Ecos del futuro

No graduarte en la universidad podr�a costarte la vida

�O por lo menos a�os de vida!. El titular ser�a exagerado, pero un estudio reciente indica que entre 1993 y 2001 la mortalidad entre la poblaci�n estadounidense con mayor formaci�n ha descendido sistem�ticamente mientras que las de la poblaci�n con titulaciones inferiores se ha mantenido m�s o menos constante. Un ejemplo significativo el ascenso de la mortalidad de un 3.2% en mujeres blancas con menos de 12 a�os de estudios.

Es dif�cil establecer aqu� ninguna conexi�n causal concreta y podr�an ser de hecho varios factores los que est�n influyendo, como mejor alimentaci�n, mejor estatus econ�mico relativo o acceso a mejores tratamientos del HIV, las enfermedades coronarias y el c�ncer.

Pero Future Pundit apunta una posible causa m�s original: disponibilidad de informaci�n y conocimiento �til que podr�a ser aprovechado por los m�s inteligentes para seleccionar mejor tratamientos o estilos de vida que incidan positivamente en la salud. En concreto menciona dos art�culos interesantes

Intelligence is a powerful variable for influencing longevity

Intelligence: Is it the epidemiologists' elusive "fundamental cause" of social class inequalities in health?

La correlaci�n entre inteligencia general y longevidad --en caso de estar ah� realmente-- podr�a tener una causalidad com�n en la buena salud. Esto podr�a estar conectado con la teor�a de la fiabilidad que mencionaba como hip�tesis en una entrada sobre la esperanza de vida --donde se analizan varios aspectos del tema--.

La teor�a de la fiabilidad de los componentes de una m�quina --como un port�til por ejemplo-- implica la existencia de un primer periodo donde la probabilidad de fallar es mayor debido a defectos de los componentes o de ensamblaje. Una vez transcurrido este periodo, la probabilidad de fallo disminuye, puesto que este primer intervalo de funcionamiento es garant�a de la fiabilidad de los componentes. Dicho de manera m�s clara: si tu port�til va bien unos meses su probabilidad de aver�a permanecer� en los mismos niveles bajos durante un porcentaje importante de su vida media. En biolog�a vemos que la mortalidad infantil en los primeros momentos de vida es tan elevada como la tasa de mortalidad de un adulto acerc�ndose a los 60 a�os.

Si la salud y la inteligencia general dependen cr�ticamente de la calidad del ensamblaje biol�gico inicial --ll�mese gestaci�n y cuidados adecuados en los primeros meses de vida--, podr�amos tener un posible marco explicativo. Sigo sin encontrar ninguna referencia que mencione expl�citamente este punto. As� que agradecer�a aportaciones. Hasta entonces --y no siendo ni mucho menos experto en el tema-- tomen esta �ltima idea cum grano salis.

Relacionado: Esperanza de vida

El descubrimiento de la gravedad

Hace mucho tiempo los manzanos lanzaban manzanas en todas las direcciones. S�lo aquellos que las lanzaban hacia abajo se reproduc�an. As�, despu�s de millones de a�os de selecci�n natural y evoluci�n, la gravedad fue finalmente descubierta.

No he visto vi�eta que explique de manera tan sencilla y directa la idea de Lee Smolin de la evoluci�n de las leyes de la f�sica por selecci�n natural de universos.

Todo el mundo los admira

...pero nadie los copia.

Seg�n Economist Intelligence Unit's Business Environment Rankings, Dinamarca ser� el mejor lugar en el mundo durante los pr�ximos cinco a�os para realizar negocios. Finlandia ocupa la segunda posici�n y el resto de pa�ses n�rdicos est�n en puestos destacados. Lo que demuestra que socialismo y capitalismo no s�lo no est�n re�idos sino que se llevan estupendamente.

Como explica el economista James K. Galbraith en Why Populists Need to Re-think Trade

Los pa�ses escandinavos son igualitarios. Tienen sindicatos, salarios m�nimos elevados y un potente estado de bienestar. Pero son extremadamente abiertos. Practican el libre comercio. Los negocios son libres de importar, exportar y cruzar la frontera. Hay libertad de contrato y despido. Y sin embargo, disfrutan la mayor�a del tiempo de las menores tasas de desempleo en Europa.

El secreto est� en los salarios. Si tienes un negocio en Suecia o Noruega, hay una cosa que no eres libre de hacer. No eres libre de bajar los salarios. No eres libre de competir yendo detr�s de trabajadores con menores salarios, bien sean nativos o inmigrantes. No eres libre de disminuir la cuota de los sindicatos. Los negocios con �xito tienen que, por contra, encontrar otras maneras de competir. Y lo hacen manteniendo una elevada productividad. Lo que significa que las industrias avanzadas prosperan en Escandinavia, mientras que las retr�gradas se extinguen. (Y los negocios progresistas prosperan, mientras los reaccionarios desaparecen.) Como resultado, la econom�a se mantiene competitiva. Los impuestos y el sistema de bienestar aseguran que todo el mundo tiene lo suficiente para vivir.

Galaxias de neutrinos

Continuaci�n de Neutrinos, MACHOs y exoplanetas y Materia oscura

En la primera entrada de esta serie ve�amos que las curvas de rotaci�n gal�ctica nos indicaban que faltaba materia en nuestro inventario de la masa de las estrellas y el gas. En la segunda entrada busc�bamos objetos compactos del halo gal�ctico (MACHOs) que pudiesen dar cuenta de esa materia desparecida. Pero vimos que no hab�an suficientes para explicar m�s de un 8% aproximadamente. Nuestra pregunta de hoy es: �Y si el resto fuesen neutrinos?

Los neutrinos son --al igual que los electrones-- un tipo de part�culas conocidas como fermiones. Los fermiones tienen una propiedad interesante. Dos fermiones en el mismo estado no pueden coexistir muy pr�ximos unos a otros. Exactamente igual que nos explicaba el profesor de qu�mica en bachillerato c�mo se iban colocando los electrones de un �tomo en diferentes niveles de energ�a, de tal manera que no podemos "comprimir m�s un �tomo" si todos los niveles est�n ocupados.

En una enana blanca por ejemplo la gravedad va colocando los electrones en los niveles m�s bajos de energ�a hasta que no se pueden comprimir m�s y es esa "degenaraci�n electr�nica" la que aguanta el tir�n de la gravedad. En una estrella de neutrones ocurre el mismo proceso pero con neutrones, que tambi�n son fermiones. Este fen�meno da a este tipo de estrellas compactas unos tama�os t�picos caracter�sticos.

El tama�o caracter�stico de degeneraci�n de los neutrinos es tal que aproximadamente podemos meter un mill�n de ellos en un cent�metro c�bico. Ahora imaginemos que nuestra galaxia est� hecha de esa densidad m�xima posible de neutrinos. Eso implicar�a que cada neutrino tendr�an que pesar al menos unos 30 eV --unas 150,000 veces menos que un electr�n--.

Ese es un n�mero incre�ble por muchas razones. En primer lugar porque es del mismo orden que la masa del neutrino deducida de los experimentos de desintegraci�n beta --como ve�amos en la �ltima entrada-- y en segundo lugar porque es un ejemplo maravilloso de la interacci�n entre la f�sica de part�culas y la astrof�sica: c�mo un experimento de f�sica nuclear nos puede dar pistas sobre la estructura de una galaxia o c�mo la estructura de una galaxia nos puede dar un valor de una constante f�sica como la masa del neutrino.

En principio, esa masa m�nima para el neutrino deducida de la materia oscura de la galaxia se queda algo grande para las masas que se est�n manejando a partir de los datos del SNO y el Superkamiokande, menores de unos 10 eV, y el hecho de que la condici�n de densidad m�xima de neutrinos sea una situaci�n l�mite injustificada es un buen indicio de que probablemente los neutrinos tampoco sean suficientes en el problema de la materia oscura.

Pero no nos demos por vencidos. �Hay alg�n fen�meno del universo que haya podido producir grandes cantidades de neutrinos?. S�, lo hubo. La s�ntesis de los elementos qu�micos ligeros en el principio del universo.

En los primeros minutos despu�s de la gran explosi�n el universo fue b�sicamente un reactor nuclear que produjo tantos neutrinos como para que todav�a pululen a nuestro alrededor unos 100 millones en cada metro c�bico. Puesto que la densidad media del universo est� en torno al equivalente de 2 � 3 �tomos de hidr�geno en cada metro c�bico de espacio y cada �tomo de hidr�geno pesa en torno a 1000 MeV --eso es 2000 veces m�s que un electr�n--, los neutrinos no pueden pesar m�s que 10 eV --�Incre�ble pero cierto!, �un n�mero del mismo orden de nuevo!-- �Pero en cierta manera incompatible con el anterior!. Si explicamos uno de los casos de materia oscura no podemos explicar el otro.

A pesar de ser "una part�cula fantasma", el neutrino es capaz de influir de manera importante en la formaci�n de las galaxias. Si la materia oscura estuviese formada principalmente de neutrinos, �stos podr�an haber "huido" con facilidad de los valles gravitatorios --sobredensidades-- existentes en el principio del universo, suaviz�ndolas. Por supuesto, los neutrinos tuvieron tiempo de huir una distancia relativamente peque�a comparada con el tama�o del universo. As�, mientras suavizaban las sobredensidades a peque�a escala impidiendo la acumulaci�n de materia ordinaria, se estaban formando enormes sobredensidades a gran escala. Estas �ltimas formar�an las grandes estructuras gal�cticas como superc�mulos aplanados como crepes. La materia ordinaria atrapada en las sobredensidades puede colisionar y disipar energ�a gravitatoria fragment�ndose en objetos m�s peque�os de tama�o gal�ctico, en un tipo de escenario conocido como formaci�n de arriba a abajo.

Las estructuras gal�cticas tendr�an entonces el siguiente aspecto en este escenario como se deduce a partir de las simulaciones en grandes ordenadores

Pero las estructuras gal�cticas que vemos en la actualidad presentan un aspecto bastante diferente, seg�n podemos ver en este corte de la muestra de galaxias del Sloan Digital Sky Survey.

Sloan Digital Sky Survey consisti� en dos muestras separadas: las galaxias fueron identificadas en im�genes 2D --a la derecha en la siguiente figura-- y entonces fueron determinadas sus distancias a partir de los espectros de luz creando un mapa 3D --a la izquierda en la figura-- de dos mil millones de a�os luz de profundidad. El mapa representa como puntos a 67,000 de las 205,000 galaxias de la muestra. El corte se corresponde aproximadamente con el plano del ecuador terrestre.

Aparte tenemos otro problema importante. La formaci�n de arriba a abajo implica que las galaxias no aparecieron hasta muy tarde --haceunos 7-8 mil millones de a�os--. Pero observamos una importante poblaci�n de objetos con al menos 10-11 mil millones de a�os de edad. Es sin duda el fin de los neutrinos como principal componente de la materia oscura.

Si los neutrinos tienden a disipar las sobredensidades iniciales donde despu�s se acumular�a la materia ordinaria, quiz�s debemos buscar part�culas de interacci�n d�bil de mayor masa -t�picamente de varios keV-- y bajas velocidades que al contrario de los neutrinos contribuyan a aumentar los valles de las sobredensidades y atraer a la materia ordinaria. Este tipo de materia es denominado Materia Oscura Fr�a para distinguirla del tipo formado por part�culas de velocidades relativistas como los neutrinos y conocida como Materia Oscura Caliente.

Cuando las simulaciones de la formaci�n gal�ctica est�n dominadas por Materia Oscura Fr�a, el resultado se asemeja suficientemente bien a lo que vemos en la distribuci�n de galaxias reales, como podemos apreciar en la simulaci�n del siguiente gif animado

Se puede ver una simulaci�n en alta resoluci�n m�s refinada que incluye la existencia de una constante cosmol�gica en esta p�gina

Pero le propongo al lector un viaje m�s apasionante por las estructuras gal�cticas en formaci�n con este v�deo que nos muestra una simulaci�n con 130 millones de part�culas de materia oscura fr�a --que han sido iluminadas para poder apreciar el proceso-- que empiezan formando una red uniforme hace unos 14,000 millones de a�os. Durante un viaje de varios centenares de millones de a�os luz en apenas dos minutos vamos observando el proceso de formaci�n de peque�as estructuras que van creciendo y uni�ndose para formar los halos de materia oscura de las galaxias y los de los c�mulos de galaxias en un escenario de abajo a arriba consistente con la observaci�n de galaxias en el pasado remoto del universo --�enciendan los altavoces del ordenador!

En la pr�xima entrada veremos qu� pueden ser y c�mo podemos detectar esas part�culas que forman la materia oscura conocidas como WIMPs (Part�culas masivas de interacci�n d�bil).

Referencias

Cosmic Cruise. Galaxy Dynamics.

Cosmos in a computer map

Dark Matter. Martin White

From quantum foam to galaxies: formation of the large-scale structure in the Universe. Chicago University

La masa del neutrino y sus implicaciones cosmol�gicas

Sloan Digital Sky Survey. Mapping the Universe

No hay nada nuevo bajo el Sol

La religi�n siempre ha llenado la mente del hombre de oscuridad, y mantenido su ignorancia de sus obligaciones reales y verdaderos intereses. S�lo disipando las nubes y los fantasmas de la religi�n descubriremos la verdad, la raz�n y la moral. La religi�n nos desv�a de las causas del mal, y de los remedios que la naturaleza prescribe: lejos de curar, s�lo las agrava, multiplica y perpet�a. Siguiendo al celebrado Lord Bolingbroke, "la teolog�a es la caja de Pandora: y aunque sea imposible de cerrar, es �til informar a los hombres que esta caja de fatalidades est� abierta".

No es el �ltimo libro del movimiento ateo en Estados Unidos. Es el p�rrafo final del libro "Le Bon Sens" del Baron D'Holbach escrito nada m�s y nada menos que en 1772 y que se puede leer on-line traducido al ingl�s como Good Sense Without God: Or Freethoughts Opposed To Supernatural Ideas.

Y m�s de 200 a�os despu�s todav�a hay que seguir insistiendo.

Enlaces abril 2008

Algunos enlaces que no he podido comentar por falta de tiempo, que no de ganas.

Quedo realmente impresionado por el comportamiento de E. Coli y su potencial como laboratorio de pruebas de la interacci�n entre la influencia de los genes y el medio en el comportamiento. Expressing Our Individuality, the Way E. Coli Do. New York Times Research.

Sobre la crisis del precio de los alimentos se est� hablando mucho. Algunas cosas interesantes: Grains gone wild. Paul Krugman
The next crisis will be over food.
The cost of food: Facts and figures. Especial de BBC News.

Malthus is in the air.

Discusi�n entre Tim Harford y Dan Ariely sobre nuestra racionalidad o irracionalidad. Omnivoracious en Amazon.

The Economics of Happiness. Freakonomics.

Actualizaci�n de los famosos estudios de Benjamin Libet que mostraban que las decisiones de la gente vienen precedidas por la actividad cerebral varios centenares de milisegundos. Comentados en Libet Redux: Free will takes another hammering y Brain Activity Prior to Conscious Awareness

�El principio del eructo de metano que retroalimentar� el calentamiento global?. Probablemente no, pero m�s vale estar atentos. A Storehouse of Greenhouse Gases Is Opening in Siberia.

S�lo se comentan art�culos publicados con revisi�n por pares en Research Blogging.

International kilogram conundrum. LA Times Science.

Mejor un mapa que un GPS. Don't ditch your paper maps just yet.

Videos navegables en 360�

Reflexiones sobre el petr�leo

Marc Faber comentaba en 2004 --con un barril de petr�leo a 50$--

S�lo hay que considerar que el parque automovil�stico de China se ha duplicado desde 2002 y que es �hasta diez veces el de 1994!. Las importaciones de petr�leo de China se han incrementado en un 40% en un a�o. Y mientras yo ciertamente no creo que las importaciones chinas de petr�leo se incrementar�n cada a�o en un 40%, es igualmente poco probable que �stas disminuyan significativamente en los pr�ximos a�os.

De hecho, si nos fijamos en lo que pas� con el consumo per c�pita durante las fases de la industrializaci�n en los EE.UU. entre 1900 y 1970, vemos que el consumo per c�pita pas� de un barril al a�o a alrededor de 28 barriles. En el caso de la industrializaci�n de Jap�n entre 1950 y 1970 y Corea del Sur entre 1965 y 1990, el consumo de petr�leo aument� de un barril a 17 barriles.

En el caso de China, la demanda de petr�leo per c�pita es todav�a s�lo el 1,7 barriles por a�o, y para la India s�lo ha llegado a 0,7 barriles. En comparaci�n Mexico consume anualmente alrededor del 7 de barriles de petr�leo per c�pita y la media de todo el continente latinoamericano est� en torno a 4,5 barriles.

Por tanto, a partir de esa base, el consumo de petr�leo en Asia se duplicar� en los pr�ximos diez a 15 a�os, de los actuales --en 2004-- 20 millones de barriles por d�a a alrededor de 40 millones de barriles por d�a.

Recuerde tambi�n que si el consumo per capita de petr�leo en China acanzara el nivel de Mexico, significar�an 24 millones de barriles de petr�leo diarios, lo que estar�a cercano al 30% de la producci�n mundial. Y puesto que es muy improbable que la producci�n mundial de petr�leo en la actualidad de 80 millones de barriles por d�a se pueda aumentar mucho...

De hecho M�xico ha alcanzado aparentemente su pico de producci�n en 2004 y Rusia est� mostrando los primeros s�ntomas. El mar del Norte desde 2000 y Alaska est�n en declive desde 1988. Los directivos de las empresas petroleras est�n advirtiendo que las fuentes tradicionales de petr�leo est�n en declive y de dif�cil acceso. Aunque esa queja quiz�s provenga del hecho de que las compa��as occidentales s�lo controlan un 10% del petr�leo que se encuentra en su mayor�a en manos de compa��as estatales de los grandes productores. Recordemos que los pa�ses de la OPEC --con gran cantidad de petr�leo en manos estatales-- controlan 3/4 del petr�leo mundial.

Un informe como el de CIBC World Markets habla ya de 150$ el barril en 2010 y 225$ en 2012. Sin embargo, habr�a que ver c�mo evoluciona el lado de la demanda. De momento parece que el consumo empieza a resentirse en EEUU lo que es una se�al de que no podemos ignorar a�n la din�mica entre la oferta y la demanda.

Si esas predicciones al alza fuesen correctas, �habr�a vida con un petr�leo tan caro?. Argumentos para todos los gustos siempre se encuentran. En Life after Peak Oil, Gregory Clark argumenta que nuestro estilo de vida desde luego tendr�a que cambiar dr�sticamente digamos con un un barril a 500$ en 2015. Pero el ejemplo de Dinamarca es bueno, donde el combustible cuesta un ojo de la cara --1,5 euros por litro-- y muchos daneses no se pueden permitir tener un coche a pesar de que sus salarios medios son mucho mayores que en Espa�a por ejemplo. Nadie podr�a sin embargo decir que su calidad de vida es peor por ello, de hecho en todas las estad�sticas es apreciablemente mejor. Por otro lado, est� el hecho de que obviamente podemos afrontar una combustible mucho m�s caro cuando mucha gente recurre al coche para trayectos inveros�miles --200 metros para comprar un pan por ejemplo--

Por supuesto --como en el caso del calentamiento global-- tenemos que asegurarnos de evitar los puntos de no-retorno. Y en el tema de la energ�a estamos hablando de algo extremadamente serio desde que no ser�amos capaces de soportar ahora mismo una falta de suministro prolongada tan s�lo unas pocas semanas. La soluci�n obvia y realista es el carb�n, del que hay reservas abundantes. Pero tenemos que considerar el problema asociado del calentamiento global. Una recomendaci�n realista para las pol�ticas energ�ticas la podemos leer en un reciente art�culo

Energy Realpolitik: Towards a Sustainable Energy Strategy

Donde la respuesta es casi obvia desde un punto de vista pragm�tico. Energ�a nuclear para la producci�n el�ctrica. Plantas de carb�n limpias para la producci�n de combustible e introducci�n progresiva de las energ�as renovables. Hay que pensar que estamos hablando de un problema que ya est� presente y que puede llegar a un punto de no-retorno en menos de una d�cada. S�lo espero como Paul krugman que no se cumplan las palabras de Mark Faber

Y en el caso de que el petr�leo alcanzar el pico de precios de los ochenta, estar�amos hablando de las bases de la III Guerra Mundial quedar�an establecidas...

Es la guerra de la energ�a.

Entradas relacionadas en la categor�a Petr�leo

Addendum
Una soluci�n que no se me hab�a ocurrido para moderar los precios del petr�leo
Pray-in at S.F. gas station asks God to lower prices
Nada...seguiremos la evoluci�n de los precios a ver si hay respuesta a las plegarias. Consid�renlo un peque�o experimento informal.

Neutrinos

Continuaci�n de MACHOs y exoplanetas y Materia oscura

Cuando ten�a unos 13 a�os recuerdo haber le�do en alg�n libro que exist�an unas part�culas m�s peque�as que los �tomos que eran capaces de atravesar un muro de plomo de un a�o luz de espesor. Fui a cont�rselo r�pidamente a mi padre y todav�a recuerdo la impresi�n que me dej� esa lectura.

Esas part�culas son los neutrinos. Un neutrino es una part�cula fantasma que apenas tienen masa, no tienen carga el�ctrica y s�lo puede interactuar con las dem�s part�culas por medio de la fuerza d�bil o la gravedad --diez millones y un uno seguido de 32 ceros m�s d�biles respectivamente que la fuerza electromagn�tica--. En realidad hoy s� que la frase correcta deber�a haber sido que de un haz de neutrinos que atraviesa un muro de plomo de un a�o luz de espesor, aproximadamente s�lo la mitad pasar�n al otro lado.

La existencia del neutrino fue predicha en 1930 por Wolfgang Pauli al percatarse de que el inventario de energ�a y momento que hacen los f�sicos al principio y al final de un proceso, no cuadraba en el caso de la desintegraci�n beta, donde un neutr�n se convierte en un prot�n y un electr�n o un prot�n lo hace en un neutr�n y un positr�n. En realidad hay cuatro procesos posibles, como se puede ver en la siguiente figura.

Pero no fue hasta 1956 cuando Clyde L. Cowan y Frederick Reines utilizaron dos tanques de agua de 200 litros con 40 kg de cloruro de cadmio disuelto y colocados a 11 metros de un reactor nuclear y a 12 metros de profundidad. Ese primer experimento no dejaba ya duda de que no se podr�an cazar a estos fantamas sin una trampa enorme.

En 1964 John N. Bahcall hizo el c�lculo preciso del n�mero de neutrinos emitidos en las reacciones nucleares del interior solar. El resultado implica que en este momento est�n atravesando una u�a del lector unos cien mil millones de neutrinos procedentes del Sol. Ah� tiene una prueba en sus propias carnes de que la materia oscura existe --los neutrinos son materia oscura por definici�n: no emiten luz y forman parte del contenido material del universo--

Sin embargo los experimentos posteriores --el primero de ellos organizado por el mismo Bahcall-- demostrar�an un def�cit de neutrinos respecto de lo que predec�a el modelo. En concreto s�lo eran detectados aproximadamente un tercio de los neutrinos predichos. �ste es el origen del famoso problema de los neutrinos solares.

Desde mediados de siglos se sab�a que exist�an m�s tipos de neutrinos, y de hecho en 1987 Leon Max Lederman, Melvin Schwartz y Jack Steinberger detectaron el neutrino mu�nico. El anuncio de la detecci�n del neutrino tau�nico fue realizado en 2000.

En 1969 Vladimir Gribov and Bruno Pontecorvo ya hab�an sugerido la posibilidad de que los neutrinos cambiaran de un tipo a otro en su viaje desde la fuente al detector. Los experimentos eran sensibles a los neutrinos de tipo electr�nico resultado de la desintegraci�n beta --que ve�amos en la figura anterior--.

En 1985, el experimento japon� Kamiokande detect� el mismo d�ficit de neutrinos, pero esta vez procedentes de las desintegraciones producidad en la atm�sfera por causa de los rayos c�smicos de alta energ�a. �Qu� estaba pasando con los neutrinos ausentes?. Una versi�n de mayor escala del experimento japon�s --el Super-Kamiokande-- sensible a la direcci�n de llegada de los neutrinos ser�a la primera confirmaci�n de la transmutaci�n de unos tipos de neutrinos en otros. Los n�meros de este detector son asombrosos. Localizado a 1.000 m bajo tierra, consiste en un tanque de 50.000 toneladas de agua pura rodeadas por cerca de 11.000 tubos fotomultiplicadores. La estructura cil�ndrica tiene 40 m de alto y 40 m de ancho --si el lector no queda impresionado puede echar un vistazo a la galer�a de fotos--

The Sudbury Neutrino Observatory fue el primer detector sensible a los tres tipos de neutrinos. El experimento no es menos impresionante que el Super-K. Consistente en una esfera de 18 m de di�metro con 10,000 fotomultiplicadores que rodean a una esfera transparente de 12 m de di�metro y 5 cm de expesor de acr�clico que contiene agua pesada y sumergida en agua ligera. Y todo enterrado a 2 km de profundidad.

En este punto el lector se estar� preguntando qu� significa todo esto. �Cu�ntos tipos de neutrinos hay?. �Cu�nto pesa un neutrino?. �Qu� tiene todo esto que ver con el problema de la materia oscura en las galaxias?.

En el Modelo Est�ndar de la F�sica de Part�culas se suele clasificar a las part�culas fundamentales que forman toda la materia en dos tipos fundamentales: leptones y quarks. En principio todas las observaciones y experimentos realizados hasta la fecha son compatibles con la existencia de tres familias --ordenadas como se ven en la siguiente tabla--

Pero nadie sabe por qu� deber�an ser tres. Y por ello no podemos descartar a priori que no existan m�s familias. Podr�an existir entonces a�n m�s tipos de neutrinos. Aunque en principio los experimentos del LEP parecen incompatibles con m�s de 3 tres tipos.

Los expermientos como Super-K no pueden dar una medida directa de las masas de los neutrinos. S�lo de las diferencias de los cuadradados de las masas. As� s�lo se disponen de l�mites superiores. Por ejemplo, el neutrino electr�nico de toda la vida no deber�a pesar en ning�n caso m�s de 2,2 eV. Para que nos hagamos una idea de lo rid�cula que es esta masa, el electr�n --la part�cula masiva m�s ligera que se conoce-- pesa unos 0,5 MeV, es decir, unos pocos millones de veces m�s que el neutrino.

En la pr�xima entrada responderemos a la cuesti�n que realmente nos interesa: �Qu� tiene todo esto que ver con el problema de la materia oscura en las galaxias?

Referencias

Hyperphysics. Neutrino

Hunting for Neutrinos. Canal CernTV en Youtube.

John N. Bachall Homepage

La Aventura de las Part�culas

Neutrino Mass Review

SuperKamiokande FAQ

The Ghost Particle. Nova

The Ultimate Neutrino Page

�Son evoluci�n y fe compatibles?

En una encuesta realizada por primera vez exclusivamente a 149 bi�logos evolucionistas sobre sus creencias, se les permiti� situarse en diferentes posiciones de una escala ternaria. El resultado se representa a continuaci�n.

Durante el siglo XX se realizaron tres encuestas sobre la fe de los cient�ficos. La primera en 1914 arroj� un 32% de creyentes en un dios que responde a las plegarias y un 37% en la inmortalidad. El mismo autor repiti� la misma encuesta en 1933, cayendo los creyentes en dios al 13% y los creyentes en la inmortalidad al 15%.

La �ltima encuesta de 1998 arroj� unos resultados en torno al 10% de creyentes.

Un resultado interesante en la encuesta de los bi�logos evolucionistas es que un 72% atribuyen el origen de la religi�n a una adaptaci�n sociobiol�gica. Adem�s han resultado ser m�s los que consideran ciencia y fe incompatibles que los que se acogen a los magisterios no-solapados de Stephen Jay Gould que defiendi� en su libro ciencia versus religi�n: un falso conflicto --con una argumentaci�n que considero personalmente bastante pobre--

Los resultados de la encuesta sugieren una pregunta: �termina mayor proporci�n de ateos que de creyentes convirti�ndose en bi�logos evolucionistas o es el conocimiento profundo de la evoluci�n la que aleja a la gente del te�smo?.

Fuente: Evolution, Religion and Free Will. American Scientist

MACHOs y exoplanetas

Continuaci�n de Materia oscura

En la entrada anterior ve�amos que la cantidad de materia que produc�a el tir�n gravitatorio dentro de los c�mulos de galaxias y dentro de las mism�simas galaxias era al menos unas diez veces mayor que la materia que podemos detectar a partir de la radiaci�n electromagn�tica que emiten --ya sea radio, luz o rayos X--.

Una primera posibilidad conservadora es suponer que toda esa materia que no podemos detectar est� en forma de objetos convencionales --aunque quiz�s sea abusar un poco del t�rmino convencional-- como estrellas enanas, agujeros negros y en general objetos compactos.

Si estos objetos representasen la �ltima causa de la constancia de la velocidad de rotaci�n de una galaxia a medida que nos alejamos del centro --como vimos en la entrada anterior-- deber�an ser extremadamente abundantes en lo que conocemos como el halo gal�ctico.

El halo de una galaxia es la regi�n esf�rica que rodea al disco a trav�s de la que se mueven los c�mulos globulares --grupos de 10,000 a 1,000,000 de estrellas viejas rojizas--.

Estos objetos compactos del halo gal�ctico --conocidos por sus siglas en ingl�s como MACHOs-- podr�an interponerse entre nosotros y la luz procedente de una estrella de otra galaxia, produciendo una amplificaci�n del brillo de la estrella --fen�meno conocido como microlente gravitatoria--

En el v�deo a continuaci�n vemos una simulaci�n de una situaci�n t�pica. Un MACHO situado dentro de un c�mulo globular del halo gal�ctico se interpone en la l�nea de visi�n de una estrella de la Gran Nube de Magallanes, una de las galaxias sat�lites de la V�a L�ctea.

El paso del MACHO por la l�nea de visi�n de la estrella crea una curva de luz caracter�stica, es decir, un cambio de brillo con el paso de las horas o los d�as. Este mismo fen�meno se ha utilizado para descubrir planetas extrasolares, tambi�n conocidos como exoplanetas. A continuaci�n podemos ver una explicaci�n muy did�ctica del fen�meno.

En 2003 se descubri� el primer exoplaneta utilizando esta t�cnica. Podemos ver la secuencia de las im�genes reales y su correspondiente curva de luz en esta animaci�n (haciendo click en la imagen)

La presencia de los picos en la curva de luz corresponden al planeta en �rbita a la estrella que est� produciendo el fen�meno principal de microlente.

Utilizando este tipo de t�cnica, el inventario de MACHOs y exoplanetas no ha parado de crecer. Pero la pregunta relevante en nuestro caso es: �son suficientes para cubrir nuestro d�ficit en el inventario de materia del universo?. La respuesta es un probable no. Las estimaciones a partir del n�mero de eventos detectados no dan cuenta de m�s del 8% de la masa del Halo gal�ctico.

Nuestro siguiente paso ser� entonces la b�squeda de algo m�s ex�tico. Un tipo de materia que est� m�s uniformemente distribuida y que no emita radiaci�n. Pero esa ser� la historia de una pr�xima entrada.

Para m�s informaci�n

Descubierto un nuevo exoplaneta, que adem�s se parece a la Tierra. Caos y Ciencia

Lentes gravitacionales. BorNet. Revista de divulgaci�n sobre ciencias.

Microlentes gravitatorias. Antoni Salv� i Tom�s. EXOPLANETAS.

Point Gravitational Lens Simulator