jueves, 17 de agosto del 2017 Fecha
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La Tierra nos ofrece muchas soluciones para la Salud

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Cosas curiosas    ~    Comentarios Comments (0)

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Arándanos.

Arándanos. Gtres.

Guardado en: Salud Neurologia

Informe Periodístico leído en El País

 

Así protegen los arándanos tu cerebro del alzhéimer (y mejoran la memoria)

Los antioxidantes de este fruto previenen las dolencias neurodegenerativas y protegen las facultades intelectuales.

 

 

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Los arándanos poseen una elevada cantidad de sustancias antioxidantes que han probado tener cierto potencial protector sobre el organismo humano. Aunque muchos han llegado a catalogar esta fruta como “súper-alimento”, la dosis de consumo es el factor crucial a tener en cuenta.

En el caso de la salud cerebral y mental, existen diversos trabajos que relacionan el alto contenido en antioxidantes flavonoides de esta fruto del bosque con efectos benéficos tales como prevenir enfermedades neurodegenerativas, mejorar la memoria y conservar las facultades cognitivas incluso si se consumen durante la vejez.

Protegen contra la demencia

 

 

Resultado de imagen de La demencia en la avanzada edad

 

A pesar de que la disminución de las funciones cognitivas a medida que avanza la edad es un proceso inevitable, existen algunas formas de atenuar las consecuencias del envejecimiento. Hay dos maneras destacables: la primera es la de practicar ejercicio físico moderado, pero constante; y la segunda, mantener una dieta saludable. Y dentro de dicha dieta, los arándanos han demostrado tener efectos protectores.

Un estudio llevado a cabo por un grupo de investigadores de la Universidad de Cincinnati dirigidos por Robert Krikorian analizó la mejora de las funciones intelectuales en 94 individuos de entre 62 a 80 años con problemas cognitivos leves, sin diagnóstico claro de deterioro cognitivo. Se dividieron en cuatro grupos, a los cuales se les dio arándanos, aceite de pescado, arándanos y aceite de pescado juntos, o placebo. Según sus hallazgos, aquellos que consumieron arándanos con o sin aceite de pescado mostraron ligeras mejoras cognitivas. En individuos sanos, sugieren, los efectos serían menos intensos.

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Reducen los síntomas del alzhéimer

 

Por otro lado, el mismo grupo de investigadores de la Universidad de Cincinnati también realizó un segundo estudio donde participaron 47 adultos con deterioro cognitivo leve -un paso previo a la enfermedad de Alzheimer- de entre 65 y 77 años. Tras consumir 30 mililitros de zumo de arándanos (unos 230 gramos de fruta) cada día durante 16 semanas, se demostró un aumento de la actividad cerebral y la memoria respecto a los individuos que no consumieron dicho fruto.

Asimismo, se corroboró la mejora de dicha actividad cerebral mediante ejercicios cognitivos y también mediante pruebas de imagen, como la resonancia magnética funcional (fMRI), donde se detectó un aumento del flujo sanguíneo cerebral.

Previenen la pérdida de memoria

 

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Por otro lado, otro estudio publicado en 2012 en el Journal of Agricultural & Food Chemistry sugirió que los arándanos podrían ayudar a mantener el cerebro saludable. Lo conseguirían cambiando la forma en la cual se comunican las neuronas entre ellas y disminuyendo la inflamación cerebral que provocaría el daño neuronal.

La hipótesis barajada en dicho estudio es que los productos antioxidantes que contienen este tipo de bayas, en conjunto, serían los responsables de esta disminución de la inflamación cerebral. Sin embargo, los investigadores también se preguntan si otros tipos de bayas podrían ayudar en dicho proceso.

Aumentan la cantidad de neuronas

 

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Tomar arándanos de forma diaria podría aumentar la producción cerebral de neuronas de reemplazo. Al menos así lo sugiere un estudio llevado a cabo por el Servicio de Investigación Agrícola de Estados Unidos en 2002. Los investigadores alimentaron a un grupo de ratas con suplementos de arándanos durante dos meses, en una cantidad que equivaldría a una taza diaria de este fruto en humanos.

Las ratas, de una edad avanzada para su especie, experimentaron una mejora en la memoria mediante la producción de neuronas en el hipocampo, el área cerebral responsable de la memoria y una de las cuales ha demostrado reemplazar de forma continua sus células cerebrales.

Mejoran en la concentración y la memoria

 

 

Resultado de imagen de Aumento de la concentración y la memoria

 

Los beneficios en el consumo de arándanos no solo se notarían a largo plazo. A las pocas horas podrían demostrar sus efectos, según un estudio realizado en 2009 por la University of Reading en el cual un grupo de participantes consumió un batido de arándanos por la mañana.

A media tarde, este grupo demostró un mejor desempeño en tareas mentales, apenas unas cuatro o cinco horas después de tomarse el batido. En comparación, aquellos que no habían consumido arándanos mostraron una disminución de entre el 15% y el 20% de su rendimiento cognitivo.

Equilibran la salud mental

 

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Finalmente, los arándanos también han demostrado colaborar en la mejora de la salud mental mediante la reducción de factores genéticos y bioquímicos que estarían detrás de trastornos tales como la depresión y las tendencias suicidas ligadas al trastorno de estrés postraumático (TEPT). Así lo sugiere un reciente estudio presentado en la pasada Reunión Anual de la Sociedad Americana de Farmacología y Terapéutica Experimental de 2016.

En dicho trabajo se provocó un TEPT en ratas, y un grupo de ellas fue tratado con una dieta rica en arándanos: el equivalente a dos tazas diarias de frutos. Según sus resultados, aquellas ratas que consumían arándanos mostraron un aumento de los niveles del gen SKA2, el cual se encuentra en niveles anormalmente bajos en aquellos individuos con trastorno de estrés postraumático y tendencias suicidas.

Según los investigadores, los arándanos podrían tener algún tipo de efecto en la expresión genética de dicho gen, pudiendo así disminuir algunos de los síntomas de este trastorno.

¿Por qué, si está más lejos, calienta más el Sol en verano?

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Cosas curiosas    ~    Comentarios Comments (0)

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Una erupción solar puede causar una tormenta geomagnética en la Tierra

 

 

 

Aunque en un principio pueda sonar contradictorio, la Tierra se encuentra más lejos del Sol en verano que en invierno. Hablamos, eso sí, del verano y del invierno en el hemisferio norte. Ahora bien, ¿cómo es esto posible si el Sol es la gran fuente de calor del planeta azul? Pues por una sencilla razón: no importa tanto la distancia entre la gran estrella y nuestro planeta como la inclinación de éste último.

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El eje imaginario sobre el cual gira la Tierra está desviado unos 23 grados -si bien es cierto que varía entre los 22 y los 24 en un proceso que dura miles de años. Esa inclinación lateral del planeta cambia radicalmente la forma en que los rayos solares, que son los que irradian calor sobre la Tierra, impactan sobre la atmósfera y la superficie terrestre. De ese modo, se desechan teorías como que en verano hace más calor porque el cielo está más despejado o porque hay más horas de luz, que intentan explicar la diferencia de temperatura. (Ésta última es cierta, si bien es verdad que no bastaría que hubiese un cambio de temperatura tan drástico).

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                              Sí, este verano el Sol nos fastidiará un poco más de cuenta

Cuando en el hemisferio norte es verano, el eje terrestre hace que sea esa mitad superior del globo la que esté más cerca al sol y, por tanto, que los rayos solares incidan sobre la Tierra más perpendicularmente, es decir, de manera menos oblicua. Por eso, en julio o agosto da la sensación de que el Sol llega más arriba en el cielo. Lo que ocurre es que se alinea con el hemisferio norte. La radiación solar, en verano, se concentra en un menor espacio que en inviero, haciendo que la temperatura sea mayor.

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                              Si no tenemos cuidado… Tomar el Sol nos puede causar serios problemas

El momento en que el sol está más lejano a la Tierra -unos 152 millones de kilómetros- se llama afelio. Por su parte, el nombre que recibe el punto de la órbita terrestre más cercano al astro rey es perihelio y mide unos 147 millones de kilómetros. La diferencia entre ambas cantidades puede asustar si se mira en cuano a valor absoluto, pero si tenemos en cuenta que apenas es un tres por ciento de la distancia media, vemos que es un dato insignificante.

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Así, la distancia entre Tierra y Sol no es lo que determina las estaciones del año, sino la inclinación del eje de nuestro planeta, razón por la cual cuando en el norte es verano, en el sur es invierno y viceversa. Si el eje fuera perpendicular al ecuador y a los rayos del sol, no existirían las estaciones y los días durarían exactamente lo mismo siempre en todos los lugares del mundo. Por eso, en regiones próximas a la línea que divide nuestro planeta en dos mitades los días son casi siempre iguales y la hora de amanecer y de anochecer apenas varía unos minutos.

La Conciencia… ¿Cuántica?

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Cosas curiosas    ~    Comentarios Comments (1)

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Ciencia-ABC

Un experimento cuántico para averiguar de qué está hecha la conciencia humana

 

Se trata de incorporar la conciencia humana a los instrumentos de medición de partículas subattómicas que usan los científicos

Un experimento cuántico para averiguar de qué está hecha la conciencia humana

 

 

Reportaje de: JOSÉ MANUEL NIEVES

 

 

¿Qué es la Conciencia humana? ¿Se trata de algo físico y medible o es totalmente inmaterial y fuera de los dominios de ls Física? Para responder a esas preguntas, Lucien Hardy, físico del Instituto Perimeter, en Canadá, ha propuesto modificar sutilmente un experimento bien conocido en los laboratorios de física cuántica de todo el mundo para demostrar dónde están los límites, si es que existen, entre mente y materia.

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En concreto, Hardy propone incorporar la conciencia humana a los instrumentos de medición de partículas subatómicas que usan los científicos, y comprobar si los resultados de las mediciones se alteran de algún modo con respecto a los que se obtienen normalmente. Si así fuera, y los experimentos mostraran cualquier desviación, por pequeña que sea, de lo que predicen las leyes cuánticas, estaríamos entonces ante la primera prueba de laboratorio que demuestre que nuestra mente es, potencialmente, inmaterial y ajena a la física conocida.

Durante las dos últimas décadas, una serie de experimentos conocidos comoTest de Bell, han sido profusamente utilizados para confirmar las más extrañas propiedades de las partículas subatómicas, entre ellas el entrelazamiento cuántico, esa “acción fantasmagórica a distancia” que tanto incomodaba a Einstein. Ahora, Hardy propone llevar a cabo los test de Bell, pero acoplando a los instrumentos algo completamente nuevo: nuestra conciencia.

Resultado de imagen de Entrelazamiento cuántico

Resultado de imagen de Entrelazamiento cuántico

Con su célebre frase, Einstein se refería a la increíble propiedad según la cual, si dos partículas están entrelazadas, cualquier cosa que le suceda a una de ellas será inmediatamente “conocido” por la otra, incluso si ambas están a muchos años luz de distancia. Es decir, que de alguna manera que no comprendemos ambas partículas se comunican instantáneamente y sin importar la distancia que haya entre ellas.

Pero para que eso sea así, cualquier señal que atraviese el espacio entre las dos partículas tendría que moverse más deprisa que la luz, lo cual no es posible en nuestro Universo. Para Einstein, esta contradicción implicaba que la teoría cuántica no estaba completa, y que debía de existir algo más, a nivel muy profundo, que permitiera explicar este comportamiento de las partículas sin tener que recurrir a influencias “fantasmagóricas” e instantáneas. Desde entonces, un buen número de físicos ha estado intentando, aún si éxito, encontrar esa teoría fundamental que falta.

Así funciona el test de Bell

 

 

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Esquema de un test de Bell de “dos canales” La fuente SOURCE produce pares de “fotones”, enviados en direcciones opuestas.

 

A mediados de la pasada década de los sesenta, el físico Jonh Bell ideó la forma de comprobar si las partículas subatómicas realmente se influyen entre sí sin importar la distancia. Para ello, diseñó un experimento en el que se creaba una pareja de partículas entrelazadas y se las enviaba en direcciones opuestas, a las ubicaciones A y B. Por supuesto, tanto en A como en B había detectores para medir el spin (la rotación) de las partículas.

El ajuste del dispositivo (por ejemplo elegir si se medirá el giro de la partícula en la dirección de +45 o -45 grados), se hizo utilizando generadores de números aleatorios, de forma que era imposible para el punto A conocer el ajuste del punto B (y viceversa) en el momento de la medición.

Resultado de imagen de Entrelazamiento cuántico

Una vez todo listo, el paso siguiente de un test de Bell es realizar mediciones en muchos pares de partículas entrelazados. Si la Física Cuántica es correcta y existe, de hecho, la famosa “acción fantasmagórica a distancia”, entonces en los resultados de las mediciones habrá una mayor correlación que si Einstein estuviera en lo cierto. Y resulta que todos los experimentos hechos hasta ahora han apoyado, sin duda, a la Física Cuántica.

Algunos físicos, sin embargo, han argumentado que incluso los generadores de números aleatorios podrían no serlo tanto, y estar gobernados en realidad por algún tipo de física subyacente que aún no comprendemos. Y que ese “superdeterminismo” podría explicar la elevada correlación observada en los experimentos, sin necesidad de recurrir a la extraña acción a distancia.

El papel de la conciencia

 

Y llegamos así a Lucien Hardy y a su extraordinaria propuesta. Lo que Hardy sugiere, en efecto, es que es posible controlar las mediciones de A y B con algo que, en ppotencia, podría no pertenecer al mundo material: la mente humana.

Para poner a prueba su idea, Hardy propone un experimento en el que A y B se establecen a 100 km. de distancia. En cada extremo, un centenar de seres humanos están conectados a los medidores por medio de cascos de electroencefalografía (EEG) capaces de leer su actividad cerebral. Las señales generadas de esta forma serían, precisamente, las utilizadas para cambiar los ajustes de los dispositivos de medición en las dos ubicaciones.

Resultado de imagen de Conectar el cerebro para medir su capacidad

                    Muchos son los misterios que ahí están presentes y que no hemos sabido desvelar

La idea es llevar a cabo un número muy grande de mediciones en A y B y extraer la pequeña fracción en la que las señales de los electroencefalogramas causaron cambios en los ajustes en A y B después de que las partículas partieran de su posición original, pero antes de que llegaran a su destino y fueran medidas.

Si la cantidad de correlación en estas mediciones no coincidiera con las pruebas de Bell estandar, estaríamos ante una flagrante violación de la teoría cuántica, y significaría además que las mediciones en A y B estarían siendo controladas por procesos que no pertenecen al ámbito de la física.

“Aunque solo viéramos una única violación de la teoría cuántica -asegura Hardy- cuando usemos un sistema que podría considerarse como consciente, humano o animal, sería ciertamente emocionante. No puedo imaginar un resultado experimental más sorprendente en física que ese”.

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                Siempre hemos creído que lo que hacemos es por libre decisión. Sin embargo…

En efecto, llegar a esa conclusión significaría que los físicos empezarían a debatir sobre la existencia misma del libre albedrío y su alcance real. Porque aunque la Física gobierne el mundo material, si resultara que la mente humana no está hecha de esa misma materia, entonces podríamos ir “más allá” de los límites de la física.

La mayor parte de los físicos no dudaría en afirmar que lo más probable es que al llevar a cabo este experimento no suceda nada especial, que las leyes de la Física Cuántica se seguirán cumpliendo y que la conciencia humana está hecha de lo mismo que todo lo demás. Sin embargo, opina Hardy, si alguien se anima a llevar a cabo el experimento y obtiene un resultado inesperado, entonces el premio sería enorme. “Sería la primera vez que, como científicos, ponemos nuestras manos en el problema de la naturaleza de la conciencia”.

¿La Mente Humana? ¡Un prodigio de la Naturaleza!

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 Tiempo de Planck
http://www.aprender-mat.info/history/photos/Planck.jpeg
                       El joven Planck
La interpretación de las unidades naturales de Stoney y Planck no era en absoluto obvia para los físicos. Aparte de ocasionarles algunos quebraderos de cabeza para entender esos números tan endiabladamente pequeños.

El tiempo de Planck o cronón (término acuñado en 1926 por Robert Lévi) es una unidad de tiempo, considerada como el intervalo temporal más pequeño que puede ser medido. Se denota mediante el símbolo tP. En cosmología, el tiempo de Planck representa el instante de tiempo más pequeño en el que las leyes de la física pueden ser utilizadas para estudiar la naturaleza y evolución del Universo. Se determina como combinación de otras constantes físicas en la forma siguiente:

 

 

<br />
t_P =<br />
\sqrt{\frac{\hbar G}{c^5}}<br />
\; \approx \quad<br />
5,39106(32) \cdot 10^{-44}<br />
segundos

donde:

\hbar es la constante de Planck reducida (conocida también como la constante de Dirac). 
G es la constante de Gravitación Universal;
c es la velocidad de la luz en el vacío.

Los números entre paréntesis muestran la desviación estándar.

En este ámbito hablamos de las cosas muy pequeñas, las que no se ven

Es el tiempo que necesita el fotón (viajando a la velocidad de la luz, c, para moverse a través de una distancia igual a la longitud de Planck.  Está dado por , donde G es la constante gravitacional (6, 672 59 (85) x 10-11 N m2 kg-2), ħ es la constante de Planck racionalizada (ħ = h/2л = 1,054589 x 10-34 Julios segundo), c, es la velocidad de la luz (299.792.458 m/s).

El valor del tiempo del Planck es del orden de 10-44 segundos.  En la cosmología del Big Bang, hasta un tiempo Tp después del instante inicial, es necesaria usar una teoría cuántica de la gravedad para describir la evolución del Universo. Todo, desde Einstein, es relativo.  Depende de la pregunta que se formule y de quién nos de la respuesta.

                   ¿El Tiempo? Muchos Filósofos lo quisieron explicar pero… ¡No pudieraon!

Si preguntamos ¿Qué es el tiempo?, tendríamos que ser precisos y especificar si estamos preguntando por esa dimensión temporal que no deja de fluir desde el Big Bang y que nos acompaña a lo largo de nuestras vidas, o nos referimos al tiempo atómico, ese adoptado por el SI, cuya unidad es el segundo y se basa en las frecuencias atómicas, definida a partir de una línea espectral particular de átomo de cesio 133, o nos referimos a lo que se conoce como tiempo civil, tiempo coordinado, tiempo de crecimiento, tiempo de cruce, tiempo de integración, tiempo de relajación, tiempo dinámico o dinámico de Baricéntrico, dinámico terrestre, tiempo terrestre, tiempo de Efemérides, de huso horario, tiempo estándar, tiempo local, tiempo luz, tiempo medio, etc. etc.  Cada una de estas versiones del tiempo, tiene una respuesta diferente, ya que, no es lo mismo el tiempo propio que el tiempo sidéreo o el tiempo solar, o solar aparente, o solar medio, o tiempo terrestre, o tiempo Universal.  Como se puede ver, la respuesta dependerá de cómo hagamos la pregunta.

                                      … Y que el mismo tiempo suele borrar

En realidad, para todos nosotros el único tiempo que rige es el que tenemos a lo largo de nuestras vidas, los otros tiempos, son inventos del hombre para facilitar sus tareas de medida, de convivencia o de otras cuestiones técnicas o astronómicas pero, sin embargo, el tiempo es solo uno; ese que comenzó cuando nació el Universo y que finalizará cuando este llegue a su final.

Lo cierto es que, para las estrellas supermasivas, cuando llegan al final de su ciclo y deja de brillar por agotamiento de su combustible nuclear, en ese preciso instante, el tiempo se agota para ella.  Cuando una estrella pierde el equilibrio existente entre la energía termonuclear (que tiende a expandir la estrella), y, la fuerza de gravedad (que tiende a comprimirla), al quedar sin oposición esta última, la estrella supermasiva se contrae aplastada bajo su propia masa.  Queda comprimida hasta tal nivel que llega un momento que desaparece,  para convertirse en un Agujero Negro, una singularidad, donde dejan de existir el “tiempo” y el espacio.  A su alrededor nace un horizonte de sucesos que, si se traspasa, se es engullido por la enorme gravedad del Agujero Negro.

       En la singularidad no se distorsiona, se para

El tiempo, de ésta manera, deja de existir en estas regiones del Universo que conocemos como singularidad.  El mismo Big Bang -dicen- surgió de una singularidad de energía y densidad infinitas que, al explotar, se expandió y creó el tiempo, el espacio y la materia.

Como contraposición a estas enormes densidades de las enanas blancas, estrellas de neutrones y Agujeros Negros, existen regiones del espacio que contienen menos galaxias que el promedio o incluso ninguna galaxia; a estas regiones las conocemos como vacío cósmico.  Han sido detectados vacíos con menos de una décima de la densidad promedio del Universo en escalas de hasta 200 millones de años luz en exploraciones a gran escala.  Estas regiones son a menudo esféricas.  El primer gran vacío en ser detectado fue el de Boötes en 1.981; tiene un radio de unos 180 millones de años luz y su centro se encuentra aproximadamente a 500 millones de años luz de la Vía Láctea.  La existencia de grandes vacíos no es sorprendente, dada la existencia de cúmulos de galaxias y supercúmulos a escalas muy grandes.

Mientras que en estas regiones la materia es muy escasa, en una sola estrella de neutrones, si pudiéramos retirar 1 cm3 de su masa, obtendríamos una cantidad de materia increíble.  Su densidad es de 1017 kg/m3, los electrones y los protones están tan juntos que se combinan y forman neutrones que se degeneran haciendo estable la estrella de ese nombre que, después del agujero negro, es el objeto estelar más denso del Universo.

Es interesante ver cómo a través de las matemáticas y la geometría, han sabido los humanos encontrar la forma de medir el mundo y encontrar las formas del Universo.  Pasando por Arquímedes, Pitágoras, Newton, Gauss o Riemann (entre otros), siempre hemos tratado de buscar las respuestas de las cosas por medio de las matemáticas.

“Magia es cualquier tecnología suficientemente avanzada”

Arthur C. Clarke

Pero también es magia el hecho de que, en cualquier tiempo y lugar, de manera inesperada, aparezca una persona dotada de condiciones especiales que le permiten ver, estructuras complejas matemáticas que hacen posible que la Humanidad avance considerablemente a través de esos nuevos conceptos que nos permiten entrar en espacios antes cerrados, ampliando el horizonte de nuestro saber.

Recuerdo aquí uno de esos extraños casos que surgió el día 10 de Junio de 1.854 con el nacimiento de una nueva geometría: La teoría de dimensiones más altas que fue introducida cuando Georg Friedrich Bernhard Riemann dio su célebre conferencia en la facultad de la Universidad de Gotinga en Alemania.  Aquello fue como abrir de golpe, todas las ventanas cerradas durante 2.000 años, de una lóbrega habitación que, de pronto, se ve inundada por la luz cegadora de un Sol radiante.  Riemann regaló al mundo las sorprendentes propiedades del espacio multidimensional.

Su ensayo de profunda importancia y elegancia excepcional, “sobre las hipótesis que subyacen en los fundamentos de la geometría” derribó pilares de la geometría clásica griega, que habían resistido con éxito todos los asaltos de los escépticos durante dos milenios.  La vieja geometría de Euclides, en la cual todas las figuras geométricas son de dos o tres dimensiones, se venía abajo, mientras una nueva geometría riemanniana surgía de sus ruinas.  La revolución riemanniana iba a tener grandes consecuencias para el futuro de las artes y las ciencias.  En menos de tres decenios, la “misteriosa cuarta dimensión” influiría en la evolución del arte, la filosofía y la Literatura en toda Europa.  Antes de que hubieran pasado seis decenios a partir de la conferencia de Riemann, Einstein utilizaría la geometría riemanniana tetradimensional para explicar la creación del Universo y su evolución mediante su asombrosa teoría de la relatividad general Ciento treinta años después de su conferencia, los físicos utilizarían la geometría decadimensional para intentar unir todas las leyes del Universo.  El núcleo de la obra de Riemann era la comprensión de las leyes físicas mediante su simplificación al contemplarlas en espacios de más dimensiones.

Contradictoriamente, Riemann era la persona menos indicada para anunciar tan profunda y completa evolución en el pensamiento matemático y físico.  Era huraño, solitario y sufría crisis nerviosas.  De salud muy precaria que arruinó su vida en la miseria abyecta y la tuberculosis.

Riemann nació en 1.826 en Hannover, Alemania, segundo de los seis hijos de un pobre pastor luterano que trabajó y se esforzó como humilde predicador  para alimentar a su numerosa familia que, mal alimentada, tendrían una delicada salud que les llevaría a una temprana muerte.  La madre de Riemann también murió antes de que sus hijos hubieran crecido.

A edad muy temprana, Riemann mostraba ya los rasgos que le hicieron famoso: increíble capacidad de cálculo que era el contrapunto a su gran timidez y temor a expresarse en público.  Terriblemente apocado era objeto de bromas de otros niños, lo que le hizo recogerse aún más en un mundo matemático intensamente privado que le salvaba del mundo hostil exterior.

La Geometría de los espacios curvos de Riemann que dejó atrás a Euclides con sus lineas y puntos

Para complacer a su padre, Riemann se propuso hacerse estudiante de teología, obtener un puesto remunerado como pastor y ayudar a su familia.  En la escuela secundaria estudió la Biblia con intensidad, pero sus pensamientos volvían siempre a las matemáticas.  Aprendía tan rápidamente que siempre estaba por delante de los conocimientos de sus instructores, que encontraron imposible mantenerse a su altura.  Finalmente, el director de la escuela dio a Riemann un pesado libro para mantenerle ocupado.  El libro era la Teoría de números de Adrien-Marie Legendre, una voluminosa obra maestra de 859 páginas, el tratado más avanzado del mundo sobre el difícil tema de la teoría de números.  Riemann devoró el libro en seis días.

Legendre: Sobre la teoría de los números

Cuando el director le preguntó: “¿Hasta dónde has leído?”, el joven Riemann respondió: “Este es un libro maravilloso. Ya me lo sé todo”.

Sin creerse realmente la afirmación de su pupilo, el director le planteó varios meses después cuestiones complejas sobre el contenido del libro, que Riemann respondió correctamente.

Con mil sacrificios, el padre de Riemann consiguió reunir los fondos necesarios para que, a los 19 años pudiera acudir a la Universidad de Gotinga, donde encontró a Carl Friedrich Gauss, el aclamado por todos “Príncipe de las Matemáticas”, uno de los mayores matemáticos de todos los tiempos.   Incluso hoy, si hacemos una selección por expertos para distinguir a los matemáticos más grandes de la Historia, aparecerá indudablemente Euclides, Arquímedes, Newton y Gauss.

                                                                                       Hannover, Alemania

Los estudios de Riemann no fueron un camino de rosas precisamente.  Alemania sacudida por disturbios, manifestaciones y levantamientos, fue reclutado en el cuerpo de estudiantes para proteger al rey en el palacio real de Berlín y sus estudios quedaron interrumpidos.

En aquel ambiente el problema que captó el interés de Riemann, fue el colapso que, según el pensaba, suponía la geometría euclidiana, que mantiene que el espacio es tridimensional y “plano” (en el espacio plano, la distancia más corta entre dos puntos es la línea recta; lo que descarta la posibilidad de que el espacio pueda estar curvado, como en una esfera).

Para Riemann, la geometría de Euclides era particularmente estéril cuando se la comparaba con la rica diversidad del mundo.  En ninguna parte vería Riemann las figuras geométricas planas idealizadas por Euclides.  Las montañas, las olas del mar, las nubes y los torbellinos no son círculos, triángulos o cuadrados perfectos, sino objetos curvos que se doblan y retuercen en una diversidad infinita.  Riemann, ante aquella realidad se rebeló contra la aparente precisión matemática de la geometría griega, cuyos fundamentos., descubrió el, estaban basados en definitiva sobre las arenas movedizas del sentido común y la intuición, no sobre el terreno firme de la lógica y la realidad del mundo.

Euclides nos habló de la obviedad de que un punto no tiene dimensión.  Una línea tiene una dimensión: longitud.  Un plano tiene dos dimensiones: longitud y anchura.  Un sólido tiene tres dimensiones: longitud, anchura y altura.   Y allí se detiene.  Nada tiene cuatro dimensiones, incluso Aristóteles afirmó que la cuarta dimensión era imposible.  En Sobre el cielo, escribió: “La línea tiene magnitud en una dirección, el plano en dos direcciones, y el sólido en tres direcciones, y más allá de éstas no hay otra magnitud porque los tres son todas.”  Además, en el año 150 d. C. el astrónomo Ptolomeo de Alejandría fue más allá de Aristóteles y ofreció, en su libro sobre la distancia, la primera “demostración” ingeniosa de que la cuarta dimensión es imposible.

En realidad, lo único que Ptolomeo demostraba era que, era imposible visualizar la cuarta dimensión con nuestros cerebros tridimensionales (de hecho, hoy sabemos que muchos objetos matemáticos no pueden ser visualizados, aunque puede demostrarse que en realidad, existen).  Ptolomeo puede pasar a la Historia como el hombre que se opuso a dos grandes ideas en la ciencia: el sistema solar heliocéntrico y la cuarta dimensión.

La ruptura decisiva con la geometría euclidiana llegó cuando Gauss pidió a su discípulo Riemann que preparara una presentación oral sobre los “fundamentos de la geometría”.  Gauss estaba muy interesado en ver si su discípulo podía desarrollar una alternativa a la geometría de Euclides.

Riemann desarrolló su teoría de dimensiones más altas.

Parte real (rojo) y parte imaginaria (azul) de la línea crítica Re(s) = 1/2 de la función zeta de Riemann. Pueden verse los primeros ceros no triviales en Im(s) = ±14,135, ±21,022 y ±25,011. La hipótesis de Riemann, por su relación con la distribución de los números primos en el conjunto de los naturales, es uno de los problemas abiertos más importantes en la matemática contemporánea.

Finalmente, cuando hizo su presentación oral en 1.854, la recepción fue entusiasta.  Visto en retrospectiva, esta fue, sin discusión, una de las conferencias públicas más importantes en la historia de las matemáticas.  Rápidamente se entendió por toda Europa la noticia de que Riemann había roto definitivamente los límites de la geometría de Euclides que había regido las matemáticas durante los milenios.

Riemann creó el tensor métrico para que, a partir de ese momento, otros dispusieran de una poderosa herramienta que les hacía posible expresar a partir del famoso teorema de Pitágoras (uno de los grandes descubrimientos de los griegos en matemáticas que establece la relación entre las longitudes de los tres lados de un triángulo rectángulo: afirma que la suma de los cuadrados de los lados menores es igual al cuadrado del lado mayor, la hipotenusa; es decir, si a y b son los longitudes de los dos catetos, y c es la longitud de la hipotenusa, entonces a2 + b2 = c2.  El teorema de Pitágoras, por supuesto, es la base de toda la arquitectura; toda estructura construida en este planeta está basada en él.  Claro que, es una herramienta para utilizar en un mundo tridimensional.)

El tensor métrico de Riemann, o N dimensiones, fue mucho más allá y podemos decir que es el teorema para dimensiones más altas con el que podemos describir fenómenos espaciales que no son planos, tales como un remolino causado en el agua o en la atmósfera, como por ejemplo también la curvatura del espacio en presencia de grandes masas.  Precisamente, el tensor de Riemann, permitió a Einstein formular su teoría de la gravedad y, posteriormente lo utilizo Kaluza y Klein para su teoría en la quinta dimensión de la que años más tarde se derivaron las teorías de supergravedad, supersimetría y, finalmente las supercuerdas.

Para asombro de Einstein, cuando tuvo ante sus ojos la conferencia de Riemann de 1.854, que le había enviado su amigo Marcel Grossman, rápidamente se dio cuenta de que allí estaba la clave para resolver su problema.  Descubrió que podía incorporar todo el cuerpo del trabajo de Riemann en la reformulación de su principio.  Casi línea por línea, el gran trabajo de Riemann encontraba su verdadero lugar en el principio de Einstein de a relatividad general.  Esta fue la obra más soberbia de Einstein, incluso más que su celebrada ecuación E=mc2.  La reinterpretación física de la famosa conferencia de Riemann se denomina ahora relatividad general, y las ecuaciones de campo de Einstein se sitúan entre las ideas más profundas de la historia de la ciencia.

emilio silvera

Las colisiones galácticas resultan en estallidos de formación estelar

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Simulación de colisión de galaxias

 

 

Esta imagen es una instantánea de la simulación de la colisión entre las dos galaxias Antennae. Las estrellas se forman en las regiones más densas (amarillo y rojo) debido a los efectos de compresión turbulenta. Crédito: F. Renaud/CEA – Sap.

Mediante el uso de simulaciones sofisticadas, los científicos creen que finalmente han resuelto uno de los misterios que llevaba años atormentando a los astrónomos:

Resultado de imagen de Ráfagas de formación estelarResultado de imagen de La colisión entre galaxias nos llevan a formación de estrellas

           Estas colisiones producen gran nacimiento de estrellas nuevas

¿Por qué las colisiones entre galaxias desencadenan olas o ráfagas de formación estelar?

Las estrellas se forman dentro de una nube de gas y polvo, cuando ésta se torna lo suficientemente densa como para colapsar, normalmente bajo el efecto de la gravedad. Sin embargo, cuando las galaxias chocan, o se unen, se produce un aumento del flujo del gas hacia el centro de la galaxia, lo que hace que el gas se mueva de una manera muy aleatoria.

Este aumento en la turbulencia debería, en teoría, frenar o incluso cesar por completo el colapso de la nube, y evitar así la formación de estrellas, pero en realidad ocurre todo lo contrario.

Con el fin de averiguar por qué está ocurriendo esto, un equipo de astrofísicos franceses, liderado por Florent Renaud, se dirigió a los superordenadores más potentes de Europa para modelar dos sistemas diferentes.

El primero, que requirió 12 millones de horas de tiempo de cálculo, tenía como objetivo modelar una galaxia similar a la Vía Láctea y simular las condiciones del ambiente alrededor de esta galaxia (con un diámetro de 300.000 años luz). Luego, el equipo modeló dos galaxias colisionando a través de 600.000 años luz, lo que requirió 8 millones de horas de computación. La alta resolución de estos modelos otorgó a los científicos con un gran nivel de detalle, lo que dio lugar a algunos resultados interesantes.

Resultado de imagen de Los modelos demostraron que cuando dos galaxias colisionan, en lugar de ir girando, el gas entra en un estado de compresión. Esto genera un exceso de gas denso que se colapsa por efecto de la gravedad, y da lugar a la formación de estrellas. Decimos que ambas galaxias experimentan un brote estelar.

Los modelos demostraron que cuando dos galaxias colisionan, en lugar de ir girando, el gas entra en un estado de compresión. Esto genera un exceso de gas denso que se colapsa por efecto de la gravedad, y da lugar a la formación de estrellas. Decimos que ambas galaxias experimentan un brote estelar.

Florent dijo: “Este es un gran paso hacia adelante en nuestra comprensión de la formación estelar, algo que sólo se hizo posible gracias al avance en paralelo de la potencia de las computadoras. Estos sistemas ayudan a entender mejor y con más detalle la naturaleza de las galaxias y de sus contenidos”.

Fuente: Cosmo Noticias.