miércoles, febrero 24, 2010

Albert Einstein y la nueva concepción del espacio-tiempo (II)

Bajo estas circunstancias es cuando la genial mente de Einstein propone su teoría de la relatividad especial, la cual tiene los siguientes postulados y corolarios:

Postulados:
1º) Las leyes de la electrodinámica y de la óptica son validas en todos los sistemas de referencia para los que son ciertas las leyes de la mecánica.
2º) La luz se propaga en el vació con una velocidad c independiente del posible movimiento de la fuente emisora.

Corolarios:
1º) La luz viaja a la misma velocidad c en todos los SRI.
2º) La velocidad de la luz es un límite superior a la velocidad de cualquier objeto.

A partir de estos corolarios y con un sencillo ejemplo, podemos deducir que el tiempo y el espacio son relativos, es decir, el tiempo entre dos sucesos en un SRI que se mueve a una cierta velocidad constante respecto de otro SRI’ no es el mismo, y lo mismo le sucede a las distancias.

Supongamos que tenemos dos relojes formados por dos espejos perfectos y paralelos entre los cuales está rebotando indefinidamente un rayo de luz, la altura que separa dichos espejos es “h”. Supongamos que ponemos un reloj en un SRI’ y el otro en un SRI que se mueve con una velocidad constante v respecto al sistema SRI’. El tiempo que emplea la luz para hacer su recorrido entero en el reloj del sistema SRI’ será:


Ahora calcularemos cual es la velocidad de la luz medida desde SRI’ en el SRI, el cual se mueve con una velocidad constante “v” respecto de SRI’. Desde SRI’ veríamos hacer el siguiente recorrido en el reloj situado en SRI:


La cantidad que se habrá desplazado este reloj según su propio sistema de referencia sería igual a:

l=vt

La mitad de la distancia que vemos recorrer a la luz en SRI desde SRI’ es la hipotenusa de un triangulo rectángulo cuyos catetos son la altura del reloj (h), y la mitad de la distancia recorrida (l), h la podemos poner en función de t’ a partir de nuestra primera ecuación, y l sabemos que es vt, por lo que podemos poner la velocidad de la luz c en función de t, t’ y v:

Y como se puede observar el tiempo no transcurre igual en ambos sistemas de referencia. Con razonamientos parecidos podemos inferir como varían las longitudes de un sistema a otro. Es decir, a partir de los corolarios antes expuestos llegamos a la conclusión de que el tiempo y el espacio no son entidades absolutas, sino relativas. Los resultados de la relatividad especial se formalizaron a través de las transformaciones de Lorenz-Einstein, las cuales permiten que las leyes del electromagnetismo de Maxwell y las leyes de la mecánica se escriban igual en todos los sistemas de referencia. La relatividad especial permitía establecer una equivalencia entre todos los sistemas de referencia. Al año siguiente de la publicación de la teoría especial de la relatividad Einstein dejo la oficina de patentes para pasar a convertirse en profesor de la Universidad de Zurich. Pero en 1914 acabaría estableciéndose en el Kaiser Willhelm Institute de Berlín, allí acabaría por culminar la segunda parte de su teoría de la relatividad, la Relatividad General. La relatividad especial tiene un carácter restringido, ya que en todo momento hemos estado hablando de sistemas de referencia inerciales, esto es, sistemas que en ningún momento están sometidos a una aceleración. ¿Es esto posible? Es decir ¿pueden existir los SRI en el Universo? Hasta ahora sabemos que la fuerza de la gravedad depende de la distancia, a mayor distancia, más débil será la fuerza de la gravedad, pero en un Universo con galaxias, estrellas etc. no importa donde nos situemos, en el Universo siempre estaremos sometidos a una fuerza gravitatoria y por lo tanto estaremos sometidos a una aceleración, es decir, los sistemas de referencia inerciales no existen en el Universo. Para dar un carácter general a su teoría, Einstein debía tener en cuenta la gravedad.

Ismael Pérez Fernández.

martes, febrero 23, 2010

Vivir juntos, morir solos

"Vivir juntos, morir solos", es una de las frases más conocidas de la serie de televisión Lost (Perdidos), la frase sintetiza como Jack piensa que hay que afrontar la situación de encontrarse en esa isla misteriosa. Lo que probablemente no sabía nuestro buen Jack, es que ese parece ser también el punto de vista de los insectos sociales, o al menos de las hormigas Temnothorax unifasciatus, el hecho de morir solos es una buena adaptación evolutiva.

En la naturaleza, es cuando menos raro morir a causa del envejecimiento, casi siempre se muere o porque un depredador da cuenta de su víctima o por algún tipo de infección o enfermedad. En este último caso se ha observado que a veces los organismos enfermos se alejaban de sus madrigueras, nidos etc. para morir solos y evitar así el contagiar a sus familiares. Los científicos Jürgen Heinze, Bartosz Walter han demostrado que ese fenómeno se da en las hormigas Temnothorax unifasciatus y que ciertamente es una adaptación para evitar el contagio al resto del hormiguero. Su investigación, Moribund Ants Leave Their Nests to Die in Social Isolation, ha sido publicada en Current Biology.

El principal problema al que se enfrentaron Heinze y Walter era determinar si el comportamiento de las hormigas enfermas correspondía a una estrategia desarrolladas por las hormigas para proteger al resto del hormiguero de posibles infecciones, o si dicho comportamiento respondía a la propia infección que estaban sufriendo las hormigas. Se sabe que ciertos patógenos son capaces de producir una alteración del comportamiento de sus huéspedes consiguiendo con ello determinadas ventajas, como por ejemplo, el facilitar la propagación de dicho agente patógeno. En el caso de una hormiga infectada con un hongo, si la hormiga permanece en el hormiguero el hongo podrá esparcirse por el resto de la colonia, pero cabe la posibilidad  que una vez contagiada la colonia  mueran todos sus miembros y no quede nadie más a quien contagiar, en cambio, si el hongo modifica el comportamiento de la hormiga enferma y hace que salga al exterior para morir lejos del hormiguero, el hongo puede verse beneficiado ya que  sus esporas podrían ser fácilmente esparcidas por el aire. Para determinar si estaban ante una estrategia de las hormigas para proteger al resto del hormiguero o ante una estrategia del hongo, Henize y Walter estudiaron tres grupos de hormigas que morían por distintas causas. Un grupo de hormigas fue infecta por el hongo Metarhizium anisopliae, otro grupo fue expuesta a cantidades importantes de CO2, y otro grupo de observación fueron hormigas de otras colonias que no habían manipulado y que morían por causas desconocidas. En todos los casos encontraron resultados similares, mayoritariamente las hormigas moribundas abandonaban el hormiguero para morir en soledad, por lo que pudieron concluir que la muerte en aislamiento social de las hormigas Temnothorax unifasciatus responde a una estrategia adaptativa de las mismas para proteger el resto de la colonia y no a una manipulación de la conducta por parte del hongo.

Así que parece que  Jack tenía razón, "vivir juntos, morir solos" puede ser una buena estrategia para proteger al resto de tu grupo.

Ismael Pérez Fernández.

lunes, febrero 22, 2010

Escépticos en el Pub II

Hace poco menos de un mes, Escépticos en el Pub comenzaba su andadura, ahora toca la siguiente entrega, que será el próximo sábado día 27 de Febrero, el sitio el mismo, The Clover House en la calle Almansa, 85. Como en la edición anterior el evento es gratis,  estaría bien tomarse unas cervezas, para que The Clover House nos deje seguir organizando el evento. La hora en la que comenzarán será las 19:30, y la charla correrá a cargo de Lucas Sánchez (Sonicando), que nos va hablar de un tema realmente interesante y preocupante, el negacionismo del SIDA.

Hay una novedad respecto a la edición anterior y es que tenemos el aforo limitado, por lo que quien quiera asistir, que rellene este formulario, ¡daos prisa que no quedan muchas plazas!

Ismael Pérez Fernández.

domingo, febrero 21, 2010

La reflexión del domingo

"Un problema añadido, más en los países de tradición latina que en los anglosajones, es que la academia y la elite intelectual no consideran a la ciencia como conocimiento fundamental e imprescindible para que una persona sea considerada como culta."
Carlos Elías






Ismael Pérez Fernández.

sábado, febrero 20, 2010

Carmina Burana, Amor volat undique

Corte decimoquinto del Carmina Burar, de título; Amor volat undique (Amor vuela por todas partes), a relajarse y disfrutar:





Ismael Pérez Fernádez.