Azote Ciencia3: De matemáticas y tiburones

En este micro espacio de divulgación de ciencia, comparto con vosotros, cada semana, una selección de cuatro destacadas noticias de ciencia en Twitter.

Si prefieres escucharme, aquí tienes el enlace al podcast en Mixcloud:

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Y en ivoox, donde además te lo puedes descargar:

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Los cuatro tuits que he seleccionado la semana del 29 de junio al 5 de julio de 2015 son:

1) El efecto doppler, la expansión del universo y las multas por exceso de velocidad: en un solo vídeo de #Dateunvoltio: (@JaSantaolalla)

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¿Sabías que el efecto doppler se usa para explicar la expansión acelerada del universo, el inicio del universo o Big-Bang y el funcionamiento de los radares de velocidad? Pues así es y su descubridor fue el matemático y físico Christian Andreas Doppler.

Este efecto no es ni mas ni menos, entre otras cosas, que las variaciones del sonido de un objeto en movimiento (por ejemplo, el de la bocina de un coche), que al acercarse, se percibe más agudo y al alejarse más grave. Ello es debido a que el sonido no es otra cosa que ondas y depende de la posición y el movimiento relativo del receptor (o sea, del que lo escucha). Al acercarse aumenta su frecuencia (o sea los picos de la onda se aprietan) mientras que al alejarse disminuye la frecuencia (o sea los picos de la onda se separan).

La luz, que también es una onda (en este caso electromagnética) funciona igual. Las distintas frecuencias de vibración son las que definen el espectro electromagnético, que va desde microondas, pasando por infrarrojos, luz visible, ultra violeta, rayos gamma y rayos X. Los colores no son otra cosa que ondas de diferente frecuencia que forman el arco iris. Así el rojo seria el de menor frecuencia, luego iría el amarillo, luego el verde, luego el azul y por ultimo el violeta, que sería el de mayor frecuencia.

Por otro lado, cada átomo absorbe y emite luz a una frecuencia determinada. Este fenómeno se conoce como resonancia. Viene a ser algo así como su huella dactilar y se denomina “espectro de absorción” o “líneas de Fraunhofer”. Y gracias a este mecanismo se puede estudiar la composición del universo, fijaros que interesante, ya que solo hay una combinación de elementos químicos que encaja con cada línea concreta del espectro de la luz. Así, la composición del sol se puede estudiar a través de su propia luz y se sabe que incluye hidrógeno, helio y carbono. Las estrellas lejanas tienen un espectro muy semejante al del sol, aunque ligeramente desplazado por el efecto doppler causado por su movimiento. Si se desplazan hacia regiones de menor frecuencia (o sea, hacia el rojo) significa que se alejan mientras que si lo hacen hacia regiones de mayor frecuencia significa que se acercan.

El 1929 el astrónomo Edwin Hubble, estudiando la luz de las estrellas se encontró con que se desplazaban hacia el rojo, lo cual indica que las galaxias se alejan de la tierra y se sabe que lo hacen a una velocidad proporcional a lo lejos que están de nosotros. Esto nos confirma que el universo se está expandiendo y por tanto apoya la teoría del Big-Bang (esta teoría defiende el origen del universo debido a una gran explosión) frente a la teoría del estado estacionario (que defiende un universo infinito, eterno e inmutable).

El efecto doppler también tiene aplicación en medicina, para estudios del corazón mediante ultrasonidos y se emplea en los radares de velocidad que usa policía, denominados radares doppler, que también miden la velocidad de las pelotas durante un partido de tenis o de los atletas, así como en defensa aérea, control del tráfico aéreo, radiología, etc.

2)  Las matemáticas explican la perfección nadadora del tiburón: (@NewsCiencia)

Captura de pantalla 2015-07-13 a la(s) 20.23.59Esto que os voy a contar es un ejemplo curioso de como la ciencia se inspira en la naturaleza para  ser aplicado luego en la industria o en el campo de la salud, etc.

El matemático y experto en dinámica de fluidos Alessandro Veneziani, de la Universidad de Emory (Atlanta, Estado Unidos), está curiosamente fascinado con los tiburones. Dice que son unos seres fascinantes, muy evolucionados y casi perfectos. Concretamente está interesado en la piel de estos animales, que es irregular y rugosa, cuando lo esperado era que fuera suave dada su eficiencia nadadora y su aerodinámica. Parece que hay una razón matemática que explica que aún así sean tan rápidos en el agua y es el denominadoefecto extremo de costilla“, que consiste en que las crestas de su rugosa piel rompen los vórtices de agua que se forman, disminuyendo así la fricción.

Para poder aplicarlo a la industria, los matemáticos lo han expresado en forma de ecuaciones diferenciales. Así hay aviones pintados con un acabado especial que crea dicho efecto.

Veneziani participó en el diseño de la tela para trajes de baño de competición en una empresa europea y fue tal el resultado que fue prohibido su uso en las olimpiadas de 2008, debido a la drástica disminución de su fricción con el agua. Ahora estudia como fluye la sangre por las arterias  humanas usando simuladores por ordenador, para ayudar a los médicos con pacientes con enfermedades cardiovasculares.

Las matemáticas son el lenguaje común de la naturaleza. Las encontramos en la estructura hexagonal de los copos de nieve, en la espiral de los jóvenes brotes de helechos, en la curva helicoidal de los zarcillos de madreselva, en la predilección de 5 pétalos en las flores, en la sucesión Fibonacci tan recurrente en la naturaleza, etc.

3) Cuba es el primer país en eliminar la transmisión de madre a hijo de VIH: (retuit de @mbiotingUMH)

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Este es uno de los mayores logros en el campo de la salud, sobre todo teniendo en cuenta que llevamos décadas combatiendo el sida y que aun no hay una cura efectiva. Cada año, aproximadamente 1,4 millones de mujeres embarazadas son portadoras del virus VIH (virus de inmunodeficiencia humana causante del SIDA). Sin tratamiento, la probabilidad de transmitírselo al bebé durante la gestación, el parto o la lactancia, es del 15 al 45%. Cuba ha conseguido disminuirlo al 1% de probabilidad suministrando retrovirales tanto a la madre como al hijo durante todas las fases posibles de la transmisión.

La Organización Mundial de la Salud le ha otorgado a Cuba la primera certificación del mundo que avala que ha logrado eliminar la transmisión madre-hijo del VIH, al ser inferior a 2 bebes infectados cada 100 nacidos de madres portadoras y también de la sífilis, al ser inferior a 1 bebe infectado cada 2.000 nacimientos vivos.

Cada año se infectan con sífilis 1 millón de mujeres embarazadas, enfermedad provocada por una bacteria que provoca la muerte fetal o perinatal o infecciones neonatas graves, cuando existen opciones simples y rentables para su detección durante el embarazo y su tratamiento con penicilina.

La clave del éxito de Cuba es su servicio público de salud, gratuito y accesible a todos, basado en la atención primaria de la salud. De esta manera es mas fácil enfrentarse a desastres naturales o enfermedades contagiosas como la del ébola.

4) ¿Cuántas de estas aves eres capaz de reconocer?: (retuit de @mijza_science)

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Por increíble que te parezca en tu ciudad puedes ver hasta 100 especies de aves diferentes y algunas de ellas incluso sin salir de casa. Realmente son unos seres fascinantes. Quiero animarte a que cojas unos prismáticos y te pares a observarlas. Puedes ver vencejo común (curiosa e incansable ave que come, duerme y copula en vuelo),  halcón peregrino (que alcanza hasta los 300km/h y que está criando en ciudades como Madrid), colirrojo tizón, cotorra argentina, gorriones, palomas, mirlo común, etc. Y en según qué época del año incluso gaviotas, grullas, cigüeñas, buitres, milanos, abejarucos, jilgueros, verdecillos, etc.

Diego Gil, investigador del Museo Nacional de Ciencias Naturales (CSIC), estudia las adaptaciones de las aves a la cuidad y se ha encontrado con que a la larga puede condicionar la supervivencia de algunas especies por cambios de comportamiento que pueden resultar perjudiciales, como puede ser alimentarse o dormir en horas inadecuadas. Ha visto que el colirrojo tizón y el halcón peregrino, que de forma natural habitan en roquedos están adaptándose a la ciudad al encontrarse con edificios que son muy similares a aquellos. Por otro lado, en los aeropuertos los carboneros, verderones y mirlos comienzan a volar y a cantar muy pronto en la mañana para no tener que competir con el ruido provocado por los aviones.

El investigador Mario Diaz, también del Museo Nacional de Ciencias Naturales (CSIC) ha visto que el verdecillo emplea mas tiempo en cantar para competir con el ruido, que en estar atento a los depredadores y a otros verdecillos vecinos.

El CREAF y el CSIC han comprobado que el estrés urbano beneficia a especies oportunistas como son los córvidos (como las urracas), las palomas, los estorninos y las cotorras, disminuyendo por tanto la diversidad de aves en las ciudades.

Hay estudios que demuestran que en los últimos 30 años han disminuido un 20% las aves de Europa y el gorrión común ha desaparecido en Londres y está a punto de desaparecer en otras capitales europeas.

La Sociedad Española de Ornitología (SEO) tiene un programa de seguimiento de aves comunes reproductoras (programa SACRE). En 2014 eligieron ave del año la golondrina común y en 2015 a la tórtola europea. Ambas especies han pasado de ser habituales a disminuir drásticamente sus poblaciones. Esta primavera la SEO recordaba que es ilegal destruir nidos de golondrinas, aviones y vencejos. Entre 2004 y 2014 han desaparecido 10 millones de golondrinas comunes en España, de una población de 30 millones. Y el gorrión común, con sus 150 millones en España, no os vayáis a creer que está a salvo, por increíble que os parezca. El siglo pasado la paloma migratoria americana paso de 5.000 millones a cero, o sea, a extinguirse.

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La sintonía del podcast es:  CYMATICS: Science Vs. Music – Nigel Stanford

Captura de pantalla 2015-06-26 a la(s) 18.39.57

Y la música que cierra el podcast “Azote Ciencia3″ es: Annie – Neon Indian

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Estaré unas semanitas inactiva por estos lares, pero pasadas las vacaciones estivales volveréis a tenerme por aquí.

¡Feliz verano a todos!

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