Curiosidades de ciencia y tecnologia

Una fórmula matemática para predecir embotellamientos


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El concepto de embotellamiento fantasma hace referencia a aquellos embotellamientos que ocurren sin la existencia de un choque o la reparación de una ruta, simplemente por sucesos menores que repercuten sobre los demás automóviles de una autopista. Éstos ocurren por un conductor que frena sin previo aviso, un conductor que cambia de senda u otros sucesos menores que pueden causar que el tráfico se estanque.
Alan Kasimov del Massachusetts Institute of Technology (MIT) ha diseñado una fórmula matemática para prevenir embotellamientos. A los mismos los considera como su ocurrieran en tanto ondas expansivas, pues observa que éstos se comportan como tales.
Así, Kasimov destaca que los embotellamientos tienen un cuello de botella que separa el flujo de tráfico en áreas donde hay corriente hacia abajo y otras donde los coches circulan en sentido opuesto. En las primeras áreas es posible que un conductor se atasque y no consiga avanzar, pero derrepente el atascamiento finalice sin previo aviso y esté en circulación nuevamente sin poder comprender qué fue lo que ocurrió.

Las ecuaciones de este modelo matemático trabajan de forma similar a la que se utilizan e mecánica de los fluídos, que modelan los embotellamientos como una onda que se auto-alimenta. De esta forma, a partir de variables como la velocidad de los coches y la densidad de tráfico es posible determinar dónde y cuándo un embotellamiento va a tener lugar.
La fórmula no permite disolver los embotellamientos, pero sí prevenir los futuros atascamientos. Teniéndola en cuenta será posible diseñar rutas que eliminen los eventuales embotellamientos mediante la limitación de la velocidad o identificando los puntos donde la densidad de tráfico ocurre con mayor frecuencia.


Hella: Buscando nombres para el diámetro del universo


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¿Cuál es el prefijo más grande que puedes nombrar para un número? ¿Kilo? ¿Mega? ¿Giga? Bah, míseras cantidades. En ciencias físicas hay pocos límites para estas cuestiones de matemáticas abstractas, pero que los límites impuestos por el raciocinio humano existan no impide la existencia de fenómenos aún mayores.
Soy claro y voy al grano. Austin Sendek es un estudiante de la Universidad de California que se ha percatado de la necesidad de ampliar los límites del Sistema Internacional de Unidades, el cual establece prefijos para los números hasta determinada cantidad. Actualmente el sistema puede nombrar hasta el número 1.000.000.000.000.000.000.000.000 (yottas). Sendek quiere poner tres ceros más a la cuestión.
La campaña de Sendek se está realizando a través de Facebook, y tiene repercusión internacional. Su propuesta pone de manifiesto la necesidad de nombrar hasta cantidades de 1.000.000.000.000.000.000.000.000.000 (10²⁷), y para ellas ha reservado el prefijo hella.

Prefijos del Sistema Internacional de Unidades:
10 = deca
100 = hecto
1,000 = kilo
1,000,000 = mega
1,000,000,000 = giga
1,000,000,000,000 = tera
1,000,000,000,000,000 = peta
1,000,000,000,000,000,000 = exa
1,000,000,000,000,000,000,000 = zetta
1,000,000,000,000,000,000,000,000 = yotta
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Sendek pone de manifiesto esta necesidad al existir cantidades en astronomía que no están contempladas por el Sistema Internacional de Unidades. Por ejemplo, el diámetro del Universo, el cual alcanza los 1.4 hellametros.
Las convenciones son incómodas de por sí, aunque necesarias. Dentro de ellas, los límites son absurdos y arbitrarios, y en casos como este no existe necesidad de poner limitaciones. Ojalá los hellas sean aprobados oficialmente, por más que ni tú ni yo jamás tengamos oportunidad de referirnos a una cantidad semejante.


Materia perdida estaría a 400 millones de años luz de la Tierra


Un equipo de científicos ha encontrado evidencias de la materia perdida, uno de los misterios cosmológicos más persistentes de los últimos tiempos.
Los investigadores de la Universidad de California en Irvine (UCI), utilizaron los telescopios del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA y del Centro XMM-Newton de la ESA para examinar los registros de rayos X de un agujero negro supermasivo y de rápido crecimiento (AGN) que genera cantidades inmensas de luz de rayos X a medida que absorbe la materia hacia su interior.
Situada a lo largo de la línea de observación de este AGN, a una distancia de alrededor de 400 millones de años luz de la Tierra, se encuentra una estructura conocida como Pared del Escultor.
Esta estructura muy difusa se prolonga a lo largo de decenas de millones de años luz conteniendo en su interior miles de galaxias y también una reserva importante de gas difuso y caliente (WHIM) en el que podría hallarse la materia buscada.
El WHIM de la Pared del Escultor absorbe algunos de los rayos-X del AGN, cuando éstos realizan su recorrido por el espacio intergaláctico hacia la Tierra.
Los astrónomos detectaron que la absorción de los rayos X por parte de los átomos de oxígeno del WHIM sería coherente con la temperatura y la densidad previstas, lo que significa que esta nube de gas contendría la materia perdida del universo.
Se considera que el universo está formado por tres componentes: la materia normal (5%) -esté perdida o no-, la materia oscura (22%) -que la están buscando debajo de la Tierra- y la energía oscura (73%), una forma hipotética de energía que se piensa se encuentra presente en todo el espacio, produciendo una presión negativa e incrementando la aceleración de la expansión del Universo.


Ahora Pi es más grande


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Alerta matemática, pues el número más célebre de todos (que ningún ser humano normal puede nombrar en su totalidad sin perder el habla, la consciencia y caer en coma en el acto), pi, es noticia en el día de hoy, y justamente por su peculiar longitud. Vayamos a Japón, donde suelen ocurrir este tipo de cosas.
Hasta hoy el récord de cálculo de pi era ostentado por Hitachi y la Universidad de Tokio, quienes habían calculado pi hasta 1.2 trillones de decimales. Investigadores de la Universidad de Tsukuba en la nación nipona han batido el récord de cálculo de pi, ascendiendo la cifra a 2.5 millones, y por ello son noticia hoy.
Utilizando la T2k Tsukuba System, un ordenador de 640 clústeres con una velocidad de procesamiento de 95 trillones de puntos flotantes de operación por segundo, han calculado un total de 2.576.980.377.524 decimales (cof, cof…) en un total de 73 horas y 36 minutos, mucho menos que las 600 horas que les había llevado a Hitachi y a la UT su cálculo anterior.


Evidencias de la asimetría materia-antimateria



Científicos del programa internacional DZero en el Laboratorio del Acelerador Nacional Fermi (Fermilab) han encontrado en el comportamiento de partículas que contienen quarks Bottom evidencias de las asimetrías entre la materia y la antimateria.
El nuevo resultado muestra un 1% de diferencia entre la producción de pares de muones y pares de antimuones en la desintegración de mesones B resultado de colisiones de alta energía en el acelerador de partículas Tevatron del Fermilab.
Si este efecto llegase a confirmarse mediante observaciones y análisis adicionales podría representar un gran paso hacia el esclarecimiento del predominio de la materia sobre la antimateria.
Cuando chocan partículas de materia con otras de antimateria en colisiones de alta energía, se convierten en energía y producen nuevas partículas y antipartículas. Los científicos observan cientos de millones de encuentros como estos en el acelerador de protones y antiprotones del Fermilab.
Se especula con que los procesos similares que tuvieron lugar poco después de la formación del universo debieron habernos dejado un cosmos con iguales cantidades de materia y antimateria.
Pero por lo que conocemos hasta ahora todo lo que nos rodea está compuesto sólo por materia, y las antipartículas sólo pueden ser producidas en aceleradores o en algunos fenómenos naturales de gran energía.


Bacterias más veloces que los ordenadores


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Las famosas Escherichia coli, bacterias que se encuentran en los intestinos de los animales y que son a la vez uno de los organismos más estudiados por la ciencia, están sobre el tapete hoy al haber demostrado que son más veloces que un ordenador, en un curioso experimento científico que puso a prueba su inteligencia.
Los responsables del mismo son investigadores de la Missouri State Western University y de la Davidson University, quienes han testeado a las bacterias utilizando un viejo conocido de las matemáticas: el Problema del Ciclo Hamiltoniano. El mismo consiste en trazar un camino pasando por diez puntos, intentando tomar la ruta más corta y sin pasar más de una vez por el mismo punto.
El problema es que hay más de 4 millones de rutas posibles, y un ordenador debe probarlas todas para darse cuenta de cuál es la más corta. Sin embargo, en el experimento se utilizaron 3 puntos en vez de 10 para así simplificar las cosas.

Una versión genéticamente modificada de la E. coli consiguió solucionar el problema en la forma que se expresa a continuación.

“La programación de un computador de estas características es bastante compleja, por lo que los investigadores usaron una versión corta del problema del camino hamiltoniano (con 3 puntos en vez de 10) y una versión modificada genéticamente de la E. Coli.
Para la resolución del problema, los puntos fueron representados por una combinación de genes que hacían que las bacterias brillaran de color rojo o verde, y las rutas entre los puntos fueron exploradas generando combinaciones aleatorias de ADN, la bacteria que daba con la respuesta brillaba de los dos colores a la vez produciendo una tonalidad amarilla.”
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La biología más ínfima le gana a la tecnología. No debería sorprendernos, pues es un hecho que ocurre siempre.


Una fórmula matemática para saber cuánto durará tu relación


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¿Cuánto tiempo durarán juntos?

Semana de matemáticas y amor, sin dudas, al menos si atendemos a la velocidad del amor de la que hablábamos el otro día. En el día de hoy un grupo de investigadores británicos han elaborado un estrafalario y caprichoso modelo matemático que predice el tiempo que durará tu relación matrimonial… y con resultados más exactos de lo que se nos puede ocurrir.
La idea surgió del Profesor James Murray de la Universidad de Oxford, quien con un grupo de colaboradores estudiaron a lo largo de doce años a 700 parejas, a quienes les aplicaron un modelo matemático que habían diseñado con anterioridad para saber cuánto tiempo duraría la pareja.
Lo primero que hicieron los investigadores fue observar y grabar una conversación de quince minutos entre los miembros de cada pareja. A partir de allí conocieron sus actitudes, asignándoles puntajes que luego fueron aplicados en el modelo.
Asombrosamente, tras doce años de investigación, las predicciones sobre divorcios de las 700 parejas se cumplieron en un 100%. Sin embargo, algunas de las parejas pronosticadas a seguir juntas terminaron divorciándose, lo cual redujo el porcentaje de aciertos del modelo a un 94%, lo cual de todos modos es altísimo.
Una buena herramienta para asegurarse de si quien tienes a tu lado es la persona indicada para acompañarte durante toda tu vida. Aunque en lo personal a decir verdad, lejos de racionalizar mis emociones prefiero comprobarlo sin cálculos y a la vieja usanza: viviendo.


La teoría del movimiento de todos los seres vivos


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Resulta que un equipo de científicos asegura que los movimientos de todos los seres vivos se podrían explicar con una teoría unificadora que explica cómo y por qué se mueven.
Se trata de una teoría matemática que modeliza los componentes básicos del movimiento, como el objetivo del individuo que se mueve y la capacidad de desplazamiento por sí mismo o con la ayuda de otros organismos.
En el estudio ha participado el español Eloy Revilla del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y asegura que: “El desarrollo de la ecología del movimiento permitirá predecir no sólo adónde vamos, sino cómo y por qué nos movemos, cuestiones fundamentales en epidemiología y conservación de especies“.

La revista Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias estadounidense (PNAS) publicó una serie de artículos recientemente que establecen las bases de la ecología del movimiento, una nueva disciplina científica dentro de la biología.
Los investigadores consideran que esta teoría unificadora nos permitiría actuar frente a retos ambientales como el calentamiento global, las enfermedades infecciosas emergentes, la expansión de las especies invasoras y las plagas agrícolas.
Sin duda aún queda mucho por ver, por el momento no me convence esta teoría.
Más información en: RTVE


¿La matemática es inventada o descubierta por el hombre?



Durante cientos de años filósofos, matemáticos, científicos y afines discutieron sobre la naturaleza de la matemática, esa disciplina tan fascinante sin la cuál, la ciencia como hoy la conocemos no tendría cabida en el Universo del saber.
Simplificando al extremo las muchas posturas podemos decir que el debate se encuentra polarizado en dos grandes teorías que dan respuestas opuestas a una misma pregunta: ¿la matemática fue descubierta o inventada por el hombre?
Aunque les parezca extraño, no son los matemáticos los principales involucrados en el debate. La mayoría de ellos intenta dejar de lado esta cuestión y limitarse a utilizar las herramientas que disponen para adentrarse en nuevos descubrimientos o invenciones dentro del campo de esta disciplina.
La pregunta no es nada fácil de responder, ¿verdad? Si están firmemente convencidos de que la matemática existe con independencia del ser humano y que los matemáticos pueden limitarse únicamente a descubrir conceptos y relaciones que ya existen de forma abstracta, entonces forman parte del paradigma platónico. Ustedes podrán preguntarles a quienes se opongan a sus ideas: “si la matemática es inventada, ¿por qué no es posible inventar que 2 + 2 = 5?”.
Muchos, sin embargo, pensarán de forma opuesta, y defenderán con uñas y dientes la subordinación de la matemática al ser humano. Dirán que la visión de Platón, de entidades abstractas que a través del uso del pensamiento lógico y matemático pueden ser materializados en ideas y conocimiento, es de carácter teológico más que científico.
Los contrarios a la teoría platónica sostienen que darle un carácter independiente del ser humano es ver a la matemática como una especie de divinidad que existe independientemente de los seres humanos, y según ellos, no existe tal cosa. La matemática no es más que una disciplina creada por los seres humanos al servicio de sus intereses.
Como siempre, la discusión no está zanjada. No hay una respuesta correcta. Muchos dirán: “Maldita filosofía”.


El pez matemático: Los peces mosquito saben contar hasta cuatro



No es nada nuevo que hay animales que saben contar. Los monos y los delfines, por ejemplo, poseen esa capacidad. Pero claro, se trata de mamíferos de inteligencia avanzada, de los cuáles ya nada puede sorprendernos.
Sin embargo, recientemente en la Universidad de Padua en Italia se ha llegado a un descubrimiento verdaderamente interesante. Existe en el reino animal, otro animal que ha desarrollado habilidades matemáticas rudimentarias. Se trata del pez mosquito (gambusia affinis), un pequeño espécimen de agua dulce originario del Golfo de México que mide entre cuatro y siente centímetros.
Estos curiosos pececitos son capaces de contar hasta cuatro. Por más absurdo que parezca dicho de esta manera, es justamente lo que hacen cuando tienen que diferenciar entre varios cardúmenes por su tamaño.
Cuando una hembra se ve acosada por un macho, intentará escabullirse y confundirse en el cardumen más próximo. Los científicos han demostrado que una hembra en esas condiciones es capaz de diferenciar entre uno y dos peces, entre dos y tres peces e incluso, entre tres y cuatro peces. Sin embargo, no es capaz de diferenciar entre cuatro y cinco peces ni entre cardúmenes más grandes.
Muchas veces nos sorprenden las cualidades de los animales y nos enseñan que el ser humano no es, al final de cuentas, tan especial como nos gusta pensar.


¿La voz del hombre permite predecir su grado de fuerza física?


Una reciente investigación sugiere que tanto hombres como mujeres pueden determinar la fuerza física de la parte superior del cuerpo de un hombre basándose solo en su voz. Esto sugeriría que la voz masculina podría haber evolucionado para actuar como un indicador de la habilidad de lucha.

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La fuerza es poderosa en él

Un equipo liderado por Aaron Sell de la Universidad de California, grabó las voces de más de 200 hombres proveniente de los Estados Unidos, Argentina, Bolivia y Rumania, los cuales repitieron una corta frase en su idioma natal. El equipo de Sell también los hizo realizar una batería de pruebas para determinar la fuerza física de la parte superior de su cuerpo.
Cuando estudiantes universitarios escucharon las grabaciones, lograron predecir de forma sumamente exacta el grado de fuerza de los hombres, basándose en una escala de site puntos que iba de débil a fuerte. El análisis de vos terminó proporcionando tanta información sobre la fuerza de cada hombre como la batería de pruebas.
Los aspectos de la voz que vinculamos con la fuerza física permanecen desconocidos, ya que no se encontró correlación entre la fuerza y el tono o profunidad de cada voz. David Puts de la Universidad de Pennsylvania admitió estar sorprendido por estos resutlados ya que previas investigaciones habían mostrado que voces profundas eran asociadas con hombres fuertes y viceversa.

... Y un regalo


Una cerveza con 45 millones de años de antigüeda


Navegando un poco por internet yo, que soy un amante confeso de la cerveza, no he podido resistir la tentación de escribir este artículo, que además de su alusión a la cerveza tiene alguna referencia a sucesos acontecidos hace millones de años atrás, temáticas que suelen interesarme particularmente.
Es que estamos en presencia de una cerveza del período terciario, la Fossil Fuels, comercializada pro la empresa Fossil Fuels Brewing Co., que tiene nada más ni nada menos que 45 millones de años de antigüedad.
Claro, no se trata de que puedes comprar una cerveza tan antigua; la historia es de carácter anecdótico, y evidentemente a la firma le vino como anillo al dedo para comenzar una campaña de marketing. Paso a explicarme.

La levadura que dio origen a esta cerveza fue encontrada en un fragmento de ámbar de Birmania. Al extraerla de dicho fragmento, la levadura comenzó a fermentar y dio lugar a la Fossil Fuels, estampándole la marca de unos 45 millones de años que parece estarle dando un resultado excepcional en lo referente a ventas.
En cuanto al gusto, dicen los que saben que la cerveza tiene un sabor a clavo de olor que la hace ideal para ser tomada acompañada con unas piezas de pollo.


Espero les haya gustado, Saludos.​