¡Feliz año nuevo 2018 desde el espacio!

Amanecer - Mar filipino

Los astronautas y cosmonautas de la Estación Espacial Internacional toman imágenes de la Tierra desde sus ventanas casi todos los días. La gente de la Unidad de Ciencias de la Tierra y Teledetección en el Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston tuvo el envidiable trabajo de pasar por la cosecha de este año para elegir sus mejores 17 fotos de la Tierra para 2017: ¡Esto es lo que eligieron!




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Las imágenes más vistas de instagram este 2017


Estas son las cinco imágenes más visitadas en nuestro instagram en 2017: 


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¿Qué es la lógica matemática?


La lógica matemática es una parte de las matemáticas que se encarga de estudiar la forma de razonamiento, es decir, por medio de reglas y técnicas, determina si un argumento es válido o no. 

La lógica es ampliamente utilizada en filosofía, matemáticas y computación. En los últimos cincuenta años, la lógica matemática ha experimentado grandes avances y ha dado lugar a la llamada lógica moderna. 

Para distinguirla de la lógica clásica, a la moderna se le denominó lógica de primer orden. La lógica de primer orden implica solo expresiones finitas y fórmulas bien definidas.
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Go vs IA


El Go es un juego de estrategia de origen chino, se trata de un tablero 19x19 líneas donde dos jugadores van ubicando alternativamente, fichas blancas y negras en las intersecciones libres. Si una ficha o grupo de fichas es rodeado por las fichas del color contrario, el grupo queda capturado y estas fichas se retiran del tablero. Si los dos jugadores pasan consecutivamente el turno, la partida se da por finalizada, y gana aquel jugador que tenga más fichas en el tablero.

Este juego resulta extremadamente complejo para una computadora. Esto sucede por que las dimensiones del tablero 19x19 implica una gran cantidad de jugadas para analizar, además, un solo movimiento en el Go puede afectar a centenares de turnos, de modo que es casi imposible hacer predicciones para un ordenador, y además, todas las fichas tienen el mismo valor, de forma que para un ordenador es difícil evaluar los beneficios de una jugada.

El Go ha sido un gran reto para la inteligencia artificial, ninguna computadora era capaz de lograr ganar a un jugador profesional, hasta que hace un año llegó AphaGo, la inteligencia artificial de Google y logró derrotar a un jugador profesional chino del Go.

La inteligencia artificial cada vez es más avanzada, estamos más cerca de lograr que una máquina pueda pensar por si misma.
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Púlsar: Estrella de neutrones


Un púlsar es una estrella de neutrones que emite radiación periódica, es decir, una estrella pequeña que gira a gran velocidad, esta cualidad, les permite ser grandes generadores eléctricos naturales, capaces de acelerar las partículas cargadas hasta energías de mil millones de millones de Voltios. Además, los púlsares poseen un gran campo magnético. 

Gracias a este campo magnético, emiten radiación electromagnética, y podemos detectarlos usando un radiotelescopio, pero solo podemos detectarlos si están relativamente cerca, de ahí, que la mayoría de los púlsares detectados estén en nuestra galaxia.

El futuro de la energías 'verdes' está en el espacio exterior, si aprendemos a usar la energía de este tipo de estrellas, dejaríamos de hacer daño a nuestro planeta. Pero para que podamos lograrlo aún deben pasar cientos de años, deberíamos ser una civilización bastante avanzada, de nivel III, y aún no somos ni una civilización de nivel I.

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El Ártico se derrite. ¡Salvemos el Ártico!


En los últimos 30 años hemos perdido tres cuartas partes de la capa de hielo flotante y 2016 ha sido el año más caluroso de la historia.
Durante 800.000 años el hielo ha sido parte permanente del Ártico. Ahora se derrite por el uso desmedido de energías fósiles (este año el mínimo de hielo ha sido el segundo peor de la historia). La disminución de hielo tendrá consecuencias globales y afectará no solo a morsas y osos polares, sino al clima del planeta, aumentando la frecuencia de tormentas y fenómenos metereológicos extremos. Para salvar el Ártico, debemos actuar ya.

El hielo refleja gran cantidad de calor solar hacia el espacio y mantiene así fresco al planeta y estabiliza los sistemas meteorológicos de los que dependemos para cultivar nuestros alimentos. Proteger el hielo significa protegernos a todos.


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Fenómeno de los tres soles

El fenómeno de los tres soles es una ilusión óptica que tiene lugar cuando la luz del sol choca contra los cristales formados por el hielo en las nubes, y el reflejo hace que se vean dos soles al lado de nuestro astro.

Obviamente, como este fenómeno requiere hielo, se produce cerca de la nieve, y que brille el Sol en el cielo, a mayor temperatura mayor sera el efecto.

A continuación puedes ver unas imágenes recopiladas en China y Rusia sobre este curioso fenómeno.



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Así es la colisión de dos estrellas de neutrones.


Esta ilustración muestra una nube caliente, densa y en expansión de restos de dos estrellas de neutrones justo antes de que colisionen. Dentro de estos desechos ricos en neutrones, se forjaron grandes cantidades de algunos de los elementos más pesados ​​del universo, incluido oro y platino en la Tierra.

Esto representa la primera vez que los científicos detectaron la luz vinculada a un evento de ondas gravitacionales, gracias a dos estrellas de neutrones fusionadas en la galaxia NGC 4993, ubicada a unos 130 millones de años luz de la Tierra en la constelación de Hydra.
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Comportamiento del caos


Una de las características de los sistemas caóticos es que se comportan como si fueran estables e inestables a la vez. Esto quiere decir que hay un atractor por el cual el sistema se siente atraído, pero se aleja. 

De este comportamiento indeciso surgen propiedades muy interesantes.

Por ejemplo, los sistemas caóticos son muy sensibles a los cambios en las condiciones iniciales, es decir, un pequeño cambio en las condiciones iniciales hace que las condiciones finales cambien bruscamente.

A pesar de tratarse sistemas gobernados por ecuaciones diferenciales, exhiben comportamientos complejos, debido a la existencia de un atractor extraño. 

Un ejemplo de ello es el atractor de Lorenz que corresponde a la imagen superior, y representa un atractor extraño del modelo más sencillo sobre el clima terrestre.
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Teoría del Big Crunch y el fin del universo

La teoría del Big Crunch es lo contrario a la teoría del Big Bang. Si por un lado el Big Bang supone la gran explosión y el origen del universo, el Big Crunch, supone el gran colapso y el fin del universo.


Cuando la gravedad gane la partida, y todo se reduzca a un gran agujero negro, este será tan caliente y denso que colapsará e implosionará, reduciendo todo el universo a lo que fue instantes antes del Big Bang.

Pero esto no sería el fin, puesto que el universo volvería a resurgir en un nuevo Big Bang, y vuelta a empezar, es lo que se conoce como un universo cíclico.

Pero esta es solo una teoría más acerca del origen y destino del universo, siendo la teoría de la inflación cósmica la más completa de todas.
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Así será nuestro Sol


Uno de los mejores ejemplos de como será nuestro Sol en el futuro está en la gigante roja p1 Gruis.

La superficie de esta gigante roja exhibe células convectivas, cada una de 120 millones de kilómetros de diámetro. Tal observación ha sido realizada por astrónomos del ESO (European Soithern Observatory), que usó el instrumento PIONIER en el 'Very Large Telescope' de ESO para observar p1 Gruis.

Está a una distancia de 530 años luz de la Tierra en la constelación de Grus (La Grulla), p1 Gruis tiene aproximadamente la misma masa que el Sol, pero es 700 veces más grande y miles de veces más brillante. Con esto podemos verificar que nuestro Sol se hinchará para convertirse en una estrella gigante roja similar en unos 5.000 millones de años, y alcanzará tal dimensiones, que llegará a ocupar el lugar que ocupa la Tierra en el espacio, y en consecuencia, nuestro Sol desintegrará la Tierra por completo.

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El Nuevo Catálogo General de Nebulosas y Cúmulos de Estrellas


Siempre cuando vemos el nombre de una galaxia u otro objeto astronómico, vemos las letras NGC, como es el caso de la galaxia de la imagen, cuyo nombre es NGC 3982, ¿Nunca os habéis preguntado por qué es así?.

El Nuevo Catálogo General de Nebulosas y Cúmulos de Estrellas, "NGC" por su siglas en inglés, es el catálogo de objetos del universo. Cuenta con 7840 objetos cosmológicos entre los que se encuentran, nubes estelares, nebulosas, galaxias, entre otros.

Este catálogo fue creado en 1880 por J.L Emil Dreyer, pero el catálogo contenía numerosos errores que han sido corregidos en el catálogo revisado "Revised NGC" Nuevo Catálogo General Revisado.
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¿Eliminar todas las enfermedades es posible?


Curar y erradicar todas las enfermedades ha sido y es uno de los objetivos más antiguos de la historia, sin embargo, nunca seremos capaces de curar todas las enfermedades, por que experimentan mutaciones a mayor velocidad que la de nuestros intentos de hallar su curación y son demasiadas.

Incluso el resfriado común carece de tratamiento, todos los productos que hay tratan solo los síntomas, no matan el virus, existen más de 300 variedades del rinovirus que causa el resfriado común, y es demasiado laborioso y costoso crear una vacuna para todas las variedades.

Entonces, aunque en el futuro tendremos tratamientos para muchas enfermedades, lo más probable es que haya siempre alguna enfermedad que escape a la ciencia más avanzada.
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Una luna de Marte como base espacial


Fobos y Deimos, son dos lunas de Marte, son mucho más pequeñas que nuestra Luna, por lo que tienen un campo gravitatorio más débil. 

Establecer una base espacial en una de estas lunas sería una manera de estudiar el planeta sin visitarlo y ahorrando en presupuesto.

Además con la base ya implantada en una luna marciana, sería mucho más fácil que los astronautas pudiesen acceder a Marte en tan solo unas horas.

Fobos y Deimos tendrán probablemente cuevas como nuestra Luna que se podrían utilizar como refugio contra los meteoros y las radiaciones. 

Tal vez, dentro de 50-100 años estemos poblando Marte.
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Paradoja de la información en un agujero negro


Según un la mecánica cuántica la información física nunca puede desaparecer por completo, pero si extrapolamos esto a la relatividad general y en concreto a los agujeros negros, nos encontramos con una contradicción, puesto que, cualquier información física desaparece en un agujero negro. 

Esto enfrenta ambas teorías una vez más, relatividad vs física cuántica, pero, hay bastantes indicios y estudios que afirman que los agujeros negros no destruyen la información que devoran, pero nada demostrado, los agujeros negros son un gran misterio.

Pero lo que no cabe duda, es que los agujeros negros siguen desafiando nuestras actuales leyes de la física.
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¿Por qué vuelan los aviones?


Cuando un objeto se desplaza en un fluido, se abre camino entre el fluido, desplazandose el fluido por encima y por debajo de dicho objeto, si la velocidad del fluido variase entre la parte superior o inferior del objeto, provocaría que el propio objeto suba o baje por el fluido

En el caso del avión, la forma del ala favorece a la velocidad del aire que es desplazado hacia la parte superior, respecto al aire que es desplazado hacia la parte inferior. Con lo cual, aparece una diferencia de fuerzas entre las partes superiores e inferiores del ala, como en la parte superior del ala, la velocidad es mayor, la fuerza que esta ejerce disminuye, mientras que, en la parte inferior aumenta. Esto, en consecuencia, se traduce en un aumento hacia arriba de la fuerza que hace despegar el avión.
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Biomímesis: La nanotecnología de la naturaleza

La biomímesis (biomimética o biomimetismo), es la ciencia que estudia la naturaleza como fuente de inspiración para nuevas ideas tecnológicas. Estos son algunos ejemplos históricos de biomímesis: El anclaje de la estructura de la torre Eiffel se inspira en el fémur de los mamíferos, los planeadores, de las alas de las aves y la hidrodinámica de las ballenas se emplea en los submarinos.

Veamos ahora algunos ejemplos y sus aplicaciones:

Pata de salamanquesa:


Los gecónidos presentan una peculiar característica, sus patas presentan microestructuras que les permiten reptar por las paredes (incluso cristal) sin caerse, además, pueden pegarse a la pared. La nanotecnología, basándose en este tipo de animales, trata de conseguir materiales con gran adherencia con la ayuda de los nanotubos de  carbono.


Flor de loto:



La hoja de la flor de loto, gracias a sus microesetructuras, son hidrofóbicas, esto quiere decir que las gotas de agua no logran adherirse, resbalando por la superficie y arrastrando con ellas la suciedad.


Gracias a esta propiedad, podemos crear aplicaciones nanotecnológicas para generar materiales que no se puedan mojar ni manchar.

Alas de mariposa:


La mariposa morfo azul, se caracteriza por tener unas llamativas alas de color azul, sin embargo, el color real de las alas es marrón, pero la reflexión de la luz en sus escamas microscópicas del dorso genera el fenómeno de iridiscencia.

Las escamas de las alas se disponen en varias capas y reflejan hasta un 70% la luz tantas veces como el número de capas, incluyendo la radiación ultravioleta. A causa de esto, el color depende uniformemente del ángulo de incidencia y de la longitud de onda.

Esta propiedad es imitada en la nanotecnología para diversas aplicaciones, como la formación de cristales fotónicos, colectores óptimos de energía solar y detectores de sustancias químicas.
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Las propiedades nanotecnológicas de la mariposa morfo azul


La mariposa morfo azul, se caracteriza por tener unas llamativas alas de color azul, sin embargo, el color real de las alas es marrón, pero la reflexión de la luz en sus escamas microscópicas del dorso genera el fenómeno de iridiscencia.

Las escamas de las alas se disponen en varias capas y reflejan hasta un 70% la luz y la radiación ultravioleta. A causa de esto, el color depende uniformemente del ángulo de incidencia y de la longitud de onda.

La disposición de las escamas en capas, parecida a la estructura tetraédrica del diamante, es imitada en la nanotecnología para diversas aplicaciones, como la formación de cristales fotónicos, colectores óptimos de energía solar y detectores de sustancias químicas.
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El tiempo es relativo


La dilatación del tiempo, es un fenómeno de la teoría de la relatividad, donde se afirma que el tiempo es diferente para distintos sistemas de referencia.

Imagina que partes con una nave desde la Tierra hacia el centro de un agujero negro, desde la nave, envías a la Tierra una señal cada 5 segundos, al principio, la Tierra recibe nuestra señal cada 5 segundos, pero según nos acercamos al agujero negro, la señal llega a la Tierra con un intervalo de tiempo cada vez mayor. 

Al principio del viaje, las señales llegan con un intervalo de 5 segundos, pasado x tiempo, llegan cada 5 minutos, pasado aún más tiempo, la señales llegan cada 5 años, luego cada 100 año, hasta que llegado el momento, la Tierra deja de recibir señales de la nave.

¿Qué ha pasado? La nave no se ha estropeado, y el emisor de señal tampoco, este sigue enviando la señal cada 5 segundos, pero como cada vez, está más cerca del agujero negro, la perturbación del espacio-tiempo es cada vez mayor, hasta que las señales de la nave, no pueden escapar de dicho agujero negro.

Percibimos distinto tiempo a distintas velocidades, como explicamos en la paradoja de los gemelos que puedes ver aquí, donde dos gemelos envejecían a distinto ritmo, por la diferencia de velocidad de uno de ellos que viaja por el espacio, respecto al otro hermano gemelo que permanecía en la Tierra.

Realmente el tiempo no cambia, solo cambia el punto de referencia, solo vemos dilatación del tiempo cuando lo comparamos con otro sistema de referencia.
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Restando podemos sumar


El método de Leibniz consiste en escribir cada sumando de la suma que queremos hacer en forma de diferencia, esto ocurre con los inversos de los números triangulares.

2 / (n· (n+1)) = (2/n) · (2/ (n+1))

Dando valores a n, 
(n= 1,2,3,4,5,6...)

Obtenemos:

1 = 2-1
1/3 = 1- 2/3
1/6 = 2/3 - 2/4
1/10 = 2/4 - 2/5
1/15 = 2/5 - 2/6
1/21 = 2/6 - 2/7
...

Al sumar ahora esas fracciones, observamos que el número negativo de una de las igualdades se cancela con el número positivo de la siguiente igualdad, de forma que solo queda el 2 de la primera igualdad, que es el resultado de sumar:

1 + 1/3 +1/6 + 1/10 +  1/15 + 1/21 + ... = 2

Increíble ¿No?
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La proporción áurea y la música



Fibonacci en su obra Liber Abaci dio a conocer el problema de los conejos. Partiendo de una pareja de conejos, tenemos que ir calculando cuantas parejas habrá mes a mes, la solución de este problema dio origen a la famosa sucesión de Fibonacci, 1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144... El límite de esta sucesión de cocientes no es otro que 1,618033989... El famoso número de oro o proporción áurea, asociado con la armonía y la belleza. Ver más sobre la proporción áurea aquí.

Podemos encontrar la proporción áurea hasta en la música. Veamos algunos ejemplos.

Algunas composiciones de Mozart y Beethoven alcanzan el momento de máxima tensión, en el punto que divide la obra en secciones cuyas extensiones están aproximadas a la proporción áurea. 

En Bartók la similitud es mucho más descarada, los números de Fibonacci pueden encontrarse en intervalos compuestos por 2,3,5,8 y 13 semitonos, en Música para cuerdas, percusión y celesta los compases y las secciones siguen la relación con los números de Fibonacci.

Por último en Debussy, podemos observar que algunas de sus obras parecen estar organizadas siguiendo los números de Fibonacci. La introducción del Dialogue du vent et mer, de La Mer, Tiene 55 compases que se subdividen en secciones de 21,8,8,5 y 13 compases de longitud.

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El agujero negro más viejo del universo


Según publica la revista Nature, se ha descubierto un cuásar formado cuando nuestro universo tenía 690 millones de años, es el cuásar más antiguo que se conoce, y se formó en los primeros instantes del universo, en comparación, la Tierra se formó cuando el universo tenía unos 9300 millones de años.

Los cuásares son los objetos más brillantes del universo, puedes leer más sobre los cuásares aquí.

Descubrir un cuásar de la época temprana del universo, nos permitirá conocer más sobre los comienzos del universo.
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Europa, luna de Júpiter, puede albergar vida.


Siempre miramos más allá del sistema solar a la hora de buscar un planeta que pueda albergar vida, pero tal vez, podamos encontrar vida dentro de nuestro sistema solar, pero no en un planeta, sino en un satélite. Recientemente, se ha publicado un estudio en la revista Journal of Geophysical Research que demuestra la posibilidad de que en Europa (luna de Júpiter) pueda existir vida.

Europa es un satélite congelado, y debajo de ese hielo podría haber agua líquida y esta en consecuencia podría albergar vida. Pero ¿Cómo es posible que exista agua líquida en un cuerpo tan alejado del Sol? La respuesta está en las placas tectónicas, según el estudio, Europa podría poseer placas tectónicas similares a las de la Tierra, eso proporcionaría calor interno, derritiendo el hielo en la parte inferior. Y si hay agua líquida, es muy probable que exista vida.
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Supercondensadores: Las baterías del futuro.

Los condensadores son dispositivos eléctricos capaces de almacenar energía y carga eléctrica. Se forman con dos placas metálicas separadas por un aislante. Pero los condensadores convencionales no pueden almacenar mucha carga eléctrica, para almacenar gran cantidad de carga eléctrica se han creado los supercondensadores, básicamente un supercondesador es un condensador más grande. 


Una alternativa a las clásicas baterías de aparatos portables son los supercondensadores, porque no contaminan, el problema es, que se descargan con rapidez y no almacenan tanta energía, pero superan a las baterías en potencia.

Si logramos mejorar los inconvenientes, tendremos supercondesadores en lugar de baterías, siendo más productivos y sin dañar al planeta. 

La nanotecnología puede lograr que este sueño sea realidad, pero aún nos queda mucho camino por recorrer, las nanoestructuras de carbono son solo el principio.
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Pequeño resumen de la física cuántica

Ecuación de Schrödinger: La naturaleza ondulatoria de la materia viene descrita por la ecuación de Schrödinger y expresa la probabilidad de encontrar una determinada partícula en una posición del espacio, describiendo el movimiento de la partícula a través de una función de onda.


Efecto túnel: Cualquier partícula cuántica puede atravesar una barrera con un potencial de energía superior al de la propia partícula, es como si las personas pudiésemos atravesar paredes.

Principio de incertidumbre de Heisenberg: Es imposible conocer con exactitud ciertas magnitudes a la vez de una partícula cuántica, por ejemplo, si conocemos su velocidad, jamás podremos conocer su posición, y viceversa.

Principio de exclusión de Pauli: Dos electrones del mismo sistema cuántico no pueden tener el mismo estado de energía, cuando dos partículas cuánticas son  casi idénticas e interaccionan, se repelen, este principio es el responsable de que los objetos sean sólidos.

Efecto Casimir: Dos objetos metálicos y grandes en comparación a la distancia que les separa, se ven sometidos a una fuerza atractiva, cuanto menor sea la distancia que les separa, mayor será su atracción.

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El principio de equivalencia

El principio de equivalencia es el principio físico de la relatividad general, y afirma que la gravedad es equivalente al movimiento acelerado. Es imposible distinguir los efectos de una aceleración constante de los efectos de la gravedad. Por eso se llama principio de equivalencia, por que se muestra equivalencia entre gravedad y aceleración.


Si caemos tras una piedra desde un acantilado, la veremos descender con velocidad constante, si solo miramos a la piedra, no sabríamos que está cayendo. Lo mismo ocurre en el espacio, donde parece que todo flota como si no cayera hacia la Tierra. La aceleración anula a la gravedad, y así demostró Einstein que la gravedad es igual a la aceleración.

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Experimento de Galileo demostrado desde el espacio


Galileo, hace unos 400 años, demostró que la gravedad acelera de igual manera a todos los objetos, sea cual sea su masa, eso quiere decir, que si tiramos juntas desde una torre, una bola de 5 kilogramos y otra de 10 kilogramos, ambas tocaran el suelo al mismo tiempo.

Pues el experimento de Galileo ha sido demostrado desde el espacio, en el satélite MicroSCOPE (Drag-Compensated Microsatellite for the Observation of the Equivalence Principle),  dirigido por el centro francés de estudios espaciales CNES.

Puedes leer más en la revista Science.
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