La teoría de la gravitación de Einstein (la relatividad general) se basa en el principio de que todos los objetos se aceleran por igual en un campo gravitacional homogéneo. Se publica en Nature un test de esta universalidad de la caída libre basado en un sistema estelar triple, el púlsar PSR J0337+1715. Está formado por una estrella de neutrones con 1.4 masas solares, una enana blanca con 0.2 masas solares (que la orbita cada 1.6 días) y otra enana blanca con 0.4 masas solares (que las orbita cada 327 días). La clave del test es que las órbitas son casi circulares y coplanares. Tras más de 800 observaciones durante seis años no se ha medido ninguna deformación de la órbita de la pareja de estrellas más interior, lo que permite confirmar la universalidad de la caída libre con 2.6 partes por millón.

No parece un resultado muy relevante, ya que en los tests del principio de equivalencia en la Tierra se alcanzan precisiones de una parte por billón (el experimento del grupo de Eöt-Wash en Seattle, Washington, logró una precisión de una parte por diez billones); más aún, el récord lo logró el satélite MICROSCOPE que en 2017 alcanzó una precisión de una parte por mil billones (un nivel de precisión de 10−15). Lo relevante del nuevo test es que además de la aceleración debida a la materia también se ha estudiado la debida a la energía gravitacional. En este caso los tests en el Sistema Solar solo alcanzan una precisión de una parte por diez mil. Como el nuevo test implica un estrella de neutrones con una enorme energía gravitacional (del orden del 20% de su masa), se logra una precisión de una parte en cien mil (un factor de diez que justifica la publicación en Nature).

Este nuevo test del principio de equivalencia para cuerpos con un campo gravitacional fuerte se ha publicado en Anne M. Archibald, Nina V. Gusinskaia, …, Ingrid H. Stairs, “Universality of free fall from the orbital motion of a pulsar in a stellar triple system,” Nature 559: 73–76 (04 Jul 2018), doi: 10.1038/s41586-018-0265-1; más información en Clifford M. Will, “General relativity verified by a triple-star system,” Nature 559: 40-41 (04 Jul 2018), doi: 10.1038/d41586-018-05549-4.

Los otros tests citados son T. A. Wagner, S. Schlamminger, …, E. G. Adelberger, “Torsion-balance tests of the weak equivalence principle,” Classical and Quantum Gravity 29: 184002 (2012), doi: 10.1088/0264-9381/29/18/184002, y Pierre Touboul et al. “MICROSCOPE Mission: First Results of a Space Test of the Equivalence Principle,” Phys. Rev. Lett. 119: 231101 (2017), doi: 10.1103/PhysRevLett.119.231101.

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Los divulgadores nos quejamos a veces de que el público general es anumérico. Sin embargo, olvidamos que los científicos también lo somos muchas veces. El índice (o factor) de impacto de una revista es solo un número, nada más. Decidir que una revista es mejor que otra comparando solo sus índices de impacto es anumerismo puro. Lo mismo pasa con el índice h de un investigador. Decidir que un investigador es mejor que otro comparando solo sus índices h también es anumerismo en su esencia. Y pasa lo mismo con cualquier otro índice bibliométrico. No se deben comparar revistas o investigadores usando un solo número. Siempre hay que usar toda la información disponible. Todos debemos realizar un esfuerzo para evitar lo más fácil, caer en el anumerismo.

Clarivate Analytics ha decidido, por primera vez, incluir el histograma de citas en el JCR 2017. En la figura aparece el de la revista Nature, que tiene un índice de impacto de 41.6, habiendo publicado 1782 artículos entre 2015 y 2016 que han recibido 74 090 citas en artículos publicados en 2017 (solo en revistas del Web of Science). Los anuméricos pensarán que un artículo en Nature recibirá en media unas 40 citas, sin embargo, el histograma muestra que la mediana es de 25. De hecho, hay más de 600 artículos que solo han recibido una cita y casi 1300 de casi 1800 que han recibido cinco o menos citas. Por supuesto, también hay 326 artículos que han recibido más de 50 citas (cuyo efecto sobre el índice de impacto es muy importante).

La distribución de citas nos ofrece información relevante para desvelar el origen del índice de impacto de una revista. En algunas, lo que más influyen son los pocos artículos con un gran número de citas; en otras, las citas a artículos de revisión. Por desgracia, todos somos anuméricos y solo nos fijamos en el índice de impacto (que en el JCR se publica con tres decimales, otra muestra de anumerismo, pues muy pocas revistas publican decenas de miles de artículos al año). En el JCR se publican otros índices bibliométricos (unos quince índices y varios histogramas), pero como muy pocas revistas hacen públicos en su web estos datos, todos acabamos usando solo un único número, el índice de impacto.

Estaría muy bien que todas las revistas publicaran en su web toda la información bibliométrica recabada por Clarivate Analytics. Así los anuméricos nos acostumbraríamos a luchar contra el anumerismo de la evaluación científica. Nos lo recomienda Stephen Curry, “Ready-made citation distributions are a boost for responsible research assessment,” Reciprocal Space, 01 Jul 2018; que se alegra de que haya sido oída su propuesta en Vincent Lariviere, Veronique Kiermer, …, Stephen Curry, “A simple proposal for the publication of journal citation distributions,” bioRxiv, 11 Sep 2016, doi: 10.1101/062109. El anuncio oficial de los histogramas de citas en “Clarivate Analytics Releases Enhanced 2018 Journal Citation Reports Highlighting the World’s Most Influential Journals,” Clarivate Analytics, 26 Jun 2018. Leer más

Seguro que recuerdas la polémica sobre la galaxia ultradifusa NGC1052–DF2 que se publicó en Nature como “una galaxia sin materia oscura” [LCMF, 28 Mar 2018]. Nacho Trujillo (IAC), en el episodio 157 del podcast Coffee Break: Señal y Ruido, nos ofreció dudas razonables: sus cúmulos globulares son muy brillantes y su distancia se determinó por un método impreciso. Nacho y varios colegas publica ahora una estimación precisa de esta distancia que conduce a un resultado de 13 Mpc (megapársecs), en lugar de 20 Mpc, con lo que su brillo es normal y su halo contiene más de un 75% de materia oscura. Por tanto, NGC1052–DF2 es una galaxia ultradifusa dominada por la materia oscura, es decir, tan normal como cualquier otra.

Esta resolución de la polémica, por desgracia, no se publicará en Nature, sino en una revista de astronomía (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society). Por tanto, la búsqueda de galaxias ultradifusas sin materia oscura continúa (pues según los modelos teóricos de formación galáctica deben existir). El artículo es Ignacio Trujillo, Michael A. Beasley, …, Alexandre Vazdekis, “A distance of 13 Mpc resolves the claimed anomalies of the galaxy lacking dark matter,” MNRAS (submitted), arXiv:1806.10141 [astro-ph.GA].

[PS 04 Jul 2018] Pieter van Dokkum, autor del artículo en Nature, ha contestado el análisis de Trujillo et al. en su web personal “NGC1052-DF2: supplementary information,” Pieter van Dokkum (28 Jun 2018). Más abajo resumo su crítica. [/PS]

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¿Impartes charlas o conferencias apoyadas por imágenes? ¿Tienes en cuenta a los daltónicos en la audiencia? El gran Lluis Montoliu,‏ @LluisMontoliu, nos recuerda en un hilo de Twitter que como “un 8% de los varones y un 0.5% de las mujeres presentan daltonismo, en una sala de conferencias, con unas 400 personas (200 varones/200 mujeres) habrá 16 varones y 1 mujer daltónicos; 17 personas que verán el mundo de forma diferente. Cuando preparemos nuestras diapositivas o imágenes para nuestra presentación Powerpoint (o similar) deberíamos intentar pensar en ellas, en esas 17 personas, por respeto. Si no lo hacemos es posible que nuestras imágenes no sean todo lo informativas y claras que nosotros creíamos”.

“¿Qué podemos hacer? Pues abandonar el uso de colores primarios e introducir matices con colores intermedios, por ejemplo seleccionando un color claro y otro más oscuro, mezcla de primarios. Entonces la visión de la diapositiva es óptima tanto para personas con y sin daltonismo. ¡Voilà! Os invito a que repaséis las diapositivas de vuestras charlas y las analicéis con Photoshop (o similar) para intuir cómo verán esas diapositivas las personas con algún tipo de daltonismo o acromatopsia. No cuesta tanto y todas estas personas os lo agradecerán. ¡Y fondos blancos siempre!”

[PS] Por cierto, en los gráficos de barras y circulares se pueden acompañar los colores con tramas. Y en los gráficos de líneas, combinar diferentes tipos de línea (continua, punteada, a trazos, etc) y símbolos (asteriscos, cuadrados, triángulos, etc.). [/PS]

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El pasado 26 de junio de 2018 apareció el JCR 2017 (a veces llamado JCR del 2018), que recoge el índice de impacto de 11 655 revistas (276 son nuevas) indexadas en el Web of Science de Thomson Reuters. El famoso Journal of Citation Reports se publica bajo InCites de la marca Clarivate Analytics, desde el año pasado. Todos los años me suelo hacer eco de su publicación, aunque para muchos lectores de este blog no tendrá ningún tipo de interés. La razón es que todo investigador debe actualizar los índices de impacto de las revistas donde publicó artículos en el año 2017 como el nuevo índice de impacto (ya que así lo exigen la CNEAI, la ANECA y otras agencias de evaluación).

Todos los años suelo destacar los índices de impacto de las revistas del área de Ciencias Multidisciplinarias (Multidisciplinary Sciences). Nature (IF 41,6) sigue encabezando la lista por delante de Science (41,1), que este año se acerca peligrosamente. Tras ellas encontramos las revistas de acceso abierto asociadas, Nature Communications (12,4) y Science Advances (11,5). Tras ellas tenemos cinco revistas de índice de impacto espurio, que tienen muy pocas citas, pero publican muy pocos artículos al año, National Science Review (9,4), GigaScience (7,3), Scientific Data (5,3), Journal of Advanced Research (4,3) y Science Bulletin (4,1). Scientific Reports (4,1) ya es la megarrevista más grande del mundo con 24 809 artículos, superando a PLoS ONE (2,8) que solo ha publicado 20 328 artículos; todo indica que quien publicaba en PLoS ONE ahora prefiere publicar en Scientific Reports, aunque sea un poco más caro ($1760 en lugar de $1595).

Quizás no lo sepas pero los índices de impacto (impact factors) que se han publicado esta semana son todavía provisionales y podría haber pequeños cambios (tras la resolución de los errores, que siempre hay, y de las reclamaciones de las editoriales); estos cambios suelen afectar a revistas Q3 y Q4, así que si publicas en Q1 o Q2 no debes preocuparte. El acceso a todos los índices bibliométricos del JCR 2017 requiere una subscripción institucional (en España via FECYT). Lo único que es gratuito es el listado de revistas impactadas (PDF) y de nuevas incorporaciones (PDF). Por supuesto, en varios sitios piratas pueden encontrar copias que sobrevivirán algunos días (como aquí).

Por cierto, Physical Review B sigue siendo Q2 como en el JCR 2016, tras haber sido Q1 toda la vida. Y la razón es que se han colado en el disciplina Physics, condensed matter una serie de revistas espurias de alto impacto, porque publican pocos artículos, pero cuyo número de citas totales es muy bajo (ocho revistas con menos de diez mil citas, un número ridículo comparado con las 361 576 citas de PRB). Una pena para mis amigos de GEFES. Más información en “Qué significa que Physical Review B pase de Q1 a Q2”, LCMF, 28 Jul 2017.

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Las olas rompen en la playa cuando la altura de la onda sobre la superficie media es de unos tres cuartos de la profundidad. Justo antes de romper muestran una cresta en forma de pico (con un ángulo menor de 120 grados y una altura sobre la superficie mayor de un séptimo de su longitud de onda). En 1993 Roberto Camassa y Darryl D. Holm introdujeron un modelo matemático de este proceso de picado previo a la rotura de la ola (y su disipación formando espuma). La ecuación de Camassa–Holm (CH) es integrable, es decir, linealizable mediante la transformada espectral inversa, y presenta ondas solitarias picadas llamadas peakons o picones.

La velocidad de ondas someras (shallow water waves) antes de la rotura tiene un perfil u(x,t) que es solución de la ecuación ut − uxxt + 3 u ux = 2 ux uxx + u uxxx, donde los subíndices indican derivadas parciales, t es el tiempo y x es la dirección de propagación. Esta ecuación CH parece complicada, pero se puede estudiar con todo detalle gracias a que es integrable. Sus picones son soluciones de tipo onda solitaria de la forma u(x,t) = c exp(−|x−c t|), donde c es la velocidad de la onda, que coincide con su amplitud. Estos picones se comportan como partículas, siendo robustas bajo perturbaciones y preservando su forma tras interacciones mutuas. Más aún, la integrabilidad permite escribir la solución general (del problema de Cauchy) de esta ecuación y demostrar que toda condición inicial diferenciable arbitraria se descompone en un tren de picones de amplitud decreciente sobre un fondo de radiación.

Holm acaba de publicar un artículo en Physica D que estudia la rotura de una onda descrita por una versión estocástica de la ecuación CH. Permíteme esta excusa para hablar de picones. El nuevo artículo es Dan Crisan, Darryl D. Holm, “Wave breaking for the Stochastic Camassa–Holm equation,” Physica D: Nonlinear Phenomena 376–377: 138-143 (01 Aug 2018), doi: 10.1016/j.physd.2018.02.004. La ecuación CH se publicó en Roberto Camassa, Darryl D. Holm , “An integrable shallow water equation with peaked solitons,” Physical Review Letters 71: 1661-1664 (1993), doi: 10.1103/PhysRevLett.71.1661.

Esta entrada participa en la edición del Carnaval de Matemáticas, , cuya septuagésima octava edición está organizada por @Pedrodanielpg a través de su blog A todo Gauss.

[PS 01 Jul 2018] Por cierto, mi colega sevillano Jesús Cuevas y varios coautores introdujeron el concepto de picones discretos (discrete peakons), en Andrew Comech, Jesús Cuevas-Maraver, Panayotis G. Kevrekidis, “Discrete peakons,” Physica D: Nonlinear Phenomena 207: 137-160 (2005), doi: 10.1016/j.physd.2005.05.019 [gratis en idUS]. [/PS]

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“[La] combinación de embriología, genética y evolución (lo que se conoce actualmente como evo-devo) tiene la capacidad de responder a cuestiones importantes sobre el desarrollo embrionario y la historia evolutiva de los organismos. [La] embriología y la evolución explican por qué tu cuerpo es como es. La estructura y el funcionamiento de tu cuerpo adulto es un producto de tu desarrollo embrionario y de tu pasado evolutivo. De los pies a la cabeza, eres una personificación viviente de esta historia [sobre] «cómo hemos llegado a ser humanos». [Una] historia científica, descifrada a partir de muchas pruebas diferentes, más asombrosa, más extraña y más hermosa que cualquier mito de creación que pudiéramos imaginar”.

La anatomía humana a ojos de la embriología y la evolución nos la muestra con precisión Alice Roberts, “La increíble improbabilidad del ser. La evolución y cómo hemos llegado a ser humanos”, Pasado & Presente (2018) [390 pp.], traducido por Marc Figueras. Un libro en la estela de Stephen Jay Gould, decorado con las experiencias personales y familiares de una de las grandes divulgadoras científicas británicas, que ha presentado varias series de documentales de la BBC 2. Un libro muy recomendable, sobre todo si no has leído mucho sobre evo-devo, que desvelará muchas cosas sobre tu propio cuerpo.

Alice (May) Roberts, anatomista y paleoantropóloga de la Universidad de Birmingham, no necesita presentación en las Islas Británicas, donde todo el mundo reconoce su cara gracias a la televisión. Investigadora con un gran número de artículos, ha escrito siete libros de divulgación, pero solo dos están traducidos al español (hasta donde me consta); el otro es “Evolución: historia de la humanidad”, Akal (2012). Al leer el texto es imposible evitar pensar en la Dra. Bones de las serie de televisión Bones (Huesos) sobre antropología forense. Una lectura entretenida, aunque el libro está muy bien documentado. Me ha gustado que muestre la ciencia en acción, contrastando múltiples hipótesis en competición, desde las primeras en ser propuestas, hasta las más recientes. Sin lugar a dudas un libro que disfrutarán muchos de los lectores de este blog.

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La teoría de la relatividad general de Einstein describe la gravitación. La mayoría de los tests de precisión de esta teoría se han obtenido a escala del sistema solar. Usando el efecto de lente gravitacional se pueden realizar tests de precisión extragalácticos. Se publica en Science el uso de la lente gravitacional cercana ESO 325-G004 para estudiar la gravitación de Einstein en el régimen de campo débil; en concreto, se ha estimado que el cociente entre la curvatura espacial y la masa total normalizada es de γ = 0.97 ± 0.09 al 68% C.L. (cuando la teoría de Einstein predice γ = 1). Para ello se ha usado la relación entre el radio del anillo de Einstein y la masa de la lente gravitacional.

Para un campo gravitacional débil, la métrica del espaciotiempo está caracterizada por dos potenciales, el potencial newtoniano Φ y el potencial de curvatura espacial Ψ. En concreto, ds² = a²(τ) [ −(1+2 Φ) dτ² + (1−2 Ψ) gij dxi dxj ], donde τ es la coordenada temporal conforme, a(τ) es el factor de escala del universo, gij es la métrica espacial en coordenadas xi. En relatividad general se cumple que γ = Ψ/Φ = 1, sin embargo, en algunas teorías alternativas para la gravitación se predice γ ≠ 1. Por ello, chequear mediante observaciones este parámetro permite obtener tests de precisión de la relatividad general. En el sistema solar, la misión Cassini ha logrado verificar que γ = 1 + (2.1 ± 2.3) × 10–5. En escalas extragalácticas las medidas más precisas están dominadas por los errores sistemáticos, γ = 0.995 ± 0.04 (stat.) ± 0.25 (syst.) al 68% C.L. (con errores superiores al 20%), de ahí la relevancia del nuevo resultado.

El artículo es Thomas E. Collett, Lindsay J. Oldham, …, Remco van den Bosch, “A precise extragalactic test of General Relativity,” Science 360: 1342-1346 (22 Jun 2018), doi: 10.1126/science.aao2469;

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He participado en la primera hora del episodio 168 del podcast Coffee Break: Señal y Ruido [iVoox, iTunes], titulado “Ratas, Móviles y ¿Cáncer?; Estrella de Tabby; Agujeros Negros que se comen estrellas; Enzima Rubisco”, 21 Jun 2018. “La tertulia semanal ha repasado las últimas noticias de la actualidad científica”.

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Ya puedes escuchar el podcast iVoox del Programa 352 de La Fábrica de la Ciencia, “Metano en Marte, fusión por confinamiento inercial y otras noticias de la Mula-Naukas con F. Villatoro”, en el que Jorge Onsulve Orellana, @jonsulve, me ha entrevistado. ¡Qué disfrutes del podcast!

Hemos hablado de las siguientes noticias de mi blog: “La modulación anual del metano en Marte”, LCMF, 09 Jun 2018 (también Daniel Marín, “Curiosity descubre sustancias orgánicas antiguas en Marte”, Eureka, 07 Jun 2018); “Nuevo hito del NIF hacia la fusión por confinamiento inercial”, LCMF, 20 Jun 2016; “La red de comunicaciones vía fibra óptica permite medir la actividad sísmica”, LCMF, 16 Jun 2018. También hemos mencionado que “España se ha convertido en el undécimo país miembro de SKA”, SKA Spain.