Podcast CB SyR 329: Carolyn Shoemaker, sintaxis y evolución, granulación Solar, nuevo tetraquark y otras noticias

Por Francisco R. Villatoro, el 20 agosto, 2021. Categoría(s): Ciencia • Física • Matemáticas • Mathematics • Noticia CPAN • Noticias • Physics • Podcast Coffee Break: Señal y Ruido • Recomendación • Science ✎ 7

He participado en el episodio 329 del podcast Coffee Break: Señal y Ruido [iVooxiTunes], titulado “Ep329: C. Shoemaker; Sintaxis y Evolución; Granulación Solar; Tetraquark», 19 ago 2021. «La tertulia semanal en la que repasamos las últimas noticias de la actualidad científica. En el episodio de hoy: Adiós a Carolyn Shoemaker, legendaria descubridora de cometas (min 7:00); Nuevo récord de decimales de Pi (25:00); Sintaxis y palabras no adyacentes en monos, simios y humanos (36:30); Germánico y latín en el inglés (1:09:00); Granulación solar y convección (1:50:00); El LHCb detecta un tetraquark (2:28:00); Señales de los oyentes (2:52:00). 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 del Museo de la Ciencia y el Cosmos de Tenerife con el Área de Investigación y la UC3 del Instituto de Astrofísica de Canarias».

Ir a descargar el episodio 329.

Como muestra el vídeo, en el Museo de la Ciencia y el Cosmos de Tenerife se encuentra su director, Héctor Socas Navarro @hsocasnavarro (@pcoffeebreak), y por videoconferencia María Ribes Lafoz @Neferchitty, y Francis Villatoro @emulenews.

Tras la presentación de Héctor, en breves, lamentamos que el pasado 13 de agosto falleciera la astrónoma Carolyn J. S. Shoemaker (codescubridora del famoso cometa Shoemaker−Levy en 1993) a los 92 años de edad. Ella ostenta el récord del mayor número de cometas descubiertos por una única persona: en 2002 había descubierto 32 cometas, y más de 800 asteroides. Cuenta Héctor que ella tenía una gran agudeza visual binocular, muy importante en el descubrimiento de estos cuerpos menores, ya que se suelen usar binoculares. Por desgracia ha habido muy pocos obituarios. Recomiendo leer «In Memoriam: Carolyn Shoemaker, 1929–2021,» Planetary News, 17 Aug 2021; Carolyn S. Shoemaker, [en.wikipedia y es.wikipedia]. [PS 01 sep 2021] Nature ha publicado un obituario de David H. Levy, «Carolyn S. Shoemaker (1929–2021). Co-discoverer of first comet known to collide with a planet in modern times,» Nature 597: 27 (2021), doi: https://doi.org/10.1038/d41586-021-02345-5. [/PS]

Comento que se ha logrado un nuevo récord en el cálculo de decimales del número pi (62.8 billones); el récord anterior eran 50 billones (obtenido por Timothy Mullican el 29 de enero 2020). El «Desafío Pi» del equipo del Centro de Análisis, Visualización y Simulación de Datos (DAViS) de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Graubünden, Suiza, liderado por Thomas Keller y Heiko Rölke, quería que el récord fuera suizo. Tras 108 días y 9 horas de cálculo lograron su objetivo el 14 de agosto de 2021. El factor limitante en este tipo de cálculo es la gestión de la memoria (solo almacenar los dígitos requiere 63 TB, pero durante los cálculos se usaron hasta 91 TB, para intercambio se usaron 310 TB y casi 180 TB para la copia de seguridad en caché).

Se ha usado el software y-cruncher en C/C++ para Linux (Ubuntu 20.04) que usa la fórmula de los hermanos Chudnovsky (1988) para calcular pi (el método más eficiente conocido que ofrece casi 15 dígitos por iteración). Se ha ejecutado en dos CPU AMD EPYC 7542 con 32 núcleos cada una y una RAM de 1 TB; el espacio en disco duro es de 510 TB brutos (38 discos duros a 7200 rpm cada uno y 16 TB, de los que 34 se usan para intercambiar datos a 8.5 GB/s, y 4 se usan para almacenar los decimales de pi). En la RAM de 1 TB solo se podrían calcular 100 mil millones de dígitos; la clave del cálculo es la gestión del espacio de disco duro. Por cierto, para verificar el cálculo se usan los algoritmos que incluye y-cruncher (que permiten verificar dígitos individuales seleccionados aleatoriamente); uno basado está en la fórmula de Bailey–Borwein–Plouffe descubierta en 1995 por Simon Plouffe, y otro en la fórmula de Fabrice Bellard.

Más información en «Pi-Challenge. World record attempt by UAS Grisons» [web]; en prensa puedes leer AFP in Geneva, «Swiss researchers calculate pi to new record of 62.8tn figures,» The Guardian, 16 Aug 2021; Donna Lu, «New mathematical record: what’s the point of calculating pi?» The Guardian 17 Aug 2021.

Nos habla María de un artículo sobe la evolución de las dependencias sintácticas no adyacentes en monos (titíes), simios (chimpancés) y humanos. Sus experimentos apuntan a que el procesamiento cognitivo de esta habilidad lingüística tiene al menos ~40 millones de años. Por ejemplo, en la frase «el perro que mordió al gato huyó» todos sabemos que huyó el perro, a pesar de que la palabra «gato» está más cerca de «huyó»; este fenómeno se llama dependencia sintáctica no adyacente y es una característica universal del lenguaje humano. Para estudiar si los monos (titíes) también la tienen se han realizado experimentos con una «gramática artificial» (secuencias de tonos modulados en frecuencia), tanto usando dependencias sintácticas adyacentes como no adyacentes.

En los experimentos se empezó con una fase de adquisición, o familiarización, de los animales con la gramática artificial usada. En la segunda fase se les ofreció ejemplos nuevos que eran acordes con lo aprendido en la primera fase, tanto cuando se usaban dependencias adyacentes y no adyacentes… Que los titíes puedan entender las depedencias no adyacentes (aunque no tan bien como los humanos) prueba que estamos ante una característica cognitiva que evolucionó en humanos a partir de sus ancestros. El artículo es Stuart K. Watson, Judith M. Burkart, …, Simon W. Townsend, «Nonadjacent dependency processing in monkeys, apes, and humans,» Science Advances 6: eabb0725 (21 Oct 2020), doi: https://doi.org/10.1126/sciadv.abb0725.

El artículo ha sido criticado porque sus experimentos no pueden distinguir entre dependencias sintácticas y fonológicas, en este último caso la conclusión del artículo no estaría soportada por los experimentos. La crítica en Jonathan Rawski, William Idsardi, Jeffrey Heinz, «Comment on “Nonadjacent dependency processing in monkeys, apes, and humans”,» Science Advances 7: eabg0455 (21 Jul 2021), doi: https://doi.org/10.1126/sciadv.abg0455; Stuart K. Watson, Judith M. Burkart, …, Simon W. Townsend, «Reply to comment on “Nonadjacent dependency processing in monkeys, apes, and humans”,» Science Advances 7: eabj1517 (21 Jul 2021), doi: https://doi.org/10.1126/sciadv.abj1517.

Nos habla María de un artículo sobre la dificultad de aprender términos latinos para los angloparlantes. Los hablantes nativos aprenden antes las palabras de origen germánico que las palabras de origen latino. Los hablantes no nativos muestran una mejor precisión y tiempos de reacción más cortos para los términos de origen latino que para los de origen germánico. Los resultados apuntan a que los angloparlantes aprenden las palabras de origen germánico durante la infancia y las de origen latino durante la adolescencia y hasta la edad adulta. Así se interpreta el inglés como un idioma bidialectal, como si todos los angloparlantes fueran biligües.

El artículo correlaciona dos bases de datos de palabras en inglés, el English Lexicon Project (ELP) y Age of Acquisition (AoA), con objeto de determinar la edad a la que los angloparlantes se habitúan por primera vez a una palabra. En los experimentos se usaron palabras compuestas (como sacacorchos o sordomudo) y se les pidió que dijeran qué término de los dos de la palabra era más relevante (saca- o -corchos); tanto los hablantes nativos como los no nativos afirmaron que el primer término era el más relevante. Luego se les mostró palabras compuestas cuyos dos términos tenían una etimología diferente (germánica–germánica, germánica–latina, latina–germánica y latina–latina); María nos pone como ejemplo en español palabras como televisión, donde tele- es griego y -visión es latino, y telescopio, donde tele- y -scopio son griegos.

Midiendo los tiempos de reacción ante una palabra se observa que son más cortos para las palabras simples germánicas y para las palabras compuestas cuya dos términos son germánicos; pero si el primer término es germánico y el segundo es latino, el tiempo de respuesta es un poco más larga, y si ambos términos son latinos es aún más largo. Así, se concluye que los términos adquiridos (que no es lo mismo que aprendidos) a temprana edad se reconocen más fácilmente que los aprendidos más tarde. Más detalles en el artículo de Arturo E. Hernandez, Juliana Ronderos, …, Ferenc Bunta, «German in childhood and Latin in adolescence: On the bidialectal nature of lexical access in English,» Humanities and Social Sciences Communications 8: 162 (30 Jun 2021), doi: https://doi.org/10.1057/s41599-021-00836-4.

Nos habla Héctor de un artículo en arXiv que estudia los cambios en la granulación del Sol durante los ciclos solares. Nos cuenta que los gránulos en el Sol tienen tamaños de hasta unos 4000 km, siendo los típicos de unos 180 km, aunque en teoría podrían llegar a solo unos pocos km (aunque son demasiado pequeños para que los hayamos observado). El transporte de calor ocurre por convección, radiación y difusión; en la superficie domina la radiación, pero en el último 25 % del radio del Sol domina la convección; así la observación de la convección en superficie nos da información del movimiento del plasma en el interior.

La convección turbulenta superficial solo se puede observar con alta resolución espacial en una estrella, el Sol. El Observatorio de Dinámica Solar (SDO) observa el Sol desde julio de 2010; su instrumento HMI (Helioseismic and Magnetic Imager) toma imágenes cada 45 segundos de la granulación solar. Usando técnicas de segmentación de imágenes se ha determinado el número de gránulos durante el ciclo solar. En la curva se ve una oscilación anual del 5 %, cuyo origen es instrumental, la variación anual de la distancia del satélite al Sol. Superpuesta se observa una variación de un 2 % durante todo el ciclo solar. Durante el máximo solar la densidad es máxima y el área de los gránulos es mínima.

Héctor nos comenta sus dudas sobre la interpretación de los resultados. El estudio también ha usado imágenes de alta resolución espacial de Hinode/SOTBFI (Solar Optical Telescope Broadband Filter Imager), que segím  son consistentes con los resultados de SDO.  En Hinode no se ve la variación (aunque tiene mayor resolución espacial); pero hay una explicación, ya que no están viendo lo mismo ambos telescopios solares. … habrá que esperar a instrumentos en tierra…

Las variaciones observadas en la granulación solar pueden deberse a interacciones entre la convección y los campos magnéticos. Futuros estudios tendrán que clarificar su origen. El artículo es Jérôme Ballot, Thierry Roudier, …, Zoe A. Frank, «Changes in granulation scales over the solar cycle seen with SDO/HMI and Hinode/SOT,» A&A 652: A103 (17 Aug 2021), doi: https://doi.org/10.1051/0004-6361/202039436, arXiv:2106.03556 [astro-ph.SR] (07 Jun 2021).

LHCb ha descubierto un nuevo tetraquark doblemente encantado Tcc⁺ (ya te lo conté en «LHCb observa el primer tetraquark doblemente encantado (Tcc⁺)», LCMF, 18 ago 2021). El tetraquark Tcc⁺ está formado por dos encanto, un anti-arriba y un anti-abajo (ccūd̄), tiene una masa de ~3875 MeV/c², muy próxima a la predicción teórica de 2017. Para muchos físicos se ha encontrado el «santo grial» de los hadrones exóticos, un descubrimiento «revolucionario» en física hadrónica. Por supuesto, aún no sabemos si es un hadrón exótico o una molécula hadrónica, pero todo apunta a que algún lo podremos averiguar.

Y pasamos a Señales de los Oyentes, con preguntas recopiladas por Bruno Jiménez del chat de YouTube (gracias, amigo). Marisa Castiñeira pregunta «¿por qué el inglés conserva las palabras científicas más cerca del latín, o me lo parece a mí?» Se la pasaremos a María, que es la experta. Héctor pone el ejemplo de «supernova» cuyo plural en inglés es «supernovae», en lugar del que usamos en español «supernovas». Yo apunto, en mi ignorancia sobre lingüística, que puede estar relacionado con que la ciencia hasta principios del siglo XIX se escribía en latín, así que en una lengua no latina, como el inglés, se prefiera mantener los «latinismos» en el lenguaje científico y académico; pero habrá que esperar a la respuesta de María.

Rocío Gema Cuellar Moreno pregunta «respecto de un tema que se trató al principio del programa, ¿Ceres es considerado asteroide o planeta enano?» Ambas cosas contesta Héctor. Por su tamaño y forma es un planeta enano, como Plutón; sin embargo, como está en el cinturón principal de asteroides, también es un asteroide (que a veces se llama «cuerpo menor» o incluso «planeta menor»). 

Gris Anverse pregunta: «Me gustaría saber qué conocimiento tienen nuestros expertos acerca de los cristales de tiempo de Google. ¿Son parecidos a los de Star Trek Discovery? Gracias». Me toca contestar y no, no tienen nada que ver. El ordenador cuántico de Google se usó para simular un cristal de tiempo cuántico muy, muy simplificado; se trata de una simulación, nada más. Estos cristales de tiempo son sistemas oscilatorios forzados con simetría de inversión temporal rota (por el forzamiento); así se evita que sean móviles perpetuos (como ya sabemos que eran los cristales de tiempo propuestos originalmente por Wilczek). Más información en este blog sobre cristales de tiempo

Cristina pregunta «si tenemos dos sistemas cuánticos con subsistema medido y subsistema medidor, y en uno se hacen 2 medidas y en el otro 14 medidas, ¿cuál tiene más entropía?» En la evolución unitaria (sin proceso de medida) de un sistema cuántico la entropía se mantiene constante; tras una medida cuántica la entropía del sistema medido crece; la razón es que antes de la medida tenemos menos información sobre el sistema (que estará en una superposición cuántica de estados para dicho observable), pero tras la medida adquirimos más información (ya que sabemos en qué estado para dicho observable acabará el sistema). Si repetimos rápidamente una medida, el estado del sistema no cambia y el resultado de la medida es el mismo, por lo tanto, no cambia la entropía (no cambia la información que tenemos sobre el sistema). Así, tras 2 o 14 medidas rápidas tenemos la misma entropía (es constante). ¿Rápidamente? Si el tiempo entre las medidas es mayor que el tiempo de decoherencia, el sistema cuántico evolucionará entre las medidas, cambiando su entropía; aún así, justo tras cada medida la entropía de von Neumann del sistema es la misma. 

Juan Manuel Cruz pregunta «¿puede encontrarse cualquier secuencia en la lista infinita de decimales de pi?» Contesta Héctor que así sería si pi fuera un número normal, pero aún es solo una conjetura. Contesto que todo número real es normal con probabilidad uno (porque los números calculables son un conjunto de medida nula entre los reales); así que con probabilidad uno podemos afirmar que pi debe ser normal y con probabilidad cero no es normal; pero seguimos sin saber si pi, que es un número calculable, es normal o no lo es (««Los números que no se pueden calcular (Homenaje a Turing)» en Naukas Bilbao 2012″, LCMF, 03 oct 2012).

Antonio David Bastida Zamora pregunta: «Para Francis, quiero hacer un máster en tecnologías cuánticas. ¿Realmente vale la pena o es un boom que no llegará lejos?  Podrías contar lo que sepas». Contesto que creo que todo ingeniero en informática debería conocer un mínimo de tecnologías cuánticas, pero que no creo que sea imprescindible hacerlo mediante un máster específico. Hay mucha información en la web, libros y vídeos, para aprender; además, como hay lenguajes cuánticos de alto nivel, cualquier informático puede aprender muchos algoritmos cuánticos de forma muy sencilla. ¿Merece la pena? Ya hay puestos de trabajo en muchas grandes empresas que solicitan expertos en tecnologías cuánticas; y en los próximos años habrá muchos más.

¡Qué disfrutes del podcast!



7 Comentarios

  1. Hola Francis
    Cuales son los metodos que podran reducir la vida media, de los residuos radiactivos de centrales nucleares de largo plazo, a mediano o corto plazo? se podra lograr eso? en un futuro de unas decadas?

    1. Maria paz, en lugar de reducir la vida media de los residuos lo que hay que hacer es producir menos residuos y usar nuevas tecnologías que producen residuos de vida muy corta; muchas nuevas tecnologías nucleares lo permiten (pero hay que implementarlas y eso requiere decisiones políticas). En cualquier caso, se han propuesto muchos métodos para reducir la vida media de los residuos, pero ninguno es realmente eficaz y todos tienen un costo prohibitivo (por ello no se usa ninguno, ni se usará en este siglo); la única opción actual es almacenarlos de forma segura, algo factible, sin riesgo y barato.

      1. Dentro de las tecnologías para reducir la vida media, me podrías por favor decir cuales son las mas cercanas a lograrlo aunque sea en el próximo siglo?

        1. Maria paz, para acelerar la desintegración radiactiva basta colisionar el núcleo con una partícula de alta energía (lo más fácil es usar protones acelerados). El uso de colisionadores (aceleradores) es el método más sencillo, pero extremadamente caro. ¿Será más barato el próximo siglo? Todo lo contrario, cada año que pasa producir energía es más caro.

          1. María Paz, ya te ha dicho Francis que sí, que se podría, pero que implicaría la ruina de cualquier país que lo intentara.

  2. Respecto ha dependencias sintácticas no adyacentes.

    Hola, Imaginemos que estamos sentados al lado de unas cataratas y oímos de fondo el agua que cae , sin prestar atención.
    De repente se escucha el sonido de una roca que cae y golpea a otra roca , nos sorprende y Miramos sorprendidos haber que a pasado.

    Relacionar eso con dependencias sintácticas no adyacentes , es ser un poco atrevido, ya que eso implica una comprensión de lo que se está diciendo.

    Sorprendernos debe ser muy antiguo y común en todos los seres vivos.
    Un saludo.

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