teorema de Sheldon y más

He participado en el episodio 218 del podcast Coffee Break: Señal y Ruido [iVooxiTunes], titulado “Ep218: Cromodinámica Cuántica; China, la Capa de Ozono y la Luna; Big Bang Theory; Redes Neuronales; StarLink; Júpiter”, 16 may 2019. “Todos los comentarios vertidos durante la tertulia representan únicamente la opinión de quien los hace… y a veces ni eso. CB:SyR es una colaboración entre el Área de Investigación y la Unidad de Comunicación y Cultura Científica (UC3) del Instituto de Astrofísica de Canarias”.

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En la foto, abajo, Carlos Westendorp @cwestend, y Héctor Socas Navarro @hsocasnavarro (@pcoffeebreak), y arriba, Sara Robisco Cavite @SaraRC83 (por videoconferencia), Francis Villatoro @emulenews (por videoconferencia), Alberto Aparici @cienciabrujula (por videoconferencia), y Ángel López-Sánchez @El_Lobo_Rayado (por videoconferencia).

00:07:00 Héctor empieza mencionando los titulares en prensa sobre la solución del misterio de la galaxia sin materia oscura. Aclara que se trata del trabajo de Nacho Trujillo que ya se ha comentado en el episodio 208. Por cierto, la distancia a la segunda galaxia sin materia oscura de van Dokkum también tiene el mismo problema. Nacho ha publicado un artículo estimando que su distancia es menor que la que afirma van Dokkum. La noticia es “Resuelto el misterio de la galaxia sin materia oscura,” IAC, 03 Jun 2019. El artículo de Nacho es Ignacio Trujillo, Michael A. Beasley, …, Alexandre Vazdekis, “A distance of 13 Mpc resolves the claimed anomalies of the galaxy lacking dark matter,” Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS) 486: 1192-1219 (Jun 2019), doi: 10.1093/mnras/stz771arXiv:1806.10141 [astro-ph.GA] (26 Jun 2018); el nuevo artículo de Nacho, a punto de ser aceptado en MNRAS, es T. Ruiz-Lara, I. Trujillo, …, J. Sánchez Almeida, “Stellar content, planetary nebulae, and globular clusters of [KKS2000]04 (NGC1052-DF2),” MNRAS 486: 5670-5678 (Jul 2019), doi: 10.1093/mnras/stz1237arXiv:1903.09163 [astro-ph.GA] (21 Mar 2019).

00:16:00 Ángel nos presenta una lúcida crítica a las “constelaciones de satélites” como Starlink de SpaceX, de Elon Musk. Un gran problema para las observaciones científicas de astrofísicos profesionales y astrónomos aficionados. Ángel exagera un poco en su pieza para Naukas asustando con que “quizás dentro de unos años tengamos más satélites que estrellas visibles a simple vista en cualquier parte del mundo casi en cualquier momento de la noche”. Por fortuna, nos aclara que se espera que el problema no sea tan grave, sobre todo tras las medidas que se tomarán tras el gran revuelo mediático que ha tenido este tema entre todos los astrónomos y el público en general.

El jueves 23 de mayo de 2019 SpaceX lanzó 60 pequeños satélites a la órbita baja terrestre que han sido vistos por cientos de miles de personas; su pretensión es lanzar más de 12 000 satélites en una década para ofrecer un servicio de internet a todo el mundo a bajo coste. Por supuesto, en rigor, el problema no es la constelación de satélites de SpaceX, sino que muchas otras empresas pretenden hacer algo similar. El resultado final podría ser que en diez años haya muchas decenas de miles de pequeños satélites orbitando la Tierra.

Esta foto publicada en Space.com en noviembre del año pasado muestra cómo son los satélites de prueba que SpaceX ha lanzado al espacio este mes. Más información en Ángel R. López Sánchez, “La amenaza de Starlink”, Naukas, 04 jun 2019, y Matt Williams, “SpaceX Gives More Details on how their Starlink Internet Service Will Work,” Space.com, 15 Nov 2018, entre otros.

00:57:30 Las observaciones de astrónomos aficionados de la Gran Mancha Roja de Júpiter muestran que parece empezar a descomponerse. La alarma la dio el astrónomo aficionado Anthony Wesley (Australia) y fue confirmada por otros, como Clyde Foster (Sudáfrica) y nuestro amigo Paco Bellido (Córdoba). Parecía que la mancha se estaba deshaciendo, pero luego se ha recuperado. Su tamaño actual es de 1,3 veces el de la Tierra y cada vez es más esférica; a este ritmo para 2040 podría ser circular. ¿Qué pasará en el futuro? No se sabe, pero todo apunta a que acabe desapareciendo.

Paco Bellido‏, @ElbesoenlaLuna, nos mostraba esta comparación en Twitter mostrando “el cambio de tamaño y forma de la Gran Mancha Roja. En la imagen de Damian Peach de 2014 se aprecia que las dimensiones son mucho menores a las de 1879”. Más información en Ángel R. López Sánchez, “Júpiter cambiante”, Zoco de Astronomía, Diario de Córdoba, 26 may 2019, y Anna Martí, “Adiós, Gran Mancha Roja: la NASA calcula que a la gran tormenta de Júpiter le queda más bien poco,” Xataka, 23 feb 2018.

01:13:30 Se han descubierto emisiones de CFC-11 que provienen de China; no se observa CFC-12, por lo que el origen del CFC-11 podría ser la fabricación de espumas para aislamiento térmico para edificios. Estas emisiones violan el Protocolo de Montreal que firmó China, luego podrían ser emisiones ilegales. Se ha descubierto esta emisión usando un método inverso para reconstruir el transporte de estas emisiones en la atmósfera. China ha emitido unos 7.0 ± 3.0 (±1 σ) gigagramos por años más en 2014–2017 que en 2008–2012. Esta cantidad corresponde a al menos entre el 40 % y el 60 % del incremento total de emisiones de CFC-11.

Los modelos numéricos de transporte usados (NAME y FLEXPART) usando datos de AGAGE, o NOAA, permiten estimar que se emitieron 64 ± 2 Gg/año, o 63 ± 2 Gg/año, de CFC-11 entre los años 2008 y 2012. El valor medio es 75 ± 3 Gg/año, o 80 ± 3 Gg/año, entre 2014 y 2017, lo que supone un incremento de 11 ± 3 Gg/año (17 ± 5%), o 17 ± 3 Gg/año (26 ± 5%), por encima de las emisiones en el periodo 2008–2012 period. Estos resultados están de acuerdo con estimaciones previas. Este resultado se ha publicado en M. Rigby, S. Park, …, D. Young, “Increase in CFC-11 emissions from eastern China based on atmospheric observations,” Nature 569: 546-550 (22 May 2019), doi: 10.1038/s41586-019-1193-4; más información en Dennis Normile, “Rogue ozone-destroying emissions traced to northeastern China,” News, Science, 22 May 2019, doi: 10.1126/science.aay1333.

01:19:30 El instrumento VNIS del rover Yutu-2 de la misión China Chang’E-4, que está en el cráter Von Kármán en la cara oculta de la Luna, ha encontrado indicios de rocas del manto lunar. Se cree que los grandes cráteres lunares son resultado de un impacto de un cuerpo tan energético que penetra la corteza lunar y llega hasta el manto superior, provocando que rocas del manto acaben en la superficie lunar. Lo que ha logrado VNIS (Visible and Near Infrared Spectrometer) es ofrecer indicios de estas rocas del manto en la superficie del cráter. Dichos indicios tendrán que confirmarse por futuras observaciones de Yutu-2.

Se han obtenido dos medidas en concreto, en esta figura llamada CE4_0015 y CE4_0016. En mi opinión el resultado es sugerente, pero pobre. Hay que esperar a futuras medidas para confirmar estas observaciones. El artículo es Chunlai Li, Dawei Liu, …, Ziyuan Ouyang, “Chang’E-4 initial spectroscopic identification of lunar far-side mantle-derived materials,” Nature 569: 378-382 (15 May 2019), doi: 10.1038/s41586-019-1189-0. Más información en Nuño Domínguez, “China halla restos de un mar de lava en la cara oculta de la Luna”, Materia, El País, 16 may 2019.

01:32:30 Alberto nos habla de las contribuciones de Murray Gell-Mann (1929–2019), Premio Nobel de Física en 1969 (en solitario); hasta ahora se han publicado las nominaciones al Nobel de Física hasta 1966, luego sabemos que Gell-Mann recibió 2 nominaciones en 1960, 1 en 1961, 1 en 1964, 9 en 1965 y 26 en 1966 (luego ya en 1966 era firme candidato al Nobel). En este blog te recomiendo leer “La historia de los quarks y Murray Gell-Mann”, LCMF, 09 jul 2010; “Petermann, Gell-Mann y Zweig: un triplete en la historia de los quarks”, LCMF, 13 ago 2017; “Nota dominical: La curiosa historia de la cromodinámica cuántica (QCD)”, LCMF, 09 dic 2012; “Nota dominical: Los tres primeros quarks y la historia de sus nombres”, LCMF, 15 jul 2012; “Nota dominical: El nombre de los quarks de tercera generación”, LCMF, 09 ago 2015; entre otros. Alberto nos recomienda leer a Harald Fritzsch, “The history of QCD,” CERN Courier (Oct 2012) 21-24 [PDF], y Jonathan L. Rosner, “The Eightfold Way,” Univ. Chicago (2002) [PDF].

02:10:30 ¿Una frikada en Big Bang Theory? Nos lo cuenta Manon Bischoff, “Descubierta una nueva propiedad de los números primos gracias a The Big Bang Theory”, Investigación y Ciencia, 29 may 2019. En el 73-ésimo capítulo de la serie The Big Bang Theory el personaje Sheldon Cooper enunció algunas propiedades del número 73 (resulta que Jim Parsons, el actor que interpreta a Sheldon, nació en 1973). “«¿Cuál es el mejor número de todos?», pregunta Sheldon a Raj, Howard y Leonard. «Por cierto, solo hay una respuesta correcta», les advierte. «El mejor número es el 73», acaba contestando el brillante pero impertinente físico. «El 73 es el 21-ésimo número primo. Al invertir sus cifras obtenemos 37, que es el primo número 12. Y al invertir este obtenemos 21, que es el producto de —agarraos fuerte— 7 y 3». Pero lo que provocó la risa en los otros personajes de la serie y en muchos espectadores hizo reflexionar a los matemáticos”.

Esta escena de la serie generó una conjetura, ¿existen otros «primos de Sheldon» con esas características?, que se publicó en Jessie Byrnes, Chris Spicer, Alyssa Turnquist, “The Sheldon Conjecture,” Math Horizons, 23: 12-15 (13 Dec 2017), doi: 10.4169/mathhorizons.23.2.12. Ha costado unos años, pero se ha demostrado que el 73 es el único número primo que satisface todas las características descritas por Sheldon. El artículo es Carl Pomerance, Chris Spicer, “Proof of the Sheldon Conjecture,” American Mathematical Monthly 121: 1 (21 Feb 2019) [PDF]. Más información en David Brooks, “Dartmouth mathematician gets the ‘Big Bang Theory’ treatment,” Granite Geek, 25 Apr 2019.

02:23:00 Se ha publicado un artículo en PNAS que propone un modelo para seguir la evolución de redes de neuronas artificiales en problemas de clasificación. Se usa una red lineal (salvo por el aprendizaje que es no lineal) y se usa la descomposición en valores singulares para estudiar cómo emergen los conceptos abstractos con significación (semántica). Sin lugar a dudas tendré que dedicar una pieza en este blog a dicho artículo (pues en el programa, al final, estábamos un poco cansado y creo que no lo hemos explicado todo lo bien que hubiera sido conveniente). El artículo es Andrew M. Saxe, James L. McClelland, Surya Ganguli, “A mathematical theory of semantic development in deep neural networks,” PNAS June 116: 11537-11546 (17 May 2019, doi: 10.1073/pnas.1820226116.

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Por Francisco R. Villatoro
Publicado el ⌚ 7 junio, 2019
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