He participado en el episodio 416 del podcast Coffee Break: Señal y Ruido [Acast A, Acast B; iVoox A, iVoox B; iTunes A y iTunes B], titulado “Ep416: JUICE; Fusión; Cosmología; CNEOS; Ctenóforos», 18 may 2023. «La tertulia semanal en la que repasamos las últimas noticias de la actualidad científica. En el episodio de hoy: Cara A: Resuelto el problema de JUICE (min 14:00); Microsoft invierte en el reactor de fusión de Helion (31:20); ApJ dejará de publicar papers sobre eventos (individuales) de CNEOS (50:00). Cara B: ApJ dejará de publicar papers sobre eventos (individuales) de CNEOS (min 1:00); La reaparición de una supernova magnificada y la tensión cosmológica de H0 (16:00); Retrocausalidad, cuántica y clickbaits (1:00:00); Ctenóforos y la evolución de los sistemas nerviosos (1:22:00). Todos los comentarios vertidos durante la tertulia representan únicamente la opinión de quien los hace… y a veces ni eso».

Descargar el episodio 416 A en Acast.

Descargar el episodio 416 B en Acast.

Como muestra el vídeo participamos por videoconferencia Héctor Socas Navarro @HSocasNavarro (@pCoffeeBreak), Gastón Giribet @GastonGiribet, José Edelstein @JoseEdelstein, Alberto Aparici  @cienciabrujula, y Francis Villatoro @eMuleNews. 

Tras la presentación, Héctor rectifica un par de erratas menores del programa anterior. Recuerdo que la octava edición del evento Pint of Science se celebrará en 58 ciudades españolas desde el 22 al 24 de mayo de 2023; más de 350 voluntarios han organizado las 537 charlas de 545 científicos (232 científicas y 258 científicos) de este año. El programa completo se puede consultar en su web https://pintofscience.es/. El evento se celebra de forma simultánea en 26 países en 2023. Pint of Science nació en mayo de 2013 en Reino Unido. El evento es gratuito y no requiere inscripción. Basta con pasarse por alguno de los bares donde se organiza. ¿Te lo vas a perder? ¡Seguro que lo disfrutarás!

Héctor comenta que se cumplen 50 años del lanzamiento de la estación espacial Skylab de la NASA (y felicidades a nuestros colegas del podcast Radio Skylab). Hay una buena noticia, se ha desplegado la antena de radar RIME (Radar for Icy Moon Exploration) de JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer). Hace tres semanas se intentó sin éxito desplegar la antena RIME, clave para la exploración de las lunas oceánicas de Júpiter y, en especial, de Ganimedes hasta una profundidad de unos 9 km (Héctor comenta que serán unas 5 millas). La antena es una barra articulada de 16 metros; no se desplegó por un pequeño pasador que parecía atascado; tras varios intentos fallidos, el 12 de mayo el equipo de control de vuelo disparó un dispositivo mecánico llamado ‘actuador no explosivo’ (NEA) situado en el soporte atascado; gracias a ello se movió el pasador unos milímetros y se desplegó la antena casi completa; pero fue necesario el disparo de un segundo NEA para que el despliegue fuera completo. Recuerda que JUICE llegará a Júpiter en diciembre de 2034. Más información en «Juice’s RIME antenna breaks free,» News, ESA, 12 may 2023; Mike Wall, «Europe’s JUICE Jupiter probe fixes antenna glitch in deep space,» Space.com, 12 may 2023.

Héctor también comenta que la misión JUNO ha sobrevolado la luna Ío de Júpiter, a una altitud de tan solo 35 000 kilómetros. La luna Ío es volcánica y el objetivo de los sobrevuelos es estudiar las variaciones de estos volcanes, que con frecuencia entran en erupción; se observará su cambio de brillo y temperatura, así como el flujo de lava. Más información en «La misión Juno sobrevuela la luna Io más cerca que nunca», Europa Press, 16 may 2023.

A petición de los oyentes, comento las recientes noticias sensacionalistas sobre el reactor de fusión experimental Polaris de la empresa Helion Energy. Parece ser que Microsoft ha firmado un acuerdo financiero con esta empresa para usar la electricidad que genere su reactor a partir de 2028 (promete una generación de 50 megavatios anuales, a pleno rendimiento). Helion ha logrado una inversión de 570 millones de dólares este año (en 2021 logró 375 millones de Sam Altman, director ejecutivo de OpenAI). No se sabe cuánto ha aportado Microsoft, pero su voto de confianza ha tenido un gran eco mediático. A pesar de ello hay que recordar que ya prometieron generar electricidad en 2021 con su anterior reactor y que no lo lograron. ¿Lo lograrán en 2028? Todo apunta a que no. Más información en Timothy Gardner, «Microsoft signs power purchase deal with nuclear fusion company Helion,» Reuters, 10 May 2023; Jesús Díaz, «Un nuevo reactor de fusión nuclear promete producir más electricidad de la que usa en 2024», El Confidencial, 08 mar 2023.

La construcción del reactor Polaris debería finalizar en 2024. Dos plasmas anulares de deuterio serán acelerados por intensos campos magnéticos en direcciones opuestas hasta colisionar y alcanzar el criterio de Lawson para la ignición con producción de helio-3 (y neutrones); la fusión aneutrónica del deuterio y el helio-3 producirá helio-4 y un protón, cuya carga eléctrica alterará el campo magnético externo; a partir de dicha inducción magnética se producirá energía eléctrica. Sobre el papel todo es demasiado bonito para ser cierto. La fusión del deuterio ²D + ²D → ³He + ¹n se produce a unos 500 millones de grados, junto con la fusión ²D + ²D → ³T + ¹H, más o menos al 50 % cada una (en Helion dicen que esta fusión será despreciable gracias a su «magia secreta» patentada que transformará el tritio en helio-3 sin producción de neutrones). Para producir electricidad será necesaria la ignición de la fusión aneutrónica D + ³He → ⁴He + ¹H, que se produce entre 500 y 600 millones de grados (recuerda que la fusión D+T se produce entre 100 y 200 millones de grados). El gran problema es la enorme radiación que se produce a una temperatura tan alta y cómo los materiales del reactor sobrevivirán a la lluvia de neutrones (asociada al tritio). Según Helion Energy su «magia secreta» patentada resolverá todos los problemas. En mi opinión, su propuesta no es creíble (como tampoco lo fue su promesa fallida de producir electricidad en 2021).

Héctor nos comenta que ya se ha propuesto un diseño para el sucesor del radiotelescopio de Arecibo, llamado NGAT (Next Generation Arecibo Telescope). El artículo es D. Anish Roshi, Sean Marshall, …, Julie Brisset, «The Next Generation Arecibo Telescope: A preliminary study,» arXiv:2305.07780 [astro-ph.IM] (12 May 2023), doi: https://doi.org/10.48550/arXiv.2305.07780. Se esperaba que tuviera una antena con un diámetro de 300 m, pero ahora se propone una versión más pequeña con una antena  facetada formada por 102 antenas de 13 metros de diámetro; el resultado equivale a una antena parabólica de ∼130 metros de diámetro. Su costo sería mucho menor, lo que facilita la búsqueda de financiación. Por ahora es solo una idea, nada más.

Héctor nos cuenta una primicia mundial: por decisión editorial, la revista ApJ (The Astrophysical Journal) dejará de publicar artículos científicos sobre eventos particulares de meteoros en la base de datos CNEOS (como el último artículo de Héctor); solo publicarán artículos sobre la estadística de estos meteoros. Parece que la razón es que no se conocen los detalles del instrumento científico que ha realizado las observaciones (que es militar y envía estos eventos a la NASA para que las publique en la base de datos CNEOS). Los editores de ApJ no se fían de estos datos. Comenta Gastón que tiene que haber un equilibrio entre la confianza en la fuente de los datos y la necesidad de publicar todos los datos observacionales disponibles. José comenta que hay otras revistas en las que se puede publicar, incluso se puede publicar en arXiv. Héctor sospecha que puede ser debido al efecto Loeb, que ha publicado 7 artículos con cuentas de servilleta de eventos particulares. ApJ ha publicado 46 artículos sobre CNEOS (la mayoría en los últimos cinco años), siendo el último el de Héctor. Quizás la editorial quiere evitar un mayor número de artículos similares a los de Loeb.

Nos cuenta Gastón que se ha publicado en Science la estimación de la constante de Hubble usando las apariciones de las imágenes lensadas gravitacionalmente de la supernova Refsdal (algo que el propio Refsdal predijo en 1964 que algún día se podría hacer con alguna supernova). Como el camino óptico recorrido por las diferentes imágenes de esta supernova lensada gravitacionalmente por el cúmulo galáctico MACS J1149.5+2223 es diferente, sus imágenes se pueden observar en épocas diferentes. En este trabajo se han usado las imágenes observadas entre 2010-12-05 y 2011-03-10 CLASH GO-12068, 2013-11-02 y 2015-01-06 HFF DD/GO-13504, 2014-11-03 y 2014-11-11 GLASS GO-13459, 2014-11-30 y 2015-07-21 FrontierSN GO-13790, 2014-12-23 y 2015-01-05 Refsdal-DD DD-14041, 2015-10-30 y 2016-10-30 Refsdal Redux GO-14199, 2016-07-11 y 2016-07-23 Icarus-DD1 DD-14528, y 2016-11-28 y 2017-01-04 Icarus-DD2 DD-14872. Todas ellas corresponden a la misma explosión de supernova, pero están retrasadas por su diferente camino óptico.

Como nos comenta Gastón, ya se había observado la cruz de Einstein (cuatro imágenes) de esta galaxia, como conté en «La cruz de Einstein de la supernova Refsdal», LCMF, 08 mar 2015. Se predijo en esta observación de 2014 que se observaría una nueva imagen en 2015, lo que se confirmó como conté en «Supernova de Refsdal: la primera supernova predicha», LCMF, 21 dic 2015. Ha habido otras predicciones más recientes de nuevas imágenes que también se han confirmado. Gracias a todas ellas se ha podido aplicar el método de Refsdal para estimar la constante de Hubble. La supernova Refsdal se encuentra a z = 1.49 y el cúmulo MACS J1149.5+2223 a z = 0.54. 

Usando las ocho observaciones de las imágenes de 2014, 2015 y 2016 se obtiene una estimación de H₀ = 64.8^+4.4_-4.3 km/s/Mpc; usando las dos mejores observaciones (de 2015 y 2016) se obtiene H₀ = 66.6^+4.1_-3.3 km/s/Mpc. Estas observaciones están entre 0.2 y 0.6 sigmas de las estimaciones cosmológicas (Planck, DES+BAO+BBN), pero están entre 1.5 y 1.8 sigmas de las estimaciones astrofísicas (basadas en supernovas Ia). Siendo pronto para realizar una conclusión firme, lo que parece claro es que este resultado apoya la existencia de un error sistemático en las estimaciones astrofísicas basadas en la escalera de distancias usando supernovas Ia (que el telescopio JWST nos está mostrando que sus curvas de luminosidad son más diversas de lo que se pensaba).

Los artículos son Patrick L. Kelly, Steven Rodney, …, Anja von der Linden, «Constraints on the Hubble constant from Supernova Refsdal’s reappearance,» Science (11 May 2023), doi: https://doi.org/10.1126/science.abh1322, arXiv:2305.06367 [astro-ph.CO] (10 May 2023), y Patrick L. Kelly, Steven Rodney, …, Joachim Wambsganss, «The Magnificent Five Images of Supernova Refsdal: Time Delay and Magnification Measurements,» The Astrophysical Journal (ApJ) 948: 93 (11 May 2023), doi: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac4ccb, arXiv:2305.06377 [astro-ph.CO] (10 May 2023).

Me toca comentar, a petición de Gilgamesh @Gilgamesh), el artículo de Huw Price, Ken Wharton, «El presente y el futuro pueden alterar el pasado, según una nueva teoría», El Confidencial, 14 may 2023. En dicho artículo divulgan su artículo metafísico Huw Price, Ken Wharton, «Entanglement Swapping and Action at a Distance,» Foundations of Physics 51: 105 (03 Nov 2021), doi: https://doi.org/10.1007/s10701-021-00511-3, arXiv:2101.05370 [quant-ph] (13 Jan 2021). La idea es salvar el realismo y la localidad de la mecánica cuántica recurriendo a la retrocausalidad, de la que ya hablamos en el episodio 119 («Retrocausalidad y el tiempo en física cuántica», LCMF, 14 jul 2017). Solo se usa la retrocausalidad cuántica para reinterpretar un experimento de tipo Bell. Como siempre, el problema con las correlaciones retrocausales es que aparentan que el futuro influye en el pasado, con lo llevan a muchos periodistas y físicos a concebir el envío de señales desde el futuro al pasado. Esto esto es imposible. Solo se reinterpretan en el futuro resultados pasados gracias a la información recabada con nuevos experimentos; nada cambia en el pasado tras dicha reinterpretación, luego es imposible transmistir señales del futuro al pasado usando la retrocausalidad cuántica.

Price y Wharton proponen reinterpretar el experimento de Bell libre de resquicios (loopholes) publicado en Nature en 2015 (LCMF, 28 ago 2015), clave para el Premio Nobel de 2022 (LCMF, 04 oct 2022). En este experimento se realizaba un intercambio de entrelazamiento entre dos espines de sendos electrones separados 1.3 km en cúbits de diamante (para la desigualdad CHSH con S ≤ 2 se logró observar S = 2.42 ± 0.20). Como muestra la figura (parte izquierda) en el espaciotiempo se tiene una configuración en forma de W. Se generan dos pares de partículas entrelazadas, sean 1 y 2, y 3 y 4. Las partículas 3 y 4 se envían a Víctor, la 1 a Alicia y la 2 a Berto. Víctor realiza una medida del estado de Bell  (BSM) que induce el intercambio de entrelazamiento, resultando que las partículas 1 y 4 se entrelazan, como lo demuestra el estudio de la desigualdad CHSH.

La mecánica cuántica permite obtener el mismo resultado si la medida de Víctor se realiza en el futuro de las medidas de Alicia y Berto. En apariencia, los resultados de Alicia y Berto indicarían que las partículas 1 y 4 no están entrelazadas. Sin embargo, tras conocer el resultado de la medida de Víctor se pueden reinterpretar los resultados de Alicia y Berto para descubrir que algunas de sus medidas corresponden a que las partículas 1 y 4 si estaban entrelazadas (el conocimiento futuro modifica el conocimiento pasado, en el futuro, lo que no se debe interpretar de forma errónea como que el futuro modifica el pasado). Este intercambio de entrelazamiento con elección retardada es una versión de la retrocausalidad cuántica. Price y Wharton proponen que la retrocausalidad también puede explicar el experimento libre de Bell libre de resquicios. En dicho caso, el experimento original no estaría libre de todos los resquicios, faltaría un resquicio asociado a la retrocausalidad que han bautizado como «sesgo del colisionador» (collider loophole) o paradoja de Berkson.

Ahora que el resquicio del superdeterminismo está de moda entre algunos divulgadores, Price y Wharton destacan que su nuevo resquicio de la retrocausalidad, en metafísica, es mucho más razonable. Sin embargo, para cualquier físico en activo el resquicio de la retrocausalidad no es un resquicio físico (a pesar de que podría ser un resquicio metafísico).

Nos cuenta Alberto que se ha publicado en Science un estudio sobre la evolución de los sistemas nerviosos. Santiago Ramón y Cajal descubrió que las neuronas se comunican a través de sinapsis, cuyo origen evolutivo se remonta a los ctenóforos (las medusas peine, que se consideran invertebrados marinos ancestrales). Su primitivo sistema nervioso se ha reconstruido mediante microscopía electrónica tridimensional de alta resolución. Se observa que sus neuronas no están separadas, sino que están interconectadas a través de membranas plasmáticas de neuritas continuas sin evidencia de sinapsis. Este hallazgo cambia nuestra concepción del origen evolutivo de las redes neuronales y de la neurotransmisión. La diversidad de los sistemas nerviosos ancestrales (los más antiguos son de las esponjas) parece mucho mayor y más compleja de lo que se pensaba.

Alberto nos relata de forma excelente la filogenia basal de los animales; se han propuesto cuatro grupos que no son bilaterales: medusas (cnidiarios), esponjas (poríferos), ctenóforos y placozoos. Tras describir las diferencias entre estos grupos de animales, destaca que la comparación morfológica entre ellos apunta a que las esponjas son los más basales (el animal más «primitivo»); la razón es que su morfología es más sencilla. Todos estos seres están caracterizados por la misma estructura: una capa exterior, una capa interior y una estructura intermedia. Desde un punto de vista morfológico las esponjas deberían ser los más basales porque no tienen (algo parecido a) músculos, ni sistema nervioso, ni otras estructuras que tienen los ctenóforos y las medusas.

La secuenciación de genomas permite construir la filogenia molecular de estos grupos de animales. Sus resultados indican que los más basales son los ctenóforos (ni siquiera son los placozoos que parecen más simples). Hoy en día hay dos posibilidades, que sean las esponjas o que sean los ctenóforos. En el primer caso, el organismo ancestral no tenía ni músculos ni sistema nervioso, que adquirieron sus descendientes evolutivos. Pero en el segundo caso, el organismo ancentral tenía células musculares y sistema nervioso, pero las esponjas que descienden de dicho organismo perdieron tanto músculos como sistema nervioso. La filogenia molecular se basa en la hipótesis del reloj molecular, que afirma que el número de mutaciones es constante en el tiempo; esto está en la línea con el gradualismo evolutivo; sin embargo, hay evolucionistas que prefieren el equilibrio puntuado, que ocurren pocas mutaciones transmitidas por línea evolutiva cuando el ambiente cambia poco, pero que durante los grandes cambios del entorno se acumulan gran número de mutaciones en poco tiempo que se transmiten por línea evolutiva.

El nuevo resultado sugiere que los sistemas nerviosos de los ctenóforos surgió de forma independiente al de las esponjas (que tienen sistemas nerviosos muy reducidos); también podría ocurrir que evolucionó de forma independiente, perdiendo los componentes necesarios para las sinapsis. La evolución de la complejidad en el sistema nervioso no fue simple y gradual. Parece que la Naturaleza le da parte de la razón a Golgi, que propuso la teoría reticular del sistema nervioso, considerado un continuo sincitial en el que las neuronas están conectadas entre ellas mediante membranas celulares y citoplasmas compartidos. Las neuronas de la región epiteliar de los ctenóforos están fusionadas (como también se observó en un medusa, como destaca Alberto), formando un continuo sincitial (aunque en el interior de los ctenóforos también hay neuronas con sinapsis). Parece que la bioquímica de las neuronas epiteliares de los ctenóforos es diferente a la química de las neuronas con sinapsis en los propios ctenóforos y otros animales. Sin lugar a dudas un trabajo apasionante, pero se necesitan estudios futuros para tomar conclusiones definitivas sobre la posición basal de los ctenóforos entre los animales.

En este estudio se ha estudiado el estadio «larvario» de los ctenóforos, que podría ser más semejante a los ctenóforos ancestrales. Se ha seleccionado porque es más fácil de congelar de forma rápida para poder usar las técnicas de imagen tomográfica usadas para reconstruir la morfología de sus neuronas. A pesar de ello extraer conclusiones evolutivas de un único estudio puede ser muy precipitado. Por ello, habrá que estar atentos a cómo evolucionan estas ideas en los próximos años. El artículo es Pawel Burkhardt, Jeffrey Colgren, …, Maike Kittelmann, «Syncytial nerve net in a ctenophore adds insights on the evolution of nervous systems,» Science 380: 293-297 (20 Apr 2023), doi: https://doi.org/10.1126/science.ade5645, bioRxiv 503905 (15 Aug 2022); a nivel divulgativo recomiendo leer a Casey Dunn, «Neurons that connect without synapses. The ctenophore nerve net suggests a complex evolutionary history of the animal nervous system,» Science 380: 241-242 (20 Apr 2023), doi: https://doi.org/10.1126/science.adh0542.

Hoy no hay tiempo para Señales de los Oyentes. ¡Qué disfrutes del podcast!