Francis en Enciérrate con la Ciencia #27: Varias preguntas sobre ciencia

Por Francisco R. Villatoro, el 10 febrero, 2021. Categoría(s): Ciencia • Noticias • Podcast Enciérrate con la Ciencia • Recomendación • Science ✎ 3

He participado en el episodio 27 de Enciérrate con la Ciencia, el domingo 31 de enero [PodcastidaeSpreaker, iVoox, YouTubeTwitch, etc.]. Una iniciativa de Sara Robisco @SaraRC83 apoyada desde @Podcastidae por Juan María Arenas @jmarenas_eco, y Enoch Martínez @enochmm, que ahora son miembros de Scenio. Este episodio ha sido patrocinado por GMV (@infoGMV_es). Han intervenido en este programa Juan Carlos Gil @ApuntesCiencia, Beatriz Ruiz Granados @cmbearg, Sandra Merino @Sandribiopio, y un servidor.

“El coronavirus está obligándonos a estar en nuestras casas, así que unos cuantos científicos y divulgadores científicos hemos pensado en crear algunos Podcast en directo para hablar de ciencia, responder dudas, debatir y todo aquello que nos haga pasar un rato entretenido, a los que estamos tanto detrás como delante del micro. Durante el directo del programa los oyentes pueden hacer preguntas e intervenir usando la etiqueta (hashtag) #EncierrateConLaCiencia”.

Ir a descargar el episodio 27.

Lo siento, no recuerdo quién realizó las preguntas. La primera es «¿hay planetas más allá de Plutón?» No lo sabemos, pero hay indicios indirectos de un potencial planeta 9 (también llamado planeta X); en mi opinión, estos indicios son insuficientes. Lo que sabemos que hay son planetas enanos (como el propio Plutón) entre los objetos transneptunianos: Eris, Haumea, Makemake, Gonggong, Quaoar, Sedna, Orcus, Salacia y 2002 MS₄ son los de mayor tamaño (entre los conocidos).

La siguiente pregunta es sobre la conservación de energía en la expansión cósmica. En relatividad general la conservación de la energía es un asunto delicado; según el teorema de Noether la energía es la magnitud conservada en un sistema invariante ante traslaciones en el tiempo, pero esta invariancia no tiene sentido en un espaciotiempo curvado (salvo que se esté una región asintóticamente plana). Hay definiciones de la energía basadas en pseudotensores que se conservan, pero no siendo tensores su definición depende del sistema de coordenadas. En cosmología se puede definir una conservación de energía para la solución de la ecuación FLRW para un espaciotiempo en expansión. En ese sentido se puede hablar de conservación de la energía.

Una hipótesis sugerente es que el universo (que aparenta ser plano por tener una densidad de energía igual a la crítica) nació de una fluctuación cuántica de un falso vacío primordial con energía media cero; su energía total sería cero durante la expansión cósmica, resultado de aplicar un principio de conservación. La idea es que la energía del campo gravitacional es negativa y compensa exactamente a la densidad de energía de su contenido. Por supuesto, se trata de una especulación. El artículo original es Edward P. Tryon, «Is the Universe a Vacuum Fluctuation?» Nature 246: 396-397 (14 Dec 1973), doi: https://doi.org/10.1038/246396a0 (PDF).

Nos piden que comentemos el artículo de Marta Pulido Salgado, «Logran almacenar datos digitales en el ADN de bacterias vivas,» Investigación y Ciencia, 12 ene 2021. Se ha desarrollado una especie de memoria EEPROM que usa la edición genética CRISPR-Cas9 para guardar información (hasta 72 bits) en una célula viva que puede llegar a dividirse múltiples veces sin pérdida de información. Muchos estudios previos han considerado el ADN como soporte de información, por su alta densidad (10¹⁵ bytes por gramo) y por su gran estabilidad a largo plazo. El problema es cómo almacenar información sin necesidad de la síntesis química del ADN in vitro.

La noticia es sobre una técnica para lograr el almacenamiento inducido por señales eléctricas que excitan un sistema CRISPR-Cas9 que corta y pega información en plásmidos (trozos circulares de ADN diferentes al ADN del genoma de la bacteria). La ausencia o presencia de un pulso eléctrico hace que la herramienta CRISPR-Cas9 inserte un espaciador u otro, cada una representando el «0» y el «1» binarios; los espaciadores tienen 23 nucleótidos. Así se ha logrado almacenar hasta 72 bits (codificando el mensaje «hello world!» en el genoma de Escherichia coli). La lectura es muy lenta y requiere secuenciar el ADN de la bacteria. Lo relevante es que los datos almacenados han sobrevivido estables durante al menos 80 ciclos de división celular; por supuesto, hay mutaciones, pero como los espaciadores tienen 23 nucleótidos, si los que representan el «‘0» y el «1» son muy diferentes, será fácil reconocerlos y recuperar la información a pesar de las mutaciones.

El artículo es Sung Sun Yim, Ross M. McBee, …, Harris H. Wang, «Robust direct digital-to-biological data storage in living cells,» Nature Chemical Biology (11 Jan 2021), doi: https://doi.org/10.1038/s41589-020-00711-4; más información divulgativa en Santi Bhattarai-Kline, Sierra K. Lear, Seth L. Shipman, «One-step data storage in cellular DNA,» Nature Chemical Biology (26 Jan 2021), doi: https://doi.org/10.1038/s41589-021-00737-2; Robert F. Service, «Scientists ‘program’ living bacteria to store data,» Science, 11 Jan 2021, doi: https://doi.org/10.1126/science.abg5254.

Dibujo20150310 iridophore panther chameleons - TEM images of guanine nanocrystals in S-iridophores in the excited state and D-iridophores - nature comm

Pregunta CJMartino por la biología de los cromatóforos iridóforos. Responde Sandra que los cromatóforos son células que contiene pigmentos y permiten cambios de color. Comenta Juan Carlos que también existe la coloración estructural. Yo cito mi pieza «Los cristales fotónicos y el cambio de color de los camaleones», LCMF, 11 mar 2015.

Victor Vilela pregunta «¿qué probabilidad jay de que el universo sea una burbuja? ¿Y de que existan más burbujas?» Contesta Bea que hay un único universo a nivel observacional, pero que hay especulaciones teóricas que apuntan a un multiverso inflacionario. El espaciotiempo es plano según nuestras observaciones, pero hay una franja de error para la curvatura; por tanto, nuestro universo podría ser un universo burbuja con una curvatura finita muy pequeña.

Alguien pregunta «¿son filósofos o físicos los físicos teóricos?» Comentamos que la especulación en física es próxima a la filosofía, pero que la labor de los teóricos es en gran parte matemáticas. Así que la cuestión sería si los físicos teóricos son más físicos o más matemáticos.

Pregunta Félix Moreno: «¿Cuál es el futuro de la tecnología teniendo en cuenta que el petróleo se acaba?» Comentamos que el petróleo es tanto una fuente de energía como una materia prima. Sara nos habla de la automoción, donde se apuesta por el gas natural (p.ej. de vertederos para camiones de basura), pero siempre como transición hacia el vehículo eléctrico. Mencionamos los problema de las baterías y de las pilas de hidrógeno.

Pregunta alguien «he leído en medios generalistas sobre contagios COVID-19 en perros y gatos, ¿es preocupante?» Contesta Sandra que sí puede ocurrir que una mascota se contagie, pero que no hay casos de contagio a humanos. Así aprovechamos para hablar de virus y zoonosis.

Finalmente, preguntan por la importancia de estudiar campos magnéticos en las galaxias. Contesta Bea. ¡Qué disfrutes del podcast!



3 Comentarios

  1. Hola, interesante articulo de «La máquina de Ramanujan»,
    los «futuros» ordenadores cuánticos y la «IA» nos
    dejaran con la boca abierta.

    Un saludo y gracias.

    1. Hola, Miguel recuerda lo que decía Padre, habla mas despacio
      que tu boca no se adelante a tus pensamientos,
      No ponga el carro delante de la mula.
      Se que Padre nunca subió a un Seiscientos,Formula 1 o
      un F16 tampoco a lo que tú sabes.
      Como los Gigantas primero proponen,sabes como es
      la Cuántica, donde este no le importa.
      Si la gravedad tiene el motor delante
      puedes ponérselo detrás.

      Un saludo y gracias.

  2. Hola emocionante todo su trabajo.y que yo casi sin estudios asista a sus saberes.Pero hay un tema que me preocupa muchísimo y creo fundamental, la cantidad de habitantes en nuestro planeta y como incidimos en todo futuro, yo también.gracias y abrazos.argentina.flavio

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