
Te recomiendo disfrutar del episodio 576 del podcast Coffee Break: Señal y Ruido [iVoox A, iVoox B], titulado “Entropía; Neandertales; Tesla; Exoplaneta; Agujeros Negros; Eirenesfera”, 22 oct 2026. «La tertulia semanal en la que repasamos las últimas noticias de la actualidad científica. Cara A: Premios ivoox (05:00). Horizontes de la civilización. Presentaciones: Viernes 23/10, 18h Agapea Sta Cruz; Sábado 7/11, 18h Agapea La Orotava (El Trompo); Jueves 10/12 11h, Facultad de CC Sociales y de la Comunicación (Día de derechos humanos). Finalista Premio Cosmos Esudiantes (07:00). Helioencuentro de Aranjuez (30/10-1/11) (15:00). Entropía estocástica y diablillos de Maxwell (18:00). Cara B: Comportamiento funerario en neandertales (00:00). El Tesla Fantástico (29:00). Umbral crítico de acreción para los chorros en agujeros negros (51:30). Mapeando un exoplaneta en tránsito (1:12:45). La eirenesfera como extensión de la zona de habitabilidad exoplanetaria (1:26:30). Señales de los oyentes (1:52:30). Imagen de portada de Héctor Socas Navarro. Todos los comentarios vertidos durante la tertulia representan únicamente la opinión de quien los hace… y a veces ni eso».
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Como muestra el vídeo participan por videoconferencia Héctor Socas Navarro @HSocasNavarro /@hectorsocas.bsky.social / @HSocasNavarro@bird (@pCoffeeBreak / @pCoffeeBreak.bsky), Ignacio Crespo @SdeStendhal, Borja Tosar @BorjaTosar / @BorjaTosar.bsky / @BorjaTosar@astrodon, José Edelstein @JoseEdelstein (solo cara B), Gastón Giribet @GastonGiribet (solo cara B), y Francis Villatoro @eMuleNews / @eMuleNews.bsky / @eMuleNews@mathstodon (solo cara A). Por cierto, agradezco a Manu Pombrol @ManuPombrol el diseño de mi fondo para Zoom; muchas gracias, Manu.

Tras la presentación, Héctor nos recuerda que ya se puede votar a las Premios iVoox 2026 (https://go.ivoox.com/wv/premios26?c=5100). También que presentará su libro «Horizontes de la civilización» el próximo viernes 23 oct, 18h en Agapea Santa Cruz (Tenerife); jueves 10 dic, 11h en Facultad de Ciencias Sociales y de la Comunicación de la Universidad de La Laguna (ULL). El libro de Héctor es finalista en el Premio Cosmos Estudiantes (que en 2026 ganó «Con algoritmos y a lo loco», de la matemática y divulgadora Clara Grima) de Naciones Unidas, organizado en España por el Instituto Astrofísico de Canarias.

Héctor nos cuenta que será ponente en el próximo IV Helioencuentro de Aranjuez (30/oct-01/dic). «HelioEncuentro 2026» por AAM (https://www.eventbrite.es/e/entradas-helioencuentro-2026-1999557491283). 
Me toca comentar un artículo sobre termodinámica estocástica publicado en Nature Physics. La termodinámica estadística es la rama de la física estadística que nos permite usar conceptos como temperatura, entropía, transferencia de calor, trabajo útil, o energía libre en sistemas macroscópicos en estado de equilibrio. En los sistemas microscópicos estos conceptos no se pueden aplicar; por ejemplo, un átomo individual no tiene temperatura, ni entropía, ni calor, etc. A principios del siglo XX nació la termodinámica estocástica que extiende estos conceptos termodinámicos (energía, calor, trabajo y entropía) a las trayectorias de sistemas microscópicos sometidos a fluctuaciones térmicas en un baño térmico. La extensión de estos conceptos intenta preservar las leyes de la termodinámica en la medida de lo posible; por ejemplo, pueden observarse trayectorias con entropía total decreciente, aunque la producción media de entropía no sea negativa (algo no posible en un sistema macroscópico). La termodinámica estocástica nace a partir de las ideas de Boltzmann y Maxwell, como el llamado demonio de Maxwell (1867), o el motor de Szilard (1929); la idea es que la información sobre las fluctuaciones térmicas puede transformarse en trabajo mecánico sin contradecir el segundo principio de la termodinámica. A mediados del siglo XX nació la termodinámica de la información, gracias al trabajo fundacional de Landauer (1961); el borrado irreversible de un bit de información tiene un coste termodinámico, una disipación de calor mínima (kB T log 2). En 1982, Bennett usó esta idea para explicar el demonio de Maxwell, lo que conectó la termodinámica de la información con termodinámica estocástica; aunque la revolución llegó en la década de los 1990.
Sekimoto (1997–1998) introdujo los conceptos de calor y trabajo estocásticos asociados a trayectorias brownianas individuales. Para una partícula sobreamortiguada en un potencial externo U(x;λ), se asoció la variación de la energía interna con el trabajo realizado al modificar el parámetro externo λ y el calor intercambiado con el baño térmico (dU=δW+δQ, con δW=∂λUdλ, y δQ=∂xUdx, en un sentido estocástico apropiado; recuerda que dU=δW+δQ afirma que la variación diferencial de la energía interna es igual al trabajo infinitesimal realizado sobre el sistema más el calor infinitesimal recibido por el sistema). En este contexto, cada experimento tiene su propio W y Q (estocásticos), que fluctúan de una trayectoria a otra. Los fundamentos matemáticos de la teoría se basan en los teoremas de fluctuaciones de Evans, Cohen y Morriss (1993) y en la ecuación de Jarzynski (1997), que conecta el trabajo irreversible fluctuante con la diferencia de energía libre de equilibrio, en concreto, 〈exp(−βW)〉=exp(−βΔF), donde β=1/(kB T). Este resultado se conectó con el segundo principio de la termodinámica gracias a Crooks (1999), que demostró la siguiente relación entre distribuciones de probabilidad del trabajo de un proceso estocástico y su proceso inverso en el tiempo, PF(W)/PR(−W)=exp(β(W−ΔF)). Seifert (2005) formuló la producción de entropía a lo largo de trayectorias individuales mediante 〈exp(−Δs/kB)〉=1. Se considera este resultado como el principio fundamental de la termodinámica estocástica.

Ya en este siglo se confirmaron a nivel experimental estos resultados teóricos. En 2002, en experimentos con partículas coloidales y moléculas individuales se confirmó el teorema de Jarzynski. En 2005, en experimentos de plegamiento y desplegamiento de ARN se verificó la relación de Crooks. En muchos de estos experimentos fueron fundamentales las pinzas ópticas y magnéticas, y la microscopía de alta resolución, que se usaron para estudiar sistemas biomoleculares y circuitos electrónicos mesoscópicos. Sagawa y Ueda (2010) generalizaron el teorema de Jarzynski y el segundo principio para incluir medidas y realimentación, lo que permite construir un motor de información cíclico, 〈Wútil〉=kB T I, donde I es la información mutua adquirida mediante la medida. Gracias a ello se lograron los demonios de Maxwell experimentales, que mostraron la conversión de información en energía libre mediante medidas y realimentación sobre una partícula browniana. Bérut et al. (2012) verificó el principio de Landauer en una partícula coloidal confinada en un potencial de doble pozo. La termodinámica de la información se transformó en parte de la termodinámica estocástica. Seifert (2012) consolidó el marco matemático de todas estas ideas, lo que llevó a considerar esta disciplina como madura. Con resultados tan interesantes como las relaciones de incertidumbre termodinámica (TUR) de Barato y Seifert (2015). Estas relaciones se establecieron para corrientes eléctricas en circuitos mesoscópicos, mostrando que obtener corrientes muy precisas tiene un coste termodinámico.
En esta década (2020–2026) los avances en termodinámica estocástica se han centrado en procesos markovianos (conocido el estado presente, la evolución estadística futura no depende del pasado). Pero en ciertos baños térmicos (fluidos viscoelásticos, redes poliméricas, sistemas biológicos, medios activos y sistemas cuánticos abiertos) esta aproximación muestra limitaciones y en la actualidad se está trabajando con procesos no markovianos, en los que la memoria del pasado determina los resultados. Por supuesto, la información termodinámica permanece oculta, aunque puede observarse de forma indirecta gracias a la extracción de trabajo. El nuevo trabajo Muruga, Ginot, Loos y Bechinger publicado en Nature Physics en 2026 se enmarca en esta línea de investigación. Ya se sabía que un fluido viscoelástico puede almacenar energía y devolverla. Lo que ellos han mostrado es que las correlaciones temporales de un sistema en equilibrio permiten seleccionar estados del entorno y extraer trabajo adicional mediante dos medidas en el sistema. Así se muestra que la memoria ambiental es un recurso explotable mediante medidas y control, sin necesidad de observar los grados de libertad ocultos.

El nuevo artículo de Lokesh Muruga, Felix Ginot y Clemens Bechinger de la Universidad de Constanza, Alemania, y Sarah A. M. Loos del Instituto Max Planck de Dinámica y Autoorganización en Gotinga, Alemania, se titula «La extracción de trabajo a partir de grados de libertad ocultos» y se publicó el 16 de octubre de 2026. La idea es usar una partícula coloidal de sílice de 2.7 μm de diámetro atrapada mediante pinzas ópticas en una disolución viscoelástica de micelas, cuyo tiempo de relajación estructural característico es de unos 6 segundos. Registran su posición a un ritmo de 100 imágenes por segundo, con resolución espacial de ±5 nm. Como es obvio, si se realiza una sola medida no se observa ningún tipo de efecto memoria. Por ello realizan dos medidas separadas por un intervalo de tiempo δt, que permiten clasificar las trayectorias en cuatro estados: |00〉, |01〉, |10〉 y |11〉. Con δt = 1 segundo, la relajación energética depende del resultado de ambas medidas; en particular, el estado |10〉 presenta una evolución no monótona, característica de una transferencia transitoria de energía desde el entorno hacia la partícula. En cambio, para δt = 200 s, la influencia de la primera medida desaparece y la energía converge hacia kB T/2.
Para separar la memoria de las diferencias entre distribuciones iniciales, construyen controles estadísticos con idéntica distribución inicial de posiciones y comparan su evolución mediante la entropía relativa de Kullback y Leibler (1951), que mide cuánto difiere una distribución de probabilidad P de otra distribución de referencia Q. El artículo introduce el indicador integrado de memoria Φ(δt), que cuantifica cuánto influye la memoria del entorno en la evolución de una partícula browniana. Su característica principal es que permite detectar efectos no markovianos sin medir los grados de libertad ocultos del entorno. En los experimentos Φ(δt) presenta un máximo próximo a 1 segundo, aunque el entorno se relaja en una escala aproximada de 6 segundos. Las curvas de energía se obtienen utilizando 1000 realizaciones y sus bandas de incertidumbre representan el error estándar estimado mediante 500 remuestreos de tipo bootstrap (generar muchas muestras artificiales seleccionando de forma aleatoria los valores originales con reemplazamiento).
Esta figura ilustra las curvas de evolución de la energía potencial media de la partícula browniana después de seleccionar las trayectorias según los resultados |ij〉 de las dos medidas. Para δt = 1 s, las curvas con el mismo resultado final j, pero diferente historial i, evolucionan de manera distinta; por ejemplo, para el estado |10〉 la energía potencial primero aumenta y luego disminuye hacia el equilibrio. La razón es que la partícula desciende hacia el equilibrio mientras la red micelar conserva la memoria de su posición anterior; por ello la fuerza elástica del entorno está retardada y la empuja hacia regiones de mayor energía potencial. Para δt = 200 s, la memoria de la primera medida ha desaparecido y las curvas |00〉 y |10〉 se aproximan entre sí, al igual que las curvas |01〉 y |11〉. Todas las curvas convergen finalmente al valor de equilibrio 〈Veq〉=kB T/2 (a temperatura ambiente (298 K) son unos 2 × 10⁻²¹ J).

Para estimar el trabajo útil, tras la segunda medida se desplaza el centro de la trampa óptica a velocidad constante durante 3 segundos. Para ello se usan las fórmulas de la mecánica para un oscilador armónico conocida su posición. Para el sistema markoviano de referencia, el máximo extraíble mediante traslaciones rígidas del potencial armónico sería W∗m = κ 〈X〉²/2. El resultado clave es que, para el estado |10〉 y una separación de 1 segundo entre medidas, el trabajo extraído alcanza hasta tres veces el límite markoviano, Wm / W∗m ≈ 3, mientras que el estado |11〉 proporciona el mayor trabajo absoluto, del orden de 1–2 kB T, según la gráfica. La ventaja relativa máxima del estado |10〉 no significa que produzca tres veces más trabajo absoluto, sino que supera un límite de referencia calculado a partir de la posición observable. Los resultados se apoyan en unas 100 realizaciones de extracción por condición, con barras de incertidumbre obtenidas mediante 2000 remuestreos bootstrap.
El resultado es que la información del pasado permite aprovechar energía libre de grados de libertad ambientales que no son observables. Hay que subrayar que no se viola el segundo principio de la termodinámica, pues el límite superado es el del subsistema markoviano de referencia, no el límite termodinámico del sistema completo. Por supuesto, el artículo tiene muchos limitacionesñ: el máximo relativo próximo a 3 se obtiene para un estado con un límite de referencia pequeño, la observación se restringe a una geometría de la trampa, un fluido viscoelástico y un protocolo de desplazamiento concreto, además, no se presenta un equilibrio energético completo que incluya el coste de medir y controlar el sistema. Lo más interesante en el futuro será la aplicación de esta metodología a sistemas cuánticos abiertos. El artículo es Lokesh Muruga, …, Sarah A. M. Loos, Clemens Bechinger, «The extraction of work from hidden degrees of freedom,» Nature Physics (16 Oct 2026), doi: https://doi.org/10.1038/s41567-026-03442-w, arXiv:2603.06160 [cond-mat.soft] (06 Mar 2026); en español recomiendo leer a César Tomé, «Trabajo a partir de la memoria del entorno,» Cuaderno de Cultura Científica, 20 oct 2026.

Ignacio nos comenta un artículo sobre el comportamiento funerario en neandertales. En la cueva de Shanidar, en el Kurdistán iraquí, reúne restos neandertales de hace unos 70–75 mil años en un espacio muy pequeño, 1.5 × 1 × 1 metros, situado junto a una gran roca que habría sido visible en el suelo de la cueva. El individuo Shanidar A muestra una grave lesión facial sufrida y sobrevivida durante la vida, y una lesión penetrante ocurrida alrededor del momento de la muerte. Otros dos individuos se encuentran en el mismo lugar. Se interpreta como señal de comportamiento mortuorio deliberado, aunque la duda es si hubo algún ritual simbólico. Los restos de Shanidar A son una mano derecha casi completa, tres fragmentos de costilla, una escápula izquierda y seis dientes anteriores. El desgaste dental indica un adulto anciano para los neandertales (~45 años). Uno de sus incisivos fue fracturado en vida y presenta cálculo acumulado y desgaste posterior, luego sobrevivió durante mucho tiempo a su lesión facial. La escápula muestra señales de tres fracturas radiales con un biselado asociado a penetración ventral-dorsal alrededor del momento de la muerte. Un resultado compatible con una lanza de madera de sección redondeada que con una punta lítica que atravesó el tórax, causando una muerte rápida.
Shanidar A eleva a cinco el número mínimo de individuos representados en este conjunto funerario. El cuerpo habría sido colocado todavía articulado y se descompuso parcialmente in situ; una inundación repentina posterior arrastró buena parte del esqueleto. Las observaciones apuntan a comportamientos sociales complejos (incluyendo el uso de armas de madera hace unos 75 mil años). Futuras estudios tendrán que estudiar los restos nuevos de Shanidar 6 y 8 para determinar si representan individuos distintos y realizar experimentos de tafonomía forense con impactos de diferente energía para restringir mejor el arma y mecanismo responsables de la perforación facial de Shanidar A. El artículo es Emma Pomeroy, Christopher O. Hunt, …, Graeme Barker, «Evidence for funerary behaviour and lethal trauma in a new Neanderthal individual from Shanidar Cave,» Scientific Reports 16: 30042 (15 Oct 2026), doi: https://doi.org/10.1038/s41598-026-69193-z.
Borja nos habla del Tesla Fantástico. El nuevo Tesla Roadster ha llamado la atención porque, en una demostración reciente, utilizó propulsores para despegar de forma breve, sobrevolar otros vehículos e incluso realizar una maniobra acrobática, lo que llevó a presentarlo como un posible “primer automóvil volador”. Pero la etiqueta es discutible, el Alef Model A ya había realizado vuelos verticales antes, aunque se parece más a un eVTOL con ruedas que a un coche convencional. Así que el Roadster es espectacular como demostración tecnológica, pero hablar del “primer automóvil volador” depende mucho de qué entendamos por auto volador.

Gastón nos presenta un artículo en Nature Astronomy sobre la existencia de un umbral crítico de acreción para los chorros en agujeros negros. En binarias de rayos X con agujeros negros de masa estelar ~10 masas solares se sabe que el flujo de acreción cambia de estado al disminuir la tasa de acreción desde super-Eddington a sub-Eddington. ¿Ocurre lo mismo con agujeros negros supermasivos en núcleos galácticos activos? Sus discos de acreción evolucionan en escalas de miles o cientos de miles de años, así que es imposible observar de forma directa el cambio de estado. Pero hay una opción indirecta, usar los eventos de disrupción de marea (TDE), en los que una estrella destruida por un agujero negro supermasivo genera un disco de acreción que evoluciona durante meses o años, como laboratorio acelerado para probar la invariancia con la masa del acoplamiento entre el disco y el chorro.
Se estudian 20 TDE con seguimiento amplio en radio, óptico, ultravioleta y rayos X. Tras eliminar los casos donde el disco no podía reconstruirse de forma fiable, quedan 10 sistemas y 11 episodios de radio. Los espectros de sincrotrón estiman el radio de la emisión y permiten extrapolar su evolución hasta obtener la fecha de lanzamiento del flujo; se ajustan las curvas ópticas/UV/X mediante un modelo relativista de disco dependiente del tiempo y se evalúa la tasa de acreción en esa fecha. El resultado es una distribución bimodal (figura izquierda), los flujos tardíos aparecen son sub-Eddington, mientras que los flujos tempranos aparecen en régimen super-Eddington. Los autores del artículo interpretan las dos poblaciones como resultado mecanismos físicos distintos. El episodio temprano asociado a un viento o flujo expulsado durante acreción super-Eddington, mientras que el tardío sería el encendido de un chorro compacto. El umbral conocido para dicha transición en agujeros negros estelares parece reaparecer en agujeros negros supermasivos pese a la gran diferencia entre sus masas. El artículo es Adelle J. Goodwin, Andrew Mummery, «A universal critical accretion rate for black hole jet formation,» Nature Astronomy (17 Sep 2026), doi: https://doi.org/10.1038/s41550-026-02951-1.

Héctor nos habla del mapa térmico de la atmósfera de un exoplaneta en tránsito. La espectroscopia de transmisión de exoplanetas suele promediar toda la atmósfera situada en el borde del planeta durante un tránsito, pese a que los Júpiter calientes deberían presentar fuertes diferencias entre el terminador matutino y vespertino, así como entre ecuador y polos. Un artículo en Nature Astronomy estudia el exoplaneta WASP-17 b con radio promedio ~1.9 radios de Júpiter, masa promedio de ~0.5 masas de Júpiter y temperatura ~1760 K (kelvin). Se usa una técnica llamada transmission strings, que permite reconstruir el radio atmosférico como función continua del ángulo alrededor del limbo. Su objetivo es convertir un único espectro promedio en una verdadera cartografía angular de temperatura y composición entre 0.6 y 12 micrómetros, y comprobar si esa estructura es coherente con mapas independientes de emisión del lado diurno y nocturno.
Se usaron observaciones del JWST con NIRISS/SOSS, NIRSpec/G395H y MIRI/LRS y se ajustó la forma no circular del planeta mediante series de Fourier regularizadas con validación cruzada. Se extrajeron espectros en 24 bandas para ángulos entre 0° y 180°, en pasos de 20° y 45°, y se ajustaron con modelos SANSAR y POSEIDON. Los espectros apuntan a que la temperatura recuperada aumenta desde ~850 K en el terminador matutino hasta ~1500 K en el vespertino, un contraste de 650 K. En cambio, las abundancias de H₂O y CO₂ son compatibles con permanecer constantes alrededor del limbo; las sugerencias de variaciones en CH₄ y SO₂ son mucho menos significativas.

Los resultados indican que el limbo de WASP-17 b está dominado por una fuerte estructura térmica tridimensional, producida por circulación atmosférica y superrotación ecuatorial hacia el este, mientras que la composición química dominante parece mucho más homogénea. El contraste térmico concuerda con observaciones independientes del lado diurno, nocturno y del desplazamiento del hot spot, reforzando una descripción tridimensional coherente del planeta. Los modelos radiativo-convectivos en equilibrio no reproducen bien el lado vespertino, lo que sugiere que dinámica y desequilibrio químico son esenciales. El rango observado de 850–1500 K atraviesa además la región donde podrían cambiar los tipos de nubes entre sales y silicatos; futuras observaciones MIRI/LRS con mayor precisión por encima de 5 μm deberían determinar mejor los aerosoles y comprobar si las aparentes variaciones de CH₄ y SO₂ son reales. El artículo es Lili Alderson, Hannah R. Wakeford, …, Tiffany Kataria, «A spatial map of the atmospheric limb of a hot Jupiter,» Nature Astronomy (14 Oct 2026), doi: https://doi.org/10.1038/s41550-026-02986-4.

Héctor nos explica una artículo que propone el concepto de eirenesfera como extensión de la zona de habitabilidad exoplanetaria. La zona habitable circunestelar clásica se define por la posibilidad de mantener agua líquida en la superficie de un planeta con atmósfera. Este criterio excluye los ambientes subterráneos protegidos de la radiación estelar y mantenidos por calor geotérmico. Se publica en arXiv una solución a dicho problema, una definición de habitabilidad subsuperficial, para la que se define la eirenesfera, el volumen tridimensional del interior planetario compatible con vida microbiana. Se introduce el índice volumétrico de eirenesfera (EVI) para comparar la capacidad de distintos planetas de albergar esas biosferas subterráneas. Para ello se construye un modelo geofísico 1D autoconsistente que integra gravedad, presión, densidad, producción radiogénica, conducción térmica dependiente de temperatura y mineralogía, y una porosidad que disminuye de forma exponencial con la presión.
La condición de eirenesfera exige una temperatura 253 < T < 423 K, una presión P<200 MPa y una porosidad de la roca ϕ ≥ 10⁻³. Se consideran planetas entre 0.1 y 10 masas terrestres y flujos superficiales de calor entre 20–200 mW/m². Con el modelo se estima que una estrella de tipo solar permite el agua subsuperficial en distancias entre 0.28 y 5.94 UA (la Tierra está 1 UA). La habitabilidad se puede dar hasta 5–7 UA si el flujo de calor interno supera unos 30 mW/m². La mineralogía también afecta, las cortezas félsicas producen eirenesferas de 7.3–7.5 km, frente a 6.5–6.7 km en cortezas máficas. La idea que subyace a este trabajo es que la habitabilidad planetaria es una propiedad mucho más compleja de lo que se pensaba y depende de muchos más factores que solo la distancia a la estrella. El artículo usa un modelo de juguete y futuros estudios tendrán que desarrollar modelos más realistas. El artículo es Santiago A. Orjuela, Jorge I. Zuluaga, «Inside the Eirenesphere: The Interplay of Porosity, Heat Flux and Mineralogy in Exoplanetary Aquable and Habitable Layers,» arXiv:2609.25280 [astro-ph.EP] (21 Sep 2026), doi: https://doi.org/10.48550/arXiv.2609.25280.
Y se pasa a Señales de los Oyentes, que podrás disfrutar en el podcast. ¡Que lo disfrutes!

