Universidad Autónoma de la Ciudad de México Rectora Esther Orozco Orozco Coordinadora Académica Minerva Camacho Nuez Coordinador del Colegio de Ciencia y Tecnología Raúl Soto Peredo Coordinador de Publicaciones Víctor Manuel Mediola Acércate a la Ciencia y la Tecnología Dirección Catalina Trevilla Román Edición Adolfo H. Escalona Buendía Catalina Trevilla Román Omar Zamora Sánchez Consejo Editorial Adolfo H. Escalona Buendía Luis Olivares Quiroz Eduardo Santillan Zeron Rodrigo Vidal Tamayo Ramírez Omar Zamora Sánchez Comité Evaluador Rosa Margarita Álvarez González Rosa Elvira Páez Murillo Gonzalo Vázquez Palacios Corrección de estilo César Enrique Fuentes Hernández Gabriela Bayona Trejo Diseño y dirección de arte Joel Martínez Huerta Coordinador de medios electrónicos Andres F. Keiman Freire Administración web Cirilo Martínez Mendoza Difusión y distribución Equipo Acércate
CONTENIDO 04
BRADBURY el escritor que quiso cambiar el futuro
ACÉRCATE, revista semestral, Año2, No. 03, marzo - agosto 2012. Editor responsable: Aída Araceli Suárez Reynaga. Número de Certificado de Reserva otorgado por el Instituto Nacional del Derecho de Autor: 04-2010-032315104400-102. Número de Certificado de Licitud de Título y Contenido: 15216. Domicilio de la Publicación: División del Norte No. 906, Colonia Narvarte Poniente, Delegación Benito Juárez, C. P. 03020, México D. F. Imprenta: Universidad Autónoma de la Ciudad de México. San Lorenzo 290 Col. Del Valle Sur C. P. 03100, México, D. F. Distribuidor: Universidad Autónoma de la Ciudad de México, División del Norte No. 906, Colonia Narvarte Poniente, Delegación Benito Juárez, C. P. 03020, México D. F. ACÉRCATE, Año 2, No. 03, marzo - agosto 2012, es una publicación semestral editada por la Universidad Autónoma de la Ciudad de México. Av. División del Norte No. 906, Col. Narvarte Poniente, Delegación Benito Juárez, C.P. 03020, México D. F. Tel. 1107-0280, www.uacm.edu.mx, www.uacm.edu.mx/acercate, acercate@uacm.edu.mx, acercate.uacm@gmail.com. Editor responsable: Aída Araceli Suárez Reynaga. Reserva de Derechos al Uso Exclusivo No. 04-2010-032315104400-102, issn en trámite, otorgado por el Instituto Nacional del Derecho de Autor, Licitud de Título y Contenido No. 15216, otorgado por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación. Impresa por la Universidad Autónoma de la Ciudad de México, San Lorenzo 290 Col. Del Valle Sur C. P. 03100, México, D. F., este número se terminó de imprimir el 31 de enero de 2013. Con un tiraje de 7,000 ejemplares. Las opiniones expresadas por los autores no necesariamente reflejan la postura del editor de la publicación. Queda estrictamente prohibida la reproducción total o parcial de los contenidos e imágenes de la publicación sin previa autorización de la Universidad Autónoma de la Ciudad de México. Cualquier contenido de esta publicación puede ser reproducido siempre que se cite el lugar de procedencia. Los artículos son responsabilidad de sus respectivos autores. Las citas, reproducciones gráficas y fotográficas, trabajos de diseño y demás material incluido en el presente texto, están libres de pago de derechos de autor, según la Ley Federal de Derechos de Autor, publicada en el Diario Oficial de la Federación del 31 de diciembre de 1956, reformada según decreto del 4 de noviembre de 1963, publicado en el Diario Oficial de Federación el 21 de diciembre de 1963. El artículo 18 de dicha Ley, dice, al pie de la letra: “Artículo 18. El derecho de autor no ampara los siguientes casos: c) La publicación de obras de arte o arquitectura que sean visibles desde lugares públicos. d) La traducción o reproducción, por cualquier medio, de breves fragmentos de obras científicas, literarias o artísticas, en publicaciones hechas con fines didácticos…, etcétera”. Esta edición está destinada a servir de texto en las instituciones que la publican, que están dedicadas exclusivamente a funciones educativas, y que al hacerse responsables de esta publicación, declaran que no se persigue con ello ningún propósito lucrativo.
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LA MUELA DEL ORNITORRINCO
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DE SOUTHAMPTON A SHERBORNE en bicicleta
CANTOS en el ruido
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EL CAMINO HACIA LOS PINOS pasa por Twitter
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EXPLORANDO LAS COSTAS DEL CERO ABSOLUTO
Ray Bradbury (1920-2012), el escritor que quiso cambiar el futuro04 La muela del ornitorrinco06 Cantos en el ruido10 De Southampton a Sherborne en bicicleta14 La ciencia de los superhéroes (Segunda de tres partes)20 El camino hacia Los Pinos pasa por Twitter24 Los viajeros hiperlumínicos: ¿revolución de la Composición hecha por Joel Martínez. Muestra la relación entre la naturaleza y lo artificial. Plasma diferentes elementos alusivos a los temas abordados en este número. El fondo es una sección de la Tierra en movimiento, representa evolución y al escenario de notables acontecimientos que podrás leer en esta entrega. Tiene un tapiz de ceros y unos, el lenguaje de las computadoras, las cuales han propiciado vertiginosos avances en ciencia y tecnología. Lo anterior está acompañado de la escena de un ave que emerge con fuerza sobre una ciudad atravesada por ondas de sonido en dirección al espacio. Y a pesar de los obstáculos citadinos impuestos a las aves, nos deleitan con su majestuoso colorido y sonoro canto, al grado de llevarlo a una importante red social. A C É R C AT E Año 2 Número 3
física, efecto óptico o error experimental?28 Espacios para la realidad virtual y la visualización científica32 Explorando las costas del cero absoluto36 Pintando con ciencia38 Solución a T-Reto 0240 acercate@uacm.edu.mx
acercate.uacm@gmail.com
www.uacm.edu.mx/acercate
/acercate.uacm 1
EL PLACER DE VIAJAR Mi profesora de geografía de la
Dicen que las apariencias engañan y Los viajeros hiperlumí-
secundaria decía que la mejor
nicos son un buen ejemplo para confirmarlo. Parecerá que te
forma de aprender su materia
encuentras en otra historia de ciencia ficción al preguntarte
era viajando. Organizar un
si ¿algo puede viajar más rápido que la luz? La mejor forma
viaje tiene sus matices. Tal vez
de contestar la pregunta es montando un chorro de electro-
tu estilo sea improvisar bajo la
nes del núcleo de una galaxia y viajar en dirección a la Tierra.
filosofía de “las cosas sin pla-
Después de aterrizar te ofrecemos un viaje al pasado
near, son las que mejor salen”,
para conocer los inimaginables lugares donde ha vivido
o quizá prefieras hacer una lista exquisitamente definida
un peculiar mamífero: El ornitorrinco. Conocerás la tras-
de los requerimientos y actividades a realizar en la tra-
cendencia del trabajo de los paleontólogos y el estudio
vesía. Aquí te ofrecemos distintos viajes sui géneris que
de los fósiles para comprender más sobre la historia de
puedes realizar a tu gusto. El único requisito es… ¡echar
nuestro planeta y de los seres vivos que lo habitamos.
a volar tu infinita imaginación!
Y las emociones continúan. Te invitamos a montar
Para empezar, si lo tuyo son los viajes virtuales, el
una bicicleta y tomar un relajado, pero trascendental pa-
artículo de Realidad virtual y visualización científica
seo en Inglaterra leyendo De Shouthampton a Sherborne.
te ofrece una gama de alternativas para llevarte a un
Te acompañará un joven adolescente, quien te platicará
viaje increíble a través del tiempo, por ejemplo, con
sus experiencias sobre sus impactantes y visionarias apor-
la reconstrucción de edificios emblemáticos, o bien, de
taciones a la ciencia y la tecnología. ¡Descubre su enig-
interesantes modelos para estudiar el cuerpo humano.
mática identidad al final de la historia!
Y ya que hablamos de viajes creados por la mente hu-
Si prefieres ir a pie te daremos algunos elementos para
mana, la ciencia ficción te podrá llevar a lugares insospe-
hacer de tu caminata un momento placentero. Conoce
chados, como Marte, o a una ciudad futurista inexistente
cómo, a pesar del ruido, por ejemplo, en una ciudad, Las
(al menos hasta el momento). Tu guía será Ray Douglas
aves logran que su canto salga avante: un gran esfuerzo
Bradbury, escritor estadounidense de cuentos y novelas
para mostrar el poder de una “garganta” tan pequeña.
que también incursionó exitosamente en el cine y la te-
Hay un peculiar “canto” de un ave azul caricaturizada
levisión. A manera de homenaje por su reciente deceso,
que ha impactado significativamente la vida social y po-
podrás conocer parte de su legado, clásico en su género.
lítica del mundo: Twitter. Visita Los Pinos en la Ciudad
Pero no es la única opción que te ofrecemos en cuan-
de México y encontrarás El papel de Twitter en las pasadas
to a ciencia ficción, también encontrarás la segunda de
elecciones presidenciales de nuestro país.
tres entregas de La ciencia de los superhéroes, donde des-
Después de la seductora experiencia al logar cubrir el
cubrirás el papel de la mecánica cuántica para explicar
itinerario, T-Retamos a que en la comodidad de tu hogar
algunos de los superpoderes de los personajes del mun-
realices un experimento de cromatografía; podrás com-
do del cómic.
probar las sustancias de las tintas de algunos coloridos
Por otro lado, si te gustan las emociones fuertes, podrás explorar Las costas del cero absoluto, donde, a los
plumones y al mismo tiempo generar hermosas, e incluso decorativas imágenes en papel.
273°C bajo cero, se presentan fenómenos inimaginables.
Te invitamos a realizar todos los recorridos, a disfru-
También encontrarás una referencia al libro ganador del
tarlos y a permitir que tu curiosidad te lleve a conocer
Quinto Premio Nacional de Divulgación Científica y
más aún. ¡Buen viaje!
Tecnológica Juan B. de Oyarzábal 2009. ¡No olvides llevar un atuendo abrigador!
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Catalina Trevilla Román
A C É R C AT E Año 2 Número 3
A C É R C AT E Año 2 Número 3
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Reconocimientos en vida Ray Bradbury falleció el 5 de junio de 2012 a unos meses de cumplir 92 años. Así que vivió lo suficiente para ver su nombre inmortalizado: • 1990. Su ciudad natal Waukegan, Illinois, le dedicó un parque. • 1992. El asteroide 9766 fue bautizado en su honor. • 2002. Desde ese año su nombre aparece en el paseo de las estrellas de Hollywood. Se ha propuesto como un homenaje post mortem, agregar al protocolo http el código 451 para el error que se produce cuando no es posible acceder a un sitio web por razones legales, en pocas palabras: el código de censura en internet. La propuesta está siendo discutida en los foros de internet y pudiera ser analizada en la próxima reunión del Internet Engineering Task Force (ietf ). Ver las siguientes páginas: http://www.pcworld.com.mx/Articulos/23898.htm y http://www.proceso. com.mx/?p=311861, consultadas el 15 de julio de 2012.
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A C É R C AT E Año 2 Número 3
RAY BRADBURY (1920-2012)
EL ESCRITOR QUE QUISO CAMBIAR EL FUTURO Adolfo H. Escalona Buendía
– En el tercer planeta no puede haber vida –explicó pacientemente el señor K. Nuestros hombres de ciencia han descubierto que en su atmósfera hay demasiado oxígeno. – Pero, ¿no sería fascinante que estuviera habitado? ¿Y que su gente viajara por el espacio en algo similar a una nave?
E
sta escena de la vida cotidiana en Marte es el preludio de una serie de historias fantásticas publicadas bajo el título de Crónicas Marcianas en las que Ray Bradbury imagina las primeras exploraciones y la colonización del Planeta Rojo. En este cuento titulado Ylla, Bradbury nos permite adentrarnos en la intimidad de una casa, justo en el momento en que se desarrolla una discusión entre una esposa aburrida que soñó con viajeros del tercer planeta, y un marido indiferente que califica de absurdos esos sueños. En muchas de sus historias Bradbury nos transporta a diversas regiones del espacio-tiempo, donde lo extraordinario resulta ordinario, para que desde ahí podamos observar con mayor claridad nuestro mundo y nuestra época. Por lenguaje y temática, sus libros aparecen en la sección de ciencia ficción, pero también podrían estar en los anaqueles del género fantasía.
De los puestos de periódicos a las librerías
Ray Bradbury nació el 22 de agosto de 1920 en Waukegan, una ciudad pequeña del estado de Illinois. En 1934 se mudó junto con su familia a Los Ángeles. La precaria situación económica de una familia de clase media en la época de la Gran Depresión no le permitió asistir a la universidad y tuvo que empezar a trabajar vendiendo periódicos a la edad de 18 años. En esa época, comenzó a escribir historias cortas y a publicarlas en fanzines, revistas hechas por y para los fans de algún género; para 1943 pudo por fin renunciar a la venta de periódicos y dedicarse a escribir exclusivamente. Su gran oportunidad llegó cuando fue invitado a la Sociedad de Ciencia Ficción de Los Ángeles, en donde tuvo la oportunidad de ponerse en contacto con otros escritores y, tal vez lo más importante, A C É R C AT E Año 2 Número 3
con editores profesionales. Estas relaciones le permitieron publicar sus Crónicas Marcianas en 1950, año que marcó el inicio de su exitosa carrera literaria. 451°F es la temperatura a la que el papel de los libros arde
En aquel momento, Clarisse McClellan dijo: —¿No le importa que le haga preguntas? ¿Cuánto tiempo lleva trabajando de bombero? —Desde que tenía veinte años, ahora hace ya diez años. —¿Lee alguna vez alguno de los libros que quema? Él se echó a reír. —¡Está prohibido por la ley! —¡Oh! Claro... —Es un buen trabajo. El lunes quema a Millay, el miércoles a Whitman, el viernes a Faulkner, conviértelos en ceniza y, luego, quema las cenizas. Éste es nuestro lema oficial. Siguieron caminando y la muchacha preguntó: —¿Es verdad que, hace mucho tiempo, los bomberos apagaban incendios, en vez de provocarlos?
Este fragmento pertenece a una de las historias de Ray Bradbury que sin lugar a dudas puede denominarse ciencia ficción: su obra maestra Fahrenheit 451. En esta novela, publicada en 1953, Bradbury nos presenta una visión del mundo futurista en el que los televidentes ven y son vistos a través de los televisores murales, los agentes de tránsito aplican infracciones por conducir despacio y los bomberos se dedican a quemar libros. Junto con Un Mundo Feliz
de Aldous Huxley y 1984 de George Orwell, Fahrenheit 451 conforma la trilogía de las distopías: sociedades totalitarias donde los individuos son sólo una pieza de la maquinaria social y, por lo tanto, son reemplazables, donde la tecnología es utilizada como instrumento de control. A diferencia de los escritores visionarios como Julio Verne (20 000 Leguas de Viaje Submarino y De la Tierra a la Luna) y Arthur C. Clark (2001, Una Odisea Espacial), que escribían para mostrarnos lo que la ciencia y la tecnología podrían conseguir en el futuro, y que han sido una inspiración para generaciones de ingenieros y científicos, Ray Bradbury escribía para advertirnos de los peligros del uso y abuso de la tecnología en el futuro. Aún estamos a tiempo de evitar que esas visiones se conviertan en profecías. La mañana del 6 de junio de 2012, el mundo entero recibió la noticia de que el autor de más de una veintena de novelas y cientos de cuentos, Ray Bradbury, icono vivo de la ciencia ficción, había fallecido el día anterior en la ciudad de Los Ángeles, dos meses antes de que la sonda de exploración Curiosity enviada por la nasa, aterrizara en la superficie de Marte. Adolfo H. Escalona Buendía. Profesor investigador de la Academia de Informática, uacm.
Del papel a la dimensión desconocida • En 1956 escribió con John Houston, el guión para la película Moby Dick. • En 1962 escribió el guión de un capítulo de La Dimensión Desconocida (The Twilight Zone), con base en uno de sus cuentos: “Yo Creo el Cuerpo Electrónico” (I Sing the Body Electric). • De 1985 a 1992 realizó la adaptación para televisión de sesenta y cinco de sus historias en la serie El Teatro de Ray Bradbury. • En 1993 ganó un premio Emmy por su guión para la película El Árbol de las Brujas (The Halloween Tree).
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LA MUELA DEL ORNITORRINCO Omar Zamora Sánchez
Durante más de tres siglos, los científicos han tenido que rascar hasta en las muelas de algún animal fósil para descifrar los grandes enigmas sobre la historia de la Tierra y los seres vivos que la habitamos.
H
ay de muelas a muelas. Pregúntele a su dentista, le confirmará que en tamaño, color y forma siempre hay variedad. Podrá contarle también sobre las llamadas muelas del juicio, ésas que aparecen al término de la adolescencia y que cuando brotan, desalinean la dentadura y estropean cualquier sonrisa de telenovela. Incluso, no se sorprenda si con tono macabro le susurra que pueden provocar uno de los dolores más intensos jamás conocidos. Como experto en muelas, le explicará que estas piezas dentales no están en boca de todos, ya que en algunos casos fueron extirpadas de los pacientes o porque simplemente no se tienen. Pero le puedo asegurar, estimado lector, la existencia de muelas que nunca formarán parte de las gratas conversaciones con su dentista. Déjeme contarle sobre muelas épicas de gran tamaño y de otras que, aunque nada convencionales y efímeras, han inspirado ideas revolucionarias sobre la historia de la Tierra y los seres vivos que la habitamos. Entre las más grandes piezas dentales que existen están las muelas de elefante que, junto con las de sus parientes extintos los mamuts (Figura 1), son del tamaño de un ladrillo y tienen más de un kilo y medio de peso. Una muela fosilizada de mamut es algo así como una piedra ovalada con una cara
Figura 1. Mamut. Éste es el nombre común con el que se conoce a las más de diez especies registradas del extinto género Mammuthus; mamíferos con trompa de la familia Elephantidae.
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plana, y aunque para muchos resultan sólo un capricho de la naturaleza (Figura 2), las muelas fosilizadas de mamuts son tan impresionantes que fueron consideradas por San Agustín como prueba de que los gigantes mencionados en el Génesis existieron. Si su dentista leyó alguna vez la Biblia, es probable que estas muelas salgan en la conversación mientras le está suturando las encías.
Figura 2. Muela fosilizada de mamuts. Las muelas de mamuts, al igual que las de los elefantes, son piezas dentales especializadas con una superficie con crestas de esmalte para masticar la hierba.
Habrían de pasar más de mil trescientos años para que la humanidad conociera el secreto que guardaban estas muelas de mamut sobre la historia de los seres vivos en la Tierra. En 1796, el naturalista y paleontólogo francés Georges Cuvier comparó detalladamente las muelas, mandíbulas y el resto de los huesos fosilizados de mamuts con los de elefantes vivos, y demostró que estas enormes piezas dentales no pertenecieron a gigantes bíblicos. La conclusión de Cuvier fue que los mamuts son una especie diferente de elefante que había dejado de existir en el pasado. Fue así, a finales del siglo xviii, como surgió el concepto de la extinción biológica, que además de provocar un cambio revolucionario sobre la permanencia de
los seres vivos en la Tierra, sería fundamental para el desarrollo de la teoría de la evolución. Con los trabajos comparativos de la anatomía entre fósiles y animales vivos, se generó una nueva disciplina científica: la paleontología de los animales vertebrados. Desde entonces, los paleontólogos analizan fósiles en todo el mundo y hoy, gracias a su trabajo, sabemos que los mamuts se extinguieron hace unos cuatro mil años, o que los dinosaurios son los ancestros de las aves y reptiles contemporáneos. En el terreno de la paleontología y la evolución, las muelas, siempre polémicas, han dado de qué hablar. Por ejemplo, aunque no tan grandes como las de los mamuts, hay muelas aún más enigmáticas y raras, tanto como el propio animal que las tiene. Me refiero al ornitorrinco (Figura 3), un vertebrado con rasgos fuera de lo común y tan raro como su nombre, cuya principal característica es la de ser monotrema: un mamífero que nace de huevos como las aves y los reptiles. Esta característica es considerada un rasgo primitivo en los mamíferos y, además del ornitorrinco, sólo la presentan los equidna: animales parecidos al erizo europeo (Figura 4).
Figura 3. Ornitorrinco (Ornithorhynchus anatinus). Además de ser monotrema, este mamífero semiacuático tiene otras peculiaridades: hocico en forma de pato, cola de castor, patas como las de una nutria y en los machos, las patas traseras tienen espolones con glándulas de veneno.
La muela de un ornitorrinco tiene cuatro raíces y es una pieza dental efímera, ya que sólo está presente en los A C É R C AT E Año 2 Número 3
A C É R C AT E Año 2 Número 3
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Figura 4. Equidna (Tachyglossus aculeatus). También conocidos como taquiglósidos, son animales que se alimentan de insectos como las hormigas y termitas. Su cuerpo está cubierto de pelo grueso y por púas que usan como mecanismo de defensa.
individuos jóvenes, y los adultos las transforman en un cúmulo de placas de queratina, la misma sustancia que forman las uñas y los callos. Además de raras, hay muelas de ornitorrinco que guardaban grandes enigmas. Por ejemplo, en 1990 se encontró una muela fosilizada con una antigüedad de 63 millones de años, lo raro de esta muela no está en la edad que tiene, pues existen otras con más de 100 millones de años de antigüedad: su rareza está en el lugar donde fue encontrada. Resulta que los ornitorrincos sólo viven en Australia y Tasmania, en el continente de Oceanía, pero esta muela fue encontrada en medio de la Patagonia, la parte más austral o sureña del continente americano. Este singular hallazgo fue hecho por un grupo de paleontólogos argentinos, quienes propusieron una plausible explicación del porqué existieron ornitorrincos en América del sur hace más de 65 millones de años. Para responder a este enigma se basaron en la Teoría de la Deriva Continental, propuesta por Alfred Lothar Wegener a principios del siglo xx. En esta teoría se propone que,
hace más de 200 millones de años, los continentes formaban una sola masa continental llamada Pangea, la cual se dividió en dos grandes bloques continentales hace más de 150 millones de años: Laurasia y Gondwana (Figura 5). De la antigua Gondwana surgieron los continentes de África, América del Sur, Australia y la Antártida, estimando que, hace aproximadamente 70 millones de años, estos últimos tres aún permanecían unidos. Razón por la cual, en gran parte de Gondwana (en los territorios que hoy conocemos como Sudamérica y Oceanía), habitaban los ancestros de los actuales ornitorrincos. Con apoyo de otros estudios geológicos, paleontológicos y geográficos, estos paleontólogos determinaron que en aquella época, conocida como cretácico tardío, en lo que hoy es la Patagonia argentina de clima frío y seco, había lagunas costeras y manglares bajo condiciones húmedas y cálidas, parecidas a las condiciones que hay en los lugares donde actualmente habitan los ornitorrincos en Australia. Cuando Laurasia y Gondwana siguieron con su proceso de separación para dar origen a los actuales continentes, La Patagonia mantuvo su posición austral y se vio afectada por el enfriamiento que caracterizó el surgimiento del continente Antártico, mientras que Australia se desplazó a latitudes que generan climas más cálidos y subtropicales en el hemisferio. Este proceso geográfico, es la razón por la cual los ornitorrincos sudamericanos se extinguieron hace ya varios millones de años y actualmente sólo existen en Oceanía. Con estos estudios, no sólo se comprobó que los ornitorrincos son los mamíferos vivientes más primitivos, sino que también se modificó la hipótesis sobre el
origen y evolución de los monotremas, antes vista como un evento que aconteció exclusivamente en Australia. Como habíamos dicho, hay de muelas a muelas. Pero sin duda las de mamuts y ornitorrincos han revolucionado el pensamiento científico, nuestra comprensión de la historia de la Tierra, de los seres vivos y su evolución. El conocimiento generado por el estudio de los fósiles enriquece nuestra cultura científica, no importa si uno es dentista, paleontólogo o tan sólo un paciente con dolor de muela. Omar Zamora Sánchez. Profesor investigador de la Academia de Química, uacm.
Para saber más •
National Geographic. Platybus. Consultada el 3 de Julio de 2012, http://animals. nationalgeographic.com/animals/ mammals/platypus/
•
Chaos, A. (2012). Cazadores de monstruos. Monstruos esperanzados y sistemas complejos: evolución y autoorganización. México: Universidad Autónoma de la Ciudad de México.
Referencias •
Arita, H. (2012, 12 marzo). La muela gigante de San Agustín y los elefantes extintos de Cuvier. Mitología natural. Consultada el 20 de octubre de 2012, http://hectorarita. com/2012/03/12/la-muela-gigante-de-sanagustin-y-los-elefantes-extintos-de-cuvier/
•
Pascual. R. (1996). El primer ornitorrinco americano. Investigación y ciencia. Vol. 235, abril, pp. 60-66.
Este texto esta inspirado en La Muela Gigante de San Agustín y los Elefantes Extintos de Cuvier de Héctor Arita.
Figura 5. Pangea. Este súper continente se fue separando por el movimiento de las placas tectónicas hace unos 200 millones de años en dos grandes masas: Laurasia y Gondwana , hasta dar origen a los continentes actuales.
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A C É R C AT E Año 2 Número 3
L A B O R A T O R I O
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C O M U N I C A C I Ó N
G R Á F I C A
E X P E R I M E N TAC I Ó N ,
C R E AT I V I D A D,
E X T E N S I Ó N
U N I V E R S I TA R I A
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A C É R C AT E Año 2 Número 3
CANTOS EN EL RUIDO Concepción Pérez Salaberria
Una tarde en el parque escuchando el canto de los pájaros es para nosotros un gozo; sin duda un pasaje común y cotidiano. Pero para las aves que habitan en las ciudades implica un gran esfuerzo, pues tienen que modificar su canto para evitar que el ruido interfiera en su comunicación.
“Cantando se entiende el ave”
Las aves tienen el repertorio vocal más grande de todos los vertebrados, y desde hace miles de años, las diferentes culturas han venerado a las aves por su gran belleza y el enigma que evocan sus cantos. A pesar de vivir en grandes ciudades, ¿quién no ha escuchado el canto de algún cardenal, un gorrión o de un cenzontle? El sonido vocal emitido por un ave en forma de una larga secuencia de notas armoniosas, que podemos considerar una melodía, es lo que llamamos canto y cada especie posee uno diferente. Pero entre pájaros no todo es canto, pues también existen vocalizaciones cortas de una o dos notas, como con las que los polluelos piden comida a sus padres, o los de alarma para indicar la presencia de algún depredador. A pesar de que la mayoría de las especies de aves pueden emitir sonidos vocales, los pelícanos, zopilotes y cigüeñas basan su comunicación acústica en sonidos mecánicos que producen con el pico o sus alas. Por eso, nunca decimos que en las últimas vacaciones en la playa gozamos del canto de un pelícano. En una parvada, el canto permite a los pájaros mantenerse unidos y transmitir información sobre dónde se encuentra el alimento, por esto juega un importante papel de cohesión social. Pero también está relacionado con la reproducción de las aves, pues funciona como mecanismo de selección sexual y barrera reproductiva. En algunas especies, aunque ambos sexos poseen el aparato fonador (o siringe, con el que se produce el sonido), únicamente los machos adultos son los que cantan. Esto permite a las hembras saber cuáles individuos son machos sexualmente maduros y listos para reproducirse. Con el canto, los machos muestran su poderío y dominancia sobre otros; pero son las hembras quienes los eligen en función de cómo cantan. Además, A C É R C AT E Año 2 Número 3
como cada especie cantora tiene una melodía distintiva, los individuos de una especie son capaces de distinguir sutiles variaciones entre su canto y el de otra especie, lo que evita que se reproduzcan entre sí. Distractis canticum (la interrupción del canto)
El canto en las aves resulta esencial para su comunicación y ésta la entendemos como el proceso mediante el cual un mensaje se transmite, a través de un medio, de un emisor a uno o varios receptores que comparten el mismo sistema de signos. La comunicación se puede interrumpir o desaparecer si el medio de transmisión del mensaje se ve alterado: por ejemplo, por ruido en el ambiente. Por otro lado, si el emisor tiene que modificar el mensaje para que el ruido no lo interrumpa, quizás llegue a emplear signos que pueden no ser reconocidos por el receptor, anulándose también así la comunicación. No es casualidad que en las redes sociales, donde el principio básico es la comunicación y la cohesión social, Twitter lleve por imagen distintiva un ave. Para las aves que habitan en las ciudades, el ruido constante de coches, aviones y otras máquinas, es el principal factor que compromete y amenaza su comunicación. Para evitar que su canto se vea interrumpido o enmascarado cuando hay altos niveles de ruido, las aves tienen que realizar ajustes en sus vocalizaciones para asegurar la comunicación con sus congéneres. Gracias a que se han realizado muchos estudios en diferentes ciudades del mundo, hoy sabemos que la intensidad del ruido urbano varía notablemente a lo largo del día y que las aves eligen el momento en que hay menos ruido de fondo para cantar. Por ejemplo, en la
ciudad de Sheffield en Inglaterra, el petirrojo (Erithacus rebecula), suele cantar de noche, cuando la ciudad está en calma, en los lugares que durante el día presentaron mucho ruido. En Berlín, debido a que el ruido entre semana es mayor, los ruiseñores (Luscinia megarhynchos) cantan más alto durante los días laborables que durante el fin de semana.
El ruiseñor (Luscinia megarhynchos)
El ruido urbano se caracteriza por estar en un rango de baja frecuencia (tonos graves). La industria, los aviones, las máquinas de cortar el pasto y sobre todo el tráfico, generan ruido con una frecuencia menor o igual a 3 kHz. Como la mayoría de los cantos de muchas especies de aves poseen notas cuyas frecuencias se encuentran precisamente por debajo de los 3 kHz, el ruido urbano las hace sumamente vulnerables a que su canto se pierda. Por eso muchas especies modifican la frecuencia de sus cantos, es decir, cantan más agudo para comunicarse. En otros casos, recurren a cantar más fuerte, es decir, aumentan el volumen de su melodía para ser escuchados. En animales, al aumento en el volumen de las vocalizaciones usadas para comunicarse, se conoce como Efecto Lombard. Éste se ha registrado en un gran número de especies de primates, murciélagos, ballenas, anfibios y también en humanos. El Efecto Lombard lleva este nombre en honor al otorrinolaringólogo francés Etienne Lombard, quien 11
El petirrojo. (Erithacus rebecula).
Carbonero común (Parus major)
detectó un aumento en el volumen de la voz de los hablantes como respuesta involuntaria al aumento en la amplitud del ruido de fondo.
El carbonero común (Parus major), un ave que habita en toda Europa, el norte de África y parte de Asia, tiene la habilidad de “jugar” con su canto, ya que cuando canta en lugares con mucho ruido, puede emitir sólo las notas más agudas (las de frecuencia más alta) de su repertorio, dejando de usar las más graves (las de menor frecuencia) para evitar que el ruido enmascare su comunicación. Pero también este pajarito puede cambiar el tono de todas las notas de su repertorio para contrarrestar el ruido de fondo. En un estudio realizado en la ciudad de Madrid, los carboneros que cantan en lugares más tranquilos (como dentro de un parque arbolado) lo hacen usando notas más graves que aquellos carboneros que cantan en los lugares donde hay mayor ruido (como a las orillas de una autopista). En la Ciudad de México también se ha observado que el gorrión mexicano (Carpodacus mexicanus) presenta este comportamiento. El costo de cantar distinto
Actualmente no existen estudios que demuestren cuáles son las consecuencias que pagan las aves por modular sus vocalizaciones y modificar sus cantos. Sin embargo, se han postulado diferentes hipótesis sobre los costos biológicos por cantar distinto. Desde el punto de vista energético cantar a un mayor volumen supone un costo energético extra, lo que pudiera repercutir negativamente en otras actividades que demandan una gran cantidad de energía: como la búsqueda de alimento, la termorregulación o el vuelo. 12
El gorrión mexicano (Carpodacus mexicanus)
Por otro lado, modificar el canto en ambientes ruidosos podría repercutir negativamente en la selección de pareja; recordemos que las hembras son capaces de evaluar el atractivo del macho en función de cómo cantan. Si los machos aumentan el volumen de su canto, emiten notas más agudas o cambian el momento del día en que normalmente suelen cantar, las hembras podrían dejar de reconocerlos como miembros de su propia especie y no lograrían reproducirse. La modificación del canto podría tener efectos determinantes en la competencia entre los machos, ya que en algunas especies, emplean vocalizaciones de baja frecuencia como exhibiciones de amenaza hacia sus contrincantes. Al cantar más agudo podrían resultar menos amenazantes frente a sus oponentes. A menos de que estos últimos ajustaran de igual manera sus vocalizaciones. Para los individuos jóvenes que viven en ambientes con altos niveles de ruido, también puede haber consecuencias. Como éstos aprenden el canto de los individuos adultos, aprenderán a cantar usando notas más agudas, pues son las que emplean sus congéneres para contrarrestar el ruido ambiente y se corre el riesgo de que las notas más graves sean olvidadas en la población. Está claro que en las ciudades, el ruido es un factor de selección hacia cantos más agudos, y que las modificaciones al canto son adaptaciones a las condiciones adversas que enfrentan las aves en estos ambientes. Por lo tanto, aquéllas que no posean dichas capacidades de adaptación, no se verán favorecidas y no se podrán desarrollar en éstos. Hay especies que han demostrado ser capaces de vivir y reproducirse en las grandes urbes. Por lo tanto, es plausible creer que modificar el canto es una estrategia adaptativa que permita la supervivencia en ambientes urbanos. A C É R C AT E Año 2 Número 3
A largo plazo, las modificaciones del canto podrían generar una divergencia entre las poblaciones de la ciudad y las poblaciones en los hábitats naturales, llegando incluso al aislamiento reproductivo y acelerando el proceso de especiación. Aún sabemos poco de los efectos directos de la contaminación acústica en las aves. Hasta ahora lo que podemos argumentar es especulativo. Ciertas preguntas quedan aún sin respuesta, por ejemplo: ¿modificar el canto en función del ruido es positivo o no para la eficacia biológica de los individuos y para el mantenimiento de las poblaciones a largo plazo? Son necesarios más estudios sobre la comunicación en ambientes urbanos que nos permitan responder a ésta y a otras muchas preguntas sobre la biología y la conservación de las aves. Mientras tanto, cuando estés en un parque por la tarde y escuches cantar a los pájaros, seguramente ya no lo harás de la misma forma. El ruido urbano no sólo afecta a los humanos, también a las aves y al resto de los animales que habitan en las ciudades.
Para saber más •
Colección de grabaciones de aves de todo el mundo. Consultada el 3 de junio de 2012, http://www.xeno-canto.org/
•
Biblioteca de sonidos de aves de México. Consultada el 3 de junio de 2012, http://www1.inecol.edu.mx/sonidos/menu.htm
•
Software on line para analizar cantos: Interactive Sound Analysis Software Raven. Consultada el 3 de junio de 2012, http://www.birds.cornell.edu/brp/raven/ RavenTiledWindows.html
•
Catchpole, C. K. y Slater, P. J. B. (2008). Bird song: Biological themes and variations (2a ed.). New York, NY, US: Cambridge University Press.
Referencias •
Bermúdez-Cuamatzin, E., Ríos-Chelén, A. A., Gil, D. y Macías García, C. (2009). Strategies of song adaptation to urban noise in the house finch: Syllable pitch plasticity or differential syllable use?”. Behaviour, Vol. 146, No. 9, pp. 1269-1286.
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Brumm, H. (2004). The impact of environmental noise on song amplitude in a territorial bird. Journal of animal ecology, Vol. 73, pp. 434-440.
•
Fuller, R. A., Warren, P. H. y Gaston, K. J. (2007). Daytime noise predicts nocturnal singing in urban
Concepción Pérez Salaberria. Museo Nacional de Ciencias Naturales del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (csic) de Madrid.
robins. Biology letters, Vol. 3, No. 4, pp. 368–370. •
Salaberria, C., Gil, D. (2010). Increase in song Frequency in response to urban noise in the great tit parus major as shown by data from the Madrid (Spain) city noise map. Ardeola, Vol. 57, No. 1, pp. 3-11.
•
Slabbekoorn, H y Peet, M. (2003). Ecology: Birds sing at a higher pitch in urban noise-great tits hit the high notes to ensure that their mating calls a heard above the city’s din. Nature, Vol. 424, p. 267.
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DE SOUTHAMPTON A SHERBORNE EN BICICLETA José Galaviz Casas y Catalina Trevilla Román
Es el 4 de mayo de 1926. Un joven inglés de 13 años está emocionado por su primer día en un nuevo colegio. En muchas culturas, los niños a esta edad pasan por un ritual que los convierte en hombres. Para él, el viaje iniciático consistirá en recorrer 97 km en bicicleta a través de dos condados en el sur de Inglaterra.
A
nte la intención de los dueños de las minas de reducir el salario de los mineros, éstos convocaron a una huelga general. Movimiento respaldado por el resto de las organizaciones sindicales del país. De Southampton a Lyndhurst (a)
¡Justo hoy! 4 de mayo. No hay manera de salir de Southampton más que así. De haber sabido que la huelga general estallaría hoy, hubiera sido sensato regresar antes de Dinard y pasar uno o dos días más cerca de Sherborne, pero… bueno, esto no está mal. Tomémoslo como un reto físico, más de 96.56 km de Southampton a Sherborne según el mapa, una prueba atlética nada despreciable, que espero no tenga dificultades adicionales gracias a esta bicicleta. No confío del todo en ella, ese sonido raro, a lo mejor voy a tener que estarle colocando la cadena con frecuencia… “Consigue una bicicleta, no te arrepentirás, si sobrevives”, escribió Mark Twain en un breve relato de su primera experiencia personal: “Domar la bicicleta” (Taming the Bicycle, 1884). Muy distinta es la dilatada experiencia relatada por Thomas Stevens en La Vuelta al Mundo en una Bicicleta (Around the World on a Bicycle, 1887) al describir las maravillas de los paisajes vistos. La diferencia radica en el entrenamiento, en la cantidad de tiempo que se ha practicado el arte de la conducción de la bicicleta. El ciclista experto puede admirar el panorama o pensar en lo que le plazca al tiempo que pedalea irreflexivamente sobre la bicicleta, pues ha conseguido ser uno con el artefacto y ya puede dejar de pensar en él, como dejamos de pensar en las acciones necesarias para caminar. Louis Baudry de Saunier en su 14
Historia General de la Bicicleta (Historie Générale de la Vélocipédie, 1891) aprueba esta tesis al describir a un ciclista como un ser mitad carne, mitad acero. La experiencia hace del proceso de conducción de una bicicleta, o de un automóvil, algo automático, el conductor es uno con la máquina que conduce: irreflexivo, ejecutando acciones precisas y repetitivas. Esencialmente lo mismo ocurre cuando realizamos cálculos aritméticos; cuando, por ejemplo, hacemos una multiplicación. Sólo tomamos los números y aplicamos los pasos que nos fueron enseñados en la escuela primaria, operamos de manera automática. Memorizamos las tablas de multiplicar para no tener que pensar en el concepto de multiplicación cada vez que hacemos una. Podemos olvidar que 4 x 5 es sumar 4 consigo mismo 5 veces porque hemos memorizado que eso es 20, lo que nos permite, irreflexivamente, hacer multiplicaciones más largas. El motivo de esto es simple: pensar menos nos convierte en máquinas y las máquinas no se equivocan. Realizar una multiplicación haciendo referencia al concepto, hace crecer el número de operaciones a realizar y, con esto, el número de potenciales errores de cálculo. Esta analogía, de una persona que, cuando calcula, se convierte en una máquina, fue la que inspiró a un matemático inglés, al que llamaremos por ahora a, en 1936, cuando formuló el concepto abstracto de lo que hoy en día llamamos algoritmo. Un proceso automático en el que la creatividad y el razonamiento del ser humano son puestos de lado para dar lugar a acciones puramente mecánicas, como
las que todos hacemos al conducir un vehículo, rebanar un jitomate, lavar la ropa o hacer cuentas. Para todas estas actividades existe una secuencia de pasos ordenados que, de ser ejecutados correctamente, llevan al objetivo buscado; una imprecisa, pero exacta caracterización de un algoritmo. La analogía formulada por a en 1936 es, por supuesto, más precisa, impregnada de todo el rigor matemático necesario, lo cual ha hecho posible decidir qué tareas pueden o no ser hechas mediante procedimientos algorítmicos, algo mucho más relevante de lo que parece a simple vista. A fin de cuentas nuestras modernas computadoras electrónicas no son sino ejecutores de algoritmos. Cada pieza del software, cada programa que ejecutan, consiste de una secuencia de pasos, que llamamos instrucciones, que procesan datos y producen efectos al hacerlo. Cuando jugamos en la computadora, escuchamos música o vemos una película en ésta, implícitamente hay un programa que toma datos de algún lugar (un cd, el disco duro, el control manual de un videojuego), los procesa y produce nuevos datos de salida (un sonido, una imagen, una reacción en un personaje). La omnipresencia de la computadora en nuestro mundo civilizado contemporáneo es indicativa de la enorme cantidad de tareas que podemos llevar a cabo usando algoritmos. En este contexto la aportación de a, al formular lo que una computadora puede hacer, cobra una importancia fundamental. Si la maquinaria que impulsó la revolución industrial fue posible gracias a las aportaciones científicas de Newton y Galileo, entre otros; nuestro mundo actual, inmerso en una revolución tecA C É R C AT E Año 2 Número 3
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Escuela de Sherborne, Dorset, Inglaterra.
nológica e informática, es posible gracias a la formalización de a y todo lo derivado de dicha formalización. De Lyndhurst a Ringwood (m)
Está obscureciendo, no es bueno, aún no recorro la mitad del camino, llevaré unos 32 km apenas. Espero, eso sí, llegar a Ringwood a una hora decente para buscar alojamiento. No me agradaría andar por aquí pedaleando en medio de la obscuridad. Lyndhurst tiene su encanto, pero más lo tiene la promesa de Sherborne. “El temor y la esperanza llevaron su mirada más allá de las montañas obscuras, en la tierra de las sombras ¡Que frágil era aún el hilo del que pendía el destino!... Desgracias horrendas nos acechan, hay sombras en el Este”, escribió Tolkien en el segundo libro de El Señor de los Anillos. El escritor británico parece prefigurar, en la ominosa sombra de Mordor, el obscuro poder que acecharía su propio país unos años después de escribir esas líneas. En 1941 Inglaterra, prácticamente sola, enfrentaba el poder militar de la Alemania nazi. El principal medio de comunicación era el telégrafo. Cualquier persona con conocimientos del código Morse podría saber los mensajes que se enviaban entre tropas de no haber estado cifrados. La poderosa herramienta de Hitler fue Enigma: una máquina para cifrar mensajes que finalmente se transmitían vía telégrafo. Quien los recibía, debía tener otra Enigma para poder descifrarlos. Parecía una simple máquina de escribir dentro de una caja de madera para ser transportada a los diferentes sitios estratégicos de las tropas. Pero, 16
Colossus. Primera computadora electrónica para descifrar los mensajes encriptados del gobierno nazi.
en realidad, era una poderosa herramienta para escribir mensajes ocultos. La parte medular de estas máquinas era el mecanismo perfectamente pensado y definido por su creador, el alemán Arthur Scherbius en 1918. El procedimiento era oprimir una tecla, la cual se transformaba 14 veces en otra para obtener la letra cifrada. Si pensamos que cada transformación tiene 26 posibilidades (las letras del alfabeto inglés), las diferentes formas en que se puede cifrar por ejemplo la palabra “atacar”, resultan ser exorbitantes. Podría llevar años encontrar un mensaje si se analizan todas las posibilidades y seguro la tropa enemiga no iba a esperar. El gobierno inglés estaba en serios problemas. Su estrategia fue reunir en Bletchley Park, una mansión ubicada en Buckinghamshire, Inglaterra, a dos peculiares grupos: uno formado por gobernantes y militares, y otro por 10 individuos cuyos temas de conversación podrían ser tan diversos como poesía, matemáticas, física cuántica o ajedrez. Dentro de este segundo grupo, estaba un peculiar joven inglés de 27 años al que llamaremos m, quien se mordía la piel alrededor de las uñas y solía presentarse con la ropa sin planchar. Había escrito artículos interesantes sobre lógica matemática, construido una máquina para multiplicar y durante una de sus estancias en eua había estudiado criptografía por su cuenta. Con sus ideas se construyeron unas máquinas llamadas Bombas para descifrar los mensajes ocultos de la Enigma. Los resultados fueron claros, los nazis hundían cada vez menos barcos. Por lo que en 1942, los alemanes complicaron el cifrado de sus mensajes. Fue enton-
ces cuando el joven m contribuyó de manera importante en la construcción de Colossus, la primera computadora electrónica de Inglaterra que, aunada a sus métodos estadísticos, jugaría un papel crucial en la victoria de los Aliados. De Ringwood a Blandford (am)
Menos mal que encontré un buen hotel para descansar. No importa que no pueda cambiar mi ropa, un buen descanso y un buen baño serán suficientes para continuar mi camino. Arreglaré la cadena de la bicicleta y partiré cuanto antes. No sé lo que me espera en Sherborne, pero muero de ganas por estudiar matemáticas. Los intelectuales de Bletchley Park, además de descifrar los mensajes nazis, como buenos investigadores, pensaban en lo que podrían hacer con los métodos encontrados. Y en sus múltiples juegos de ajedrez había algo que daba vueltas en su cabeza: cada jugador debía elegir dentro de un conjunto de posibilidades, lo que abría nuevos abanicos de opciones en cada tirada. Si fuera posible tener todos los abanicos de una sola vez podría encontrarse la estrategia ganadora. O bien, “algo” que recalcule la estrategia para ganar en cada tirada. Pero ¡oh sorpresa!, un juego con 32 piezas que se mueven en 64 casillas donde los movimientos son distintos para cada tipo de pieza, convierte esta solución en algo nada trivial. Un joven, al que llamaremos am, tenía dos ideas que inquietaban su mente: se puede mecanizar la solución de problemas y las máquinas pueden aprender de la experiencia. Había logrado generar mecánicamente un conjunto de posibles soluciones con las Bombas y, después, un opeA C É R C AT E Año 2 Número 3
Enigma. Máquina para codificar y decodificar mensajes (1918).
Sur de Inglaterra, testigo del entusiasmo y esfuerzo de un genio adolescente para llegar a su destino.
rador pulsaba cada una de éstas en una Enigma hasta encontrar la adecuada. Lo que faltaba era automatizar la fase de pruebas. En este momento ni siquiera existía una computadora, pero am ya estaba escribiendo las bases teóricas de lo que conocemos como ciencias de la computación. Para 1944, su antiguo colega John von Neumann construía la edvac (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) en eua, una de las primeras computadoras electrónicas del mundo. Inglaterra no podía quedarse atrás y, con 32 años de edad, am fue contratado por el Laboratorio de Física de su país natal. Elaboró un importante informe con sus ideas visionarias en el área del cómputo. Estaba convencido de que era necesario dejar atrás la idea de un artilugio mecánico o electromecánico usado con un solo propósito específico, como reasignar letras o realizar una operación aritmética, para dar el gran paso al uso de programas y de memoria para varios propósitos, para cualquier propósito que pueda ser expresado como un programa. Concibió la idea de redes de cómputo y subrutinas, pero lamentablemente los ingenieros de su época no comprendieron sus ideas y sólo quedaron en papel. De Blandford a Bishop’s Caundle (t)
Bien, aquí estoy, la bifurcación que mencionó el empleado del Crown, a la derecha, siguiendo por donde voy está… veamos en el mapa… sí, Stalbridge, para llegar a Sherborne por el norte del lago. A la izquierda… Bishop’s Caundle, para llegar por el sur. Pues así vistas las cosas, es más corto y fácil por la izquierda, quizás me arrepienta luego, cuando conozca la otra ruta, pero se ve mucho más plano. Bien, izquierda A C É R C AT E Año 2 Número 3
será, y… ¡Uf! Eso costó trabajo… temo que mis piernas están un poco… ah, sí, ya está mejor, la inercia. Llegando a Bishop’s compraré algo para comer un poco. Siete, ocho, nueve… “Quien pretende verlo todo con claridad antes de decidir, nunca decide”, escribió Henri Amiel en su nada breve Journal Intime. Alude, claro, al tan preciado como improbable deseo de poseer siempre todos los elementos para tomar una decisión: la mejor decisión; ésa que sólo podríamos tomar cuando, entre otras cosas, tenemos control absoluto tanto de nosotros, como de la multiplicidad de factores que convergen en el tiempo y el espacio para influir en el decurso de los acontecimientos que nuestra decisión determinará. La contingencia es, sin embargo, parte inherente de nuestra existencia. Sólo en contextos muy limitados, triviales, podemos tener todo a la vista. Aún en entornos mucho menos complejos que la vida es imposible prever todos los posibles futuros alternativos que se desprenden de una simple decisión. Tal es el caso del ajedrez, como analogía de la vida es limitado en su complejidad, pero la posee en suficiente grado como para ganarse la reputación popular que tiene y concederles a los buenos jugadores el prestigio de ser personas con una inteligencia poco habitual. No es accidental que los primeros investigadores de lo que hoy conocemos como inteligencia artificial hayan dedicado sus esfuerzos a lograr que una computadora jugara bien al ajedrez. En 1957 Allen Newell, uno de los pioneros de esta disciplina, sentenció: “en unos 10 años una computadora digital será el campeón mundial de ajedrez”. Su
pronóstico se hizo realidad 40 años más tarde, cuando Deep Blue, una computadora construida por ibm, venció al entonces campeón Garry Kasparov. En cada punto del desarrollo de una partida, el número de jugadas posibles de uno de los contrincantes se multiplica por el de las del otro y así, hasta alguno de los posibles desenlaces. Optar por la jugada que lleva al mejor de los futuros posibles requirió mucho mayor capacidad de cómputo del que se creía necesario para poder equiparar a un rápido, pero idiota dispositivo electrónico, con la inteligencia de un ser humano. En efecto, uno de los rasgos del comportamiento inteligente es la toma de decisiones. En un contexto en el que existe un número sin duda enorme, pero limitado, de posibilidades, como en el ajedrez, es posible, con el suficiente poder de cómputo, calcular todas y elegir la mejor, algo en lo que nuestras computadoras actuales son mejores que nosotros. Sin embargo, siguen sin ser lo que podríamos llamar inteligentes. Otro punto de vista lo aportó un matemático inglés, que por ahora llamaremos t. Él propuso que algo es inteligente cuando exhibe un comportamiento que puede ser calificado como tal. Es decir, si un juez, calificado previamente como inteligente, señala que el comportamiento de algo es inteligente, entonces lo es. Por supuesto, como los únicos entes calificados a priori como inteligentes, en estricto sentido, son los seres humanos, se deduce que algo es inteligente cuando un ser humano así ha calificado su comportamiento. Luego entonces, algo es inteligente si aparenta serlo. Con el marco ofrecido por este concepto de inteligencia, se desarrolla una vertiente de la inteligencia artificial y 17
King’s College, Cambridge, Inglaterra. Estudió matemáticas y se graduó con honores.
un medio para probar el grado de “inteligencia” que posee una computadora ejecutando un programa que pretende simularla: si una persona es puesta, digamos, en un chat a conversar con un interlocutor y no es capaz de decidir si éste es una computadora o un ser humano, entonces el interlocutor es calificado como inteligente. –Soy el psicoterapeuta, por favor descríbame sus problemas. –Tengo un terrible dolor de cabeza. –¿Por qué dice usted que le duele la cabeza? –Probablemente he estado muy tenso últimamente. –¿Puede usted hablar más al respecto? –Creo que mi jefe me hace la vida imposible. –¿Por qué dice usted que su jefe le hace la vida imposible?
Esta conversación parece desarrollarse entre un terapeuta y un paciente, ambos humanos. Pero podría no ser así. Entre 1964 y 1966 el investigador del Massachusetts Institute of Technology (mit), Joseph Weizenbaum, desarrolló Eliza: un programa de cómputo diseñado para simular ser un terapeuta. Aún con las limitaciones tecnológicas de la época, el resultado fue sorprendentemente verosímil. Más de una persona pensó que en verdad interactuaba con un terapeuta profesional y no con una computadora programada para parecerlo. La estrategia consistía en buscar patrones de construcción de frases, identificar los elementos sobresalientes de las mismas y reutilizarlos 18
En 1938, a la edad de 25 años, obtiene el doctorado en el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton, eua bajo la dirección de Alonzo Church.
en la construcción de nuevas frases automáticamente. Aunque sorprendente, el resultado es, claro, muy distante de la verdadera inteligencia: comprender de qué se habla, poder hablar de muchas cosas y no sólo reutilizar lo dicho para reelaborarlo usando un catálogo de posibles frases. Pero por algo había que empezar y t, con su concepto de inteligencia, ofreció un punto de partida interesante. Quizás la idea más interesante de t acerca de la inteligencia artificial apenas queda esbozada en su trabajo al respecto: que la inteligencia no es algo que, explícitamente, se puede programar en un sistema de cómputo, sino una propiedad que surge espontáneamente, una consecuencia no intencional de la complejidad de un sistema. Hofstadter hace alusión a esto cuando, en un fragmento de su Gödel, Escher, Bach: Un Eterno y Grácil Bucle, hace que Aquiles hable con una colonia de hormigas. Ante el señalamiento de que las hormigas son entes demasiado simples para tener una conversación, Aquiles responde que, en efecto, cada hormiga es incapaz de una manifestación tan grande de inteligencia, pero no así la colonia. La colonia posee una complejidad que va más allá de la agregación de elementos simples, la interacción les concede propiedades inesperadas que nadie puede explicar a partir de la observación de una única hormiga, la inteligencia es una propiedad emergente de la colonia. Probablemente t hubiera visto con buenos ojos los desarrollos ulteriores de la inteligencia artificial, en buena medida basados en lograr que la interacción de entes simples dé lugar a comportamientos complejos y que, de
hecho, nos han llevado a cuestionarnos nuestro concepto de inteligencia y abrir el espectro de lo que puede ser considerado inteligente, más allá de las limitaciones del homocentrismo. El tramo final: llegando a Sherborne (amt)
Otro descenso suave, ¡que delicia sentir el viento! Ha sido un bonito viaje, no me puedo quejar. A fin de cuentas, quizás hasta debiera agradecer la huelga, de otra manera no se me hubiera ocurrido hacer el trayecto en bicicleta. A veces a regañadientes nos vemos forzados a hacer algo que luego resulta memorable en el mejor sentido. ¡Bah! Otra vez la cadena, olvidé contar, me distraje demasiado y la máquina no perdona… …¡Sherborne!, ¡al fin! Ahora sólo… bueno, debo recobrar el aliento, veamos… ¿Dónde dejo la bicicleta? Supongo que junto a la escalera estará bien… –Perdone, señora, ¿dónde puedo encontrar a Mr. O´Hanlon? –¿Quién le busca? –Me llamo Alan, Alan Mathison Turing, señora, soy alumno de primer ingreso… ayer telegrafié a Mr. O´Hanlon para informarle que posiblemente llegaría tarde. Vengo de Southampton en bicicleta. –¡Vaya muchacho! Qué bueno que llegas, O´Hanlon estaba preocupado por ti. Ven conmigo, te llevaré con él. Pero primero descansa un poco y saca tus pantalones de los calcetines. Aquí todos me dicen Miss Browley, así que puedes dejar de lado el “señora”. En el siglo iv, Aristóteles discurre en el libro v de la Ética Nicomáquea acerca de la justicia, la ley y la diferencia entre ambas. Sabiamente, concluye Aristóteles, la potencial contradicción A C É R C AT E Año 2 Número 3
entre ellas se resuelve mediante la equidad y la razón. El conflicto, sin embargo, ha prevalecido a lo largo de toda la historia de la humanidad. Con más de dos mil años de desencanto sobre la sabiduría aristotélica, Oscar Wilde escribe: “Pero hay algo que sé; sé que toda ley que los hombres han concebido para el Hombre, desde que el primero quitara la vida al hermano y así el triste mundo comenzara, desecha el trigo y la paja retiene con los aventadores más perversos.” El sexteto es uno de los muchos que componen la “Balada de la Cárcel de Reading” (The Ballad of Reading Gaol), escrito poco después de la excarcelación de Wilde, en 1897, luego de dos años de trabajos forzados. Cincuenta y siete años después en la misma Inglaterra, otro hombre sería condenado en cumplimiento de las mismas leyes y por el mismo motivo: conducta homosexual. El castigo impuesto a Wilde fue la cárcel, Alan Mathison Turing tuvo, en cambio, el privilegio baladí de elegir entre la prisión o la libertad condicional accediendo a un tratamiento hormonal para reducir su libido. Durante un año, Turing soportó el tratamiento con estrógenos sintéticos, soportó la impotencia y el anormal crecimiento de sus glándulas mamarias. Soportó también la separación de los trabajos en criptografía que realizaba para el Cuartel General de Comunicaciones Gubernamentales, antes Escuela Gubernamental de Códigos y Cifrado de Bletchley Park, en la que trabajó durante la guerra. Soportó, como suele ser en estos casos, ser estigmatizado y visto con recelo o burla. A C É R C AT E Año 2 Número 3
La mañana del 8 de junio de 1954, Alan Turing fue encontrado muerto en su cama, en la casa que habitaba en Wilmslow, en el condado de Cheshire. El mismo joven que 28 años antes había realizado la proeza, publicada en el diario local, de recorrer en bicicleta casi 100 km para llegar a su nueva escuela donde estudiaría matemáticas. Una manzana a medio comer junto a su cadáver y el veredicto del forense dio pie a la hipótesis que la circunstancia hace plausible: murió envenenado con cianuro. No pocos quieren ver la escena final como una recreación del cuento escrito por los hermanos Grimm: Blanca Nieves, a la sazón una de las historias favoritas de Turing. Otros prefieren creer en un accidente al experimentar, como él solía hacerlo, con sustancias químicas. La manzana nunca fue analizada, por lo que la ambigüedad nos concede creer en cualquiera de las posibilidades. Si atendiendo al posible deseo del propio Turing, pretendemos que la realidad reproduzca la ficción literaria, quizás sea mejor acudir a otro matemático: Lewis Carroll y a uno de sus personajes avecindado, como Turing, en Cheshire; porque, como el gato de Las Aventuras de Alicia en el País de las Maravillas, Alan Turing se fue disolviendo lentamente hasta que sólo quedó, plasmada en su obra, una franca, pero desafiante sonrisa.
Ávido atleta, además del ciclismo, gustaba del atletismo. Se dice que estuvo a punto de participar en las olimpiadas de 1948 de no ser por una lesión de cadera.
Para saber más •
The Turing digital archive. Consultada el 23 de mayo de 2012, http://www. turingarchive.org/
•
Coello, C. A. (2003). Breve historia de la computación y sus pioneros. México: Fondo de Cultura Económica.
•
Hawking, S. (2011). Dios creó los números. España: Crítica.
•
Haugeland, J. (1988). La inteligencia artificial. México: Siglo XXI.
•
Stewart, I. y Golubitsky, M. (2001). ¿Es dios un geómetra? España: Crítica.
• •
José Galaviz Casas. Profesor de la Facultad de Ciencias, unam. Catalina Trevilla Román. Profesora investigadora de la Academia de Informática, uacm.
• • • •
amt nació el 23 de junio de 1912 en Maida
Vale, Londres, Inglaterra.
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Ilustración: http://www.cgarena.com/gallery/3d/description/fullimages/wolverine_light.jpg
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A C É R C AT E Año 2 Número 3
LA CIENCIA DE LOS SUPERHÉROES (SEGUNDA DE TRES PARTES) Rodrígo Vidal Tamayo Ramírez
En la entrega pasada nos enteramos cómo la física clásica –aquélla desarrollada por Newton– nos ayuda, si no a explicar, por lo menos a fantasear sobre cómo los poderes de Superman podrían funcionar en un universo como el nuestro (es decir, aquél que se rige bajo las leyes físicas). Pues bien, ha llegado el momento de adentrarnos en temas esotéricos y comprender cómo funcionan los poderes de Kitty Pryde y responder por qué el Dr. Manhattan es tan terriblemente posible.
U
no de los pecados de algunos investigadores es que han fallado en darnos a conocer sus logros y alcances, en informarnos sobre cómo se desarrolla la ciencia y quiénes la realizan, pero lo más importante, han fallado en explicarnos, con pelos y señales, en qué consisten todos sus descubrimientos. De ahí que muchos términos utilizados en la ciencia nos remitan a cosas incomprensibles.
¿Y tú qué %&#@*$ sabes?
Una de las áreas más interesantes de la física moderna, la mecánica cuántica, es un ejemplo de lo anterior. Se denomina cuántica para diferenciarla de la mecánica clásica y porque la materia absorbe y emite energía en forma de paquetes limitados denominados cuantos. Término que se acuñó para referirse a las reglas que aplican en las interacciones de la materia a escalas muy pequeñas, en el mundo de las ondas y las partículas elementales. Lo curioso de la mecánica cuántica, y lo que la hace complicada para quienes no somos físicos, es que a esa escala las cosas no funcionan tal y como esperaríamos. Por ejemplo, la fuerza de gravedad, que para nosotros es tan cotidiana que ni la apreciamos (y sin la cual Superman no sería reconocido como el héroe que es), a ese tamaño deja de ser relevante y cede su lugar a otras fuerzas: algunas tan familiares como el electromagnetismo (el culpable de que nos topemos con la pared al intentar atravesarla), y otras tan desconocidas como la interacción nuclear fuerte (aquella que permite que A C É R C AT E Año 2 Número 3
nuestros átomos no se desintegren en sus múltiples partes) o la interacción nuclear débil (gracias a la cual se producen fenómenos como la radioactividad o la liberación de energía en las estrellas que permite la existencia de curiosidades como la vida). Lo anterior no sería tan extraño de no ser porque también a esa escala se acaban todas nuestras certezas. Los libros de mecánica cuántica nos dicen que una partícula puede existir en múltiples estados y comportarse como onda (propagándose o interfiriendo con otras), pero al momento de observarla sólo percibimos uno de ellos. A través del tiempo… y de las paredes
¿Qué tiene que ver lo anterior con los cómics? Pues que gracias a la mecánica cuántica podemos explicarnos los mejores superpoderes y, al mismo tiempo, cabría la posibilidad de que todos pudiésemos tenerlos… al menos en teoría. Para los que no la conozcan, Kitty Pryde fue, en su momento, la integrante más joven de los Hombres X, ganándose el corazón de los lectores debido a su inocencia. Su poder es muy sencillo: puede volverse intangible a voluntad y atravesar objetos sólidos. Algo muy parecido puede hacer Flash cuando vibra a través de paredes o trampas colocadas por su galería de villanos. ¿Cómo funciona ese poder? Vayamos por partes: toda la materia está formada por átomos, los cuales es-
tán compuestos por electrones, protones y neutrones, y éstos dos últimos a su vez se conforman por quarks. ¿Qué consecuencias tiene toda la cadenita anterior? Que existe espacio vacío entre cada partícula elemental. Es tal ese espacio vacío que si calculamos su volumen resulta ser mayor que el volumen de materia, así, fácilmente las partes materiales de un átomo podrían pasar a través de las partes vacías de otro... la cosa es que, para que algo del tamaño de un cuerpo humano pudiera atravesar algo como una pared, se necesitaría que todos los átomos se sincronizaran y absolutamente toda la materia de uno de los cuerpos pasara por en medio del vacío del otro. La mecánica cuántica nos dice que la probabilidad de que esto suceda es muy baja, peeeero… no es igual a cero. Gracias a un físico austriaco llamado Erwin Schrödinger tenemos una ecuación que nos permite conocer la probabilidad de que una partícula transite de una región del espacio a otra, aunque el sentido común nos diga que eso no puede suceder. La ecuación de Schrödinger nos indica que la probabilidad de atravesar un cuerpo sólido existe, sólo que es tan baja que si uno se pusiera a darse de topes contra un muro, ni en un millón de años lograría estar del otro lado (aunque en un lapso corto de tiempo, digamos cinco minutos, sí podría estar en un hospital), pero mientras la probabilidad no sea cero, la esperanza es lo último que muere. El proyecto Manhattan
Esto de las probabilidades es uno de los puntos centrales del estudio de la 21
Ilustración de Mike Mayhew. Jean Grey page 19. http://mikemayhew.deviantart.com/ Dr Manhattan.
mecánica cuántica, pues hay quien dice que la incertidumbre no es una característica inherente a las partículas, y que más bien es resultado de nuestra ignorancia en el tema. Lo anterior constituye la base de los poderes del Dr. Manhattan, personaje de la ya mítica serie Watchmen (sí, ésa de la película). Durante un experimento que involucra radiaciones nucleares, el Dr. Jonathan Osterman sufre un accidente que lo desintegra, para volver tiempo después en la forma de un ser todopoderoso que, entre otras cosas, puede teletransportar y transmutar la materia, además de poder observar el tiempo en su totalidad (pasado, presente y futuro). La mecánica cuántica nos explica sus poderes: la manipulación de materia a niveles atómicos es lo que nos ha llevado a construir armas atómicas, sólo que hasta ahora no tenemos manera de hacerlo sin una violenta liberación de energía. Lo que hace el Doc es realizar fusiones y fisiones en frío, evitando generar explosiones cuando construye una atalaya en Marte o genera oxígeno para su novia en ese mismo planeta. Pero lo más impresionante del doctorcito es esa clarividencia que le permite generarse un desinterés por el fin del mundo. Aquí entramos en terrenos especulativos y nos adentramos en un tema sobre el que, más de veinte años después de que el cómic fuese escrito, sigue siendo frontera en las ciencias nucleares. Supuestamente, si lográramos evitar la incertidumbre atómica, podríamos prever cuándo sucederían fenómenos como el que un electrón pase de un nivel energético a 22
Kitty Pride.
otro, el decaimiento de un neutrón o las transformaciones de una partícula a otra; aunque en realidad, es imposible evitar esta incertidumbre. En teoría, y dado que todo el universo está formado por átomos, si tuviéramos las ecuaciones que nos permitieran conocer los momentos exactos en que cada una de las partículas del universo sufriría un cambio, entonces podríamos conocer el futuro, dado que todo el continuo espacio-tiempo no es más que la expresión de la totalidad de las partículas, y si conociésemos cuándo cambian, también podríamos conocer cómo estaban antes, de modo que podríamos ver el pasado. Sí, suena increíble, pero eso es justamente algo que la ciencia nos otorga: la capacidad de imaginar todo lo que podemos hacer con un universo, igualito a como sucede en los cómics. Continuará… Rodrígo Vidal Tamayo Ramírez. Director de Educación, Ciencia y Sociedad, icytdf.
Para saber más •
Kakalios, J. (2006). The physics of superheroes. eua: Gotham Books.
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Olivares-Quiroz, L. (2012). Líquido y gases ultrafríos: la aventura extrema de la física contemporánea. México: uacm.
Muchos de los datos aquí expuestos están sacados del libro de Kakalios (puedes consultar su traducción en español: La física de los superhéroes editada por Grupo Robin Book). Recomiendo su lectura para tener argumentos sobre el valor educativo del cómic.
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FUNDACIÓN UACM A.C. Es una organización constituida y dirigida por un consejo directivo de alumnos y exalumnos de la UACM, por un consejo honorario conformado por académicos interdisciplinarios de distintas universidades, principalmente de nuestra casa de estudios. Se constituye principalmente con la finalidad de fortalecer a la UACM, al igual que la identidad de los miembros de la comunidad universitaria y realizar actividades en beneficio de la sociedad civil. Nuestros principales objetivos son: * Diseñar e implementar programas en beneficio de nuestra comunidad universitaria, financiados por el gobierno federal y local, según las convocatorias para las organizaciones de la sociedad civil. * Consolidar a los egresados, interesados en fortalecer a nuestra alma mater por habernos formado como profesionales. * Buscar la donación de recursos materiales, tecnológicos y financieros para el cumplimiento de nuestros objetivos. Te invitamos a conocer más sobre la Fundación y a participar con nosotros. Consulta la información en:
www.fundacionuacm.org.mx CONSEJO DIRECTIVO FUNDACIÓN UACM A.C. Presidente Lic. Sara Muñoz.- egresada de la Licenciatura en Ciencia Política y Administración Urbana de la UACM. Diseño: Juan Manuel Valencia Lara
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EL CAMINO HACIA LOS PINOS PASA POR TWITTER Ricardo Mansilla
Los resultados de la recién finalizada contienda electoral, por primera vez en la historia de México, han dependido fuertemente de las redes sociales. En este artículo conocerás de primera mano el manejo que hicieron de las mismas los diferentes candidatos a la presidencia mexicana.
Redes sociales: el origen
La fuerte interacción entre los sucesos virtuales y reales es uno de los signos distintivos de los tiempos que vivimos. Los primeros son el reino de todos aquellos fenómenos que ocurren al interior de las computadoras, de los dispositivos para conectar redes de computadoras (ruteadores) y de los satélites de comunicación, que son percibidos por nuestros sentidos de la vista y el oído esencialmente. La humanidad ha tardado más de 25 años en asimilar la idea de que el intercambio de información virtual puede modificar el rumbo de los acontecimientos históricos. En México somos, tal vez, la primera generación que podemos comprobarlo. El protagonista más importante de estos acontecimientos ha sido sin duda internet, que nace como un proyecto militar del cual se desprende posteriormente uno académico. Sin embargo, como ocurre con muchos proyectos carentes de apoyo financiero de la industria o de los órganos de defensa, a finales de la década de los 80, nadie sabía aún cómo obtener financiamiento para seguir desarrollando una tecnología y tampoco se conocía cómo utilizarla comercialmente. En 1993 se aplicó por primera vez un modelo de negocios que consistía en promocionar artículos o servicios comerciales en ciertas áreas de las páginas web. Nunca imaginaron que los sitios más exitosos no serían aquellos que brindaban noticias, modas, información financiera, meteorológica o bien recetas de cocina. Los vencedores de esta batalla por la popularidad serían aquellos sitios web que apostaron proveer algo intrínseco en la condición humana: la comunicación interpersonal. Además de internet, las otras protagonistas esenciales de esta historia son A C É R C AT E Año 2 Número 3
las redes sociales, entendidas como el conjunto de individuos, pertenecientes a una población, conectados entre sí por algún criterio específico: la amistad, el interés sobre un tema en particular, la nacionalidad, la afición a algún deporte, etcétera. Vale la pena señalar que el sustrato material de una red social no tiene por qué ser internet. Todos participamos en nuestra vida cotidiana de varias redes. En el mejor de los casos, internet le ha brindado a las redes sociales el medio físico que les permite un desempeño dinámico y la capacidad de compartir grandes volúmenes de información a una velocidad nunca antes vista. Se abrió con esto una suerte de Caja de Pandora de la era digital. A pesar de que las redes sociales han tenido un auge importante en la actualidad, los estudios sobre redes, ya sean sociales o de otro tipo, tienen una larga historia. El primero se remonta al Problema de los Siete Puentes de Königsberg, el cual fue resuelto genialmente por el matemático Leonard Euler en 1736, dando inicio a un área de investigación matemática conocida como Topología. En épocas recientes, se han desarrollado numerosos estudios de redes disímiles en su origen, tales como internet o las redes metabólicas de un organismo. Una de las características más estudiadas, es la llamada propiedad de mundo pequeño (small world). Esto significa que cualesquiera dos personas, por ejemplo en Facebook, que no se conocen entre sí, podrían establecer una relación a través de un número muy pequeño de personas que también están en la red. La idea original fue inicialmente propuesta
en 1930 por el escritor húngaro Frigyes Karinthy en un cuento llamado Chains. El primer trabajo académico sobre el tema lo iniciaron Manfred Kochen e Ithiel de Sola Pool a principios de los años 60, aunque los resultados de su investigación aparecieron un poco más tarde. Más adelante el psicólogo Stanley Milgram, publicó un trabajo basado en una investigación empírica sobre la propiedad de mundo pequeño, el cual consistía en proponer a un grupo de personas elegidas en un par de poblados de Kansas y Nebraska que enviaran una carta por sus propios medios, a una persona que vivía en Boston, de la cual no se conocía su dirección postal. Milgram encontró un promedio de seis intermediarios para la correcta entrega de las cartas. El poder de las redes sociales En 2004, Mark Zuckerberg fundó Facebook, un sitio de intercambio de información personal, sin duda el más exitoso de la historia. Más adelante, en 2005, Chad Hurley, Steve Chen y Jawed Karim crearon www.youtube. com, un sitio para almacenar y compartir videos. Por último, en 2006, J. Dorsey creó Twitter, un sitio que permite el envío de mensajes a la comunidad de los llamados seguidores del usuario (followers). Hay un aspecto distintivo de estos sitios: en todos se intercambia información con el conjunto de amigos o seguidores de la persona que la genera.
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El conjunto de las personas asociadas entre sí en plataformas como Facebook o Twitter pertenecen a redes que tienen la propiedad de mundo pequeño. Esto no es un asunto menor, pues la rapidez y efectividad con que los miembros de una red pueden ser movilizados, depende de esta propiedad. En 2004 Clara Rojas, una mujer que había estado por más de dos años como rehén de las Fuerzas Armadas Revolucionarias de Colombia (farc), trajo al mundo a su hijo Emmanuel en cautiverio. A finales de 2008, la guerrilla prometió liberarla junto con su hijo, pero en los primeros días de enero de 2009 el presidente Álvaro Uribe anunció en televisión nacional que madre e hijo no estaban en posesión de las farc. Tiempo atrás, Emmanuel había enfermado gravemente y las farc los habían dejado a él y a su madre con una familia de campesinos. Se encontraban en manos del gobierno. Oscar Morales, un ingeniero civil colombiano, irritado por el manejo manipulador que las farc le habían dado a la información en este caso, creó un grupo en Facebook llamado Un millón de voces contra las farc, que en las seis primeras horas alcanzó la cifra de 1,500 miembros y en doce horas 4,000. En este sitio, Morales creó un evento llamado Marcha Nacional contra las farc que el 4 de febrero generó la manifestación de 10 millones de colombianos en varias ciudades del país y 2 millones más fuera de Colombia. Otro ejemplo es el de las protestas de enero de 2011 en la Plaza Tahrir de El Cairo. Fueron organizadas por medio de las redes sociales en un país donde reinaba una fuerte represión a los movimientos sociales. El Movimiento 15-m, llamado movimiento de los indignados, se desarrolló a partir del 15 de mayo de 2011 en España, sostenido por tres ejes fundamentales: promover una democracia más participativa, protestar por el dominio de bancos y corporaciones, exigir una “auténtica división de poderes” y otras medidas con la intención de mejorar el sistema democrático. Se han realizado varios estudios sobre la incidencia de Twitter en el desarrollo de este movimiento ciudadano. ¿Qué tienen en común estas movilizaciones? Traspasaron la frontera entre el mundo virtual y el real. De la misma forma en que un virus de influen26
za se propaga en una población por el contacto entre pobladores, una noticia se propaga con rapidez en Twitter debido a la estructura de esta red social. Muchos conceptos usados en la modelación matemática de las epidemias se utilizan para entender cómo se propagan las noticias en las redes sociales. Éste es un fascinante campo de investigación interdisciplinaria. ¡Hacia Los Pinos y más allá!
Antes del inicio de la campaña presidencial recién concluida, los tres candidatos con mayor presencia, Andrés Manuel López Obrador (amlo), Enrique Peña Nieto (epn) y Josefina Vázquez Mota (jvm), tomaron con mucha seriedad el tema de las redes sociales, en particular Twitter. Cada uno de ellos hizo un uso diferente de su red de seguidores. El concepto de popularidad virtual adquirió una importancia notable. Existe una falacia muy difundida en la actualidad: suponer que tener muchos seguidores en las redes sociales es consecuencia directa de que las personas seguidas son importantes, notables, reconocidas y, por tanto, dignas de merecer nuestra atención y aprecio. Eso es falso en general, pues se pueden agregar cuentas artificiales a los seguidores de alguna persona, lo cual genera una falsa imagen de notoriedad. Esto se puso de manifiesto por primera vez en 2010 durante las elecciones intermedias en eua. Algunas empresas, por la módica suma de 5,000 dólares, construían hasta 20 mil cuentas artificiales para los candidatos. Durante la recién terminada contienda electoral se observaron dos de los tipos de cuentas troll o fantasma que existen en el mundo cibernético: unas completamente inertes, con un solo seguidor (el candidato en cuestión), sin mensajes por Twitter, (tweets publicados) y sin seguidores propios, cuya única intención era aumentar el número de seguidores y crear una falsa impresión de popularidad. El otro tipo de troll, eran usuarios sumamente activos a favor de su candidato. Eran repetidores incansables tanto de mensajes normales como de aquéllos que incluían etiquetas con las palabras clave y con símbolo # para clasificar su contenido, facilitando así su seguimiento (hashtags). Usaban técnicas de enmascaramiento para evitar la vigilancia de los trabajadores de Twitter, las cuales consisten en agregar pequeñas cadenas de caracteres al
final de los mensajes que son retransmitidos de manera automática, con la intención de hacer diferente el texto de los mensajes. Si Twitter observa que un mensaje idéntico es retransmitido muchas veces, bloquea la cuenta emisora. Con frecuencia las cuentas troll del primer tipo se convertían en cuentas del segundo tipo. Por ejemplo, antes del inicio de la campaña electoral, epn hizo crecer de manera desmesurada su población de cuentas troll, de tal manera que al 30 de marzo tenía aproximadamente 24 mil. Desde estas cuentas se repetían incesantemente comentarios favorables a epn, con hashtags relacionados con él con la intención de convertirlos en las frases más pedidas (trending topics). Buena parte de estas cuentas troll fueron detectadas. Por su parte jvm adoptó la estrategia de crear cuentas inertes, es decir, que no generaban comentarios, las cuales sólo eran movilizadas para publicar mensajes en los momentos críticos. En los días previos al primer debate electoral, acumulaba alrededor de 60 mil de estas cuentas. Como puede verse en la Figura 1, tuvo un aumento dramático de sus seguidores previo a este evento. Obviamente, la existencia de tales cuentas fantasma no es responsabilidad directa de los candidatos. En ocasiones son sus equipos de campaña u organizaciones afines las que se dedican a construirlas. Fui testigo, por ejemplo, de que el equipo de campaña de amlo insistió en desactivar las cuentas de este tipo que favorecían a su candidato. En el Centro de Investigaciones Interdisciplinarias de la unam, desarrollamos: www.monitoreoelectoralmexico.com, en donde brindamos, a lo largo de toda la campaña electoral, información actualizada minuto a minuto de los candidatos. Clasificábamos (cuando era posible) en positivos o negativos todos los mensajes publicados por los usuarios de Twitter que contenían afirmaciones relacionadas con los candidatos. La calidad de nuestro trabajo dependía de la detección de estas cuentas troll pertenecientes a los mismos. Éste era un asunto de vital importancia, pues con sus mensajes distorsionaban el verdadero sentimiento de los usuarios en la red. En consecuencia, debían ser eliminadas de nuestro análisis. Para ello desarrollamos un método que nos permitió discriminar entre cuentas reales y troll, logrando que nuestro análisis tuviera la elevada confiabilidad que lo caracterizó a A C É R C AT E Año 2 Número 3
Incremento del número de seguidores durante la contienda
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Primer Debate
Número de seguidores
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Figura 1. Evolución en la cantidad de seguidores para los principales candidatos del recién concluido proceso electoral.
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Segundo Debate 5
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lo largo de la contienda electoral. El servicio fue contratado por el periódico La Jornada y apareció en su página digital durante toda la campaña electoral. Sin embargo, donde las redes sociales, fundamentalmente Twitter, han jugado un papel de primer orden es en la capacidad de movilización de los diferentes grupos involucrados. El movimiento #YoSoy132, surgido como consecuencia de la visita realizada por epn a la Universidad Iberoamericana, ha basado sus estrategias de movilización en un uso intensivo de las redes sociales. Un análisis de la red de sus miembros en Twitter revela una composición horizontal, con una fuerte conectividad, que la hace poseer la propiedad de mundo pequeño antes descrita. A pesar de que recientemente crearon un colectivo dirigente para el movimiento, su red no ha tomado propiedades jerárquicas propias de organizaciones donde la información fluye de arriba a abajo. No existe líder en la red, alguien propone algo y otros deciden participar. El ingrediente principal es la conectividad. Vale la pena señalar que la red de miembros del grupo de hackers Anonymous tiene una estructura similar. En la teoría de las redes complejas, aquéllas que poseen propiedades del tipo mundo pequeño, se estudian ciertas partes de las mismas que se denominan los cuasi-núcleos. Sin entrar en detalles técnicos y aplicando este concepto a las redes sociales, se pueden definir como subconjuntos de personas de la red en los que si todas deciden transmitir una información, la red completa la recibe. Juzgue el lector la importancia que tiene para el tema que nos ocupa. Una propiedad importante es que están constituidos por una cantidad muy A C É R C AT E Año 2 Número 3
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Tiempo en segundos
pequeña de elementos en comparación con el tamaño total de la red. Resulta fascinante que movilizando a una pequeña porción de una red podamos enviar información a su totalidad. Surge de inmediato la pregunta: ¿Por qué los equipos de campaña de los diferentes candidatos no hicieron el debido uso de estas propiedades? La respuesta es simple: por ignorancia. La estrategia del pri no se basó en la movilización ciudadana. Para ellos las redes sociales eran simplemente una caja de resonancia de los miles de mensajes propagandísticos que se transmitían en los medios masivos de comunicación. Un espacio a llenar para que no fuera ocupado por sus adversarios. El caso del pan es similar. Ninguno de los dos partidos le apostó a la oportunidad que les ofrecía el cruce de la frontera virtual, esa línea que separa a nuestro mundo real de lo que ocurre al interior de las computadoras. El movimiento #YoSoy132 sí lo hizo y ya hemos visto los frutos que le ha rendido. El candidato que más se pudo beneficiar con el uso de estas tácticas virtuales fue, sin duda, amlo. Teniendo en su contra a las televisoras más poderosas del país, por no mencionar a otros medios masivos de comunicación, su esfera natural de oportunidad estaba en las redes sociales. Su equipo de campaña hizo algunos intentos bastante ingenuos de utilizar estos medios, los cuales, no rindieron los frutos deseados. En mi opinión, no bastaba con identificar un cuasi-núcleo en la red de seguidores de amlo, debía identificarse el cuasi-núcleo óptimo. Por otra parte, una vez identificado el cuasi-núcleo óptimo, la red de seguidores debía entrenarse para conseguir niveles de movilización altos. No es lo mismo una horda de seguidores entu-
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siastas gritando consignas, que un coro bien entrenado y disciplinado cantando al unísono. De haberse logrado estos objetivos, los resultados sin duda hubieran sido distintos. Los sucesos antes relatados nos ofrecen una enseñanza importante: los fenómenos ocurridos en el mundo virtual pueden incidir decisivamente en los sucesos de la vida real. Las recién concluidas elecciones presidenciales marcan un antes y un después en ese tipo de fenómenos en México. La defensa de la democracia dependerá en el futuro mucho más de la energía y lucidez de los movimientos organizados en internet que de las instituciones ad hoc que los Estados proporcionen. Ricardo Mansilla. Investigador Titular del Centro de Investigaciones Interdisciplinarias en Ciencias y Humanidades, unam.
Para saber más •
Tsvetovat, M., Kouznettsov, A. (2011). Social net analysis for startups. O’Reilly. Capítulo 6.
•
Consultar el método en: http://www. monitoreoelectoralmexico.com/pdf/ metodologia.pdf, consultada el 10 de julio de 2012.
•
Kitsak, M., et al. (2010), Identification of influential spreaders in complex networks, Nature physics, NPHYS1747.
Referencias •
Euler, L. Solutio problematis ad geometriam situs pertinentis. Commentarii academiae scientiarum imperialis petropolitanae, 8, pp. 128-140, 1741.
•
Pool, I., Kochen, M. Contacts and influence, Social networks, 1, pp. 1-48, 1978.
•
Milgram, S. The small world problem. Psychology today, 1, pp. 60 – 67, 1967.
•
Borge Holtoepher, J. et al., Structural and dynamical patterns on online social networks: the spanish may 15th movement as a case study. Consultada el 10 de julio de 2012, http://arxiv.org/abs/1107.1750
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LOS VIAJEROS HIPERLUMÍNICOS:
¿REVOLUCIÓN DE LA FÍSICA, EFECTO ÓPTICO O ERROR EXPERIMENTAL? Diego López Cámara Ramírez
El año pasado se publicó una noticia que irrumpió el plácido descanso de Einstein. Si algo lograra moverse más rápido que la luz, aunque se modificaría la base principal de La Teoría de la Relatividad Especial, abriría la posibilidad de viajar en el tiempo. ¿Será?
U
na de las teorías más bellas dentro de la física moderna fue postulada por Albert Einstein en 1905: La Teoría de la Relatividad Especial, la cual plantea que nada se puede mover más rápido que la luz. Desde entonces y hasta nuestros días, esta idea ha sido fundamental para entender al universo. Sin embargo, a finales de 2011 se abrió una ventana llamada opera que nos insinuó un modo de cambiar la forma en que lo vemos. opera es el acrónimo de Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus (Proyecto de Oscilación con el Aparato de Emulsión de Seguimiento) y también el nombre de un ambicioso experimento científico a cargo de la Organización Europea para la Investigación Nuclear, conocida como cern (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire). Los resultados obtenidos en este experimento pusieron en tela de juicio La Teoría de la Relatividad Especial, cuando en septiembre de 2011 el cern comunicó la detección de partículas que viajaban más rápido que la luz. Para la realización de opera se usaron neutrinos: un tipo de partículas subatómicas que sólo se forman dentro de reactores nucleares, bombas atómicas y en el núcleo del Sol; lugares en donde existen muy altas temperaturas y densidades. El experimento consistió en mandar neutrinos acelerados del cern, ubicado en Ginebra Suiza, a otro laboratorio situado a 730 kilómetros de distancia en Gran Sasso (aproximadamente a 120 kilómetros al este de Roma, Italia). Con base en la distancia recorrida de estas partículas y al tiempo A C É R C AT E Año 2 Número 3
que tardaron en llegar, se determinó que su velocidad era más rápida que la de la luz, hecho que causó gran controversia entre los científicos. Si los neutrinos viajan más rápido que la luz, fenómeno denominado como hiperlumínico, se tiene que replantear por completo la teoría de la relatividad, en donde la luz es el límite máximo de velocidad para los objetos en el universo. Encontrar más evidencias de partículas u objetos hiperlumínicos podría desencadenar cambios enormes en la física y la forma en que vemos el universo hoy en día. Podría ser que viajar en el tiempo fuese posible, o que los agujeros de gusanos, esos túneles que conectan distintos universos, de verdad existan, o tal vez que haya más dimensiones en el universo; con lo cual la teoría de cuerdas estaría contenta, pues plantea que se requieren siete dimensiones más de las que podemos observar. Pero… ¿hay evidencia de alguna partícula hiperlumínica además de los supuestos neutrinos del cern? Con opera no es la primera vez que los científicos creen haber detectado partículas con un movimiento mayor a la velocidad de la luz. Desde mediados del siglo pasado se han observado galaxias con núcleos donde se están formando muchas estrellas que brillan con gran intensidad. A estos Núcleos Activos Galácticos se les llama nags (Active Galactic Nucleus). Dichas galaxias, son
relativamente jóvenes con respecto a la edad del universo y en éstas, además de tener muchas estrellas en formación, existe un hoyo negro desde el cual se eyecta un torrente de electrones conocido como chorro o jet (Figura 1). En 1977 el astrónomo M. H. Cohen observó el primer nag al que llamó 3C 273, de donde increíblemente salía un chorro que aparentaba moverse más rápido que la luz, hecho que dejó a muchos científicos estupefactos. En algunos casos, se ha observado que el chorro del nag se mueve hasta dos veces la velocidad de la luz.
Figura 1. Fotografía del chorro proveniente de un nag.
¿De verdad los chorros de electrones lanzados desde los nags se mueven más rápido que la luz? ¿Cuál es la razón que contradice La Teoría de la Relatividad Especial de Einstein? La respuesta a cada una de estas preguntas la dieron los astrofísicos R. Blandford, C. McKee y Sir M. Rees en el 29
mismo año de 1977. La manera en que abordaron y resolvieron el problema es la siguiente: Supongamos que una galaxia junto con su nag y el chorro de electrones que éste emite, se acercan hacia la Tierra (desde el punto P1 hasta el punto P2) como se muestra en la Figura 2.
Figura 2. Movimiento de un NAG y su chorro hacia la Tierra.
Debido a que las galaxias y sus nags se encuentran muy lejos de la Tierra, a más de mil millones de años luz (un año luz equivale a 9.5x1012 km), no es posible identificar que se mueven en diagonal hacia nosotros; lo que observamos es un movimiento horizontal (desde el punto P1 hasta el punto P3) como se muestra en la Figura 3.
Figura 3. Movimiento aparente de un nag y su chorro.
Este efecto provoca que percibamos un recorrido del nag y su chorro (dobs) menor a la distancia real (dreal) como se muestra en la Figura 4.
Figura 4. Comparación entre la distancia observada con la distancia real del recorrido del nag y su chorro.
Por otro lado, cuando se observa un nag desde la Tierra, es porque su luz ha llegado a la misma; quien la ve pensaría que ha recorrido una distancia mayor a la que en realidad recorrió, como se muestra en la Figura 5; y concluiría que la explicación de haber recorrido una 30
distancia mayor en poco tiempo se debe a que se mueve más rápido de lo que en realidad lo hace.
Figura 5. Desfase en el tiempo de llegada de la señal del nag.
Como la velocidad se calcula mediante el cociente de la distancia que un objeto recorrió y el tiempo que tardó en recorrerla, retomando las distancias indicadas en la Figura 4, así como los tiempos de la Figura 5, la diferencia entre la velocidad observada y la velocidad real del nag depende del ángulo de inclinación con el que el nag se mueve con respecto a la Tierra, el cual en muchas ocasiones es muy difícil de medir. Si se considera que el nag se mueve únicamente sobre la bóveda celeste (cero grados de inclinación de P1 a P3) y no hacia la Tierra (P1 a P2 con un cierto grado de inclinación), se puede concluir que se movió más rápido que la velocidad de la luz. ¡Gran error! Se trata sólo de un efecto óptico. Por ejemplo, si el chorro de un nag se mueve hacia la Tierra con un ángulo de inclinación mayor a 10 grados y no se toma en cuenta dicho ángulo de inclinación, se pueden obtener velocidades mayores a la de la luz. Para un chorro que se mueve casi a la velocidad de la luz (a un 90% la velocidad de la luz) con un ángulo de inclinación de 45 grados con respecto a la Tierra, ¡se observaría que el chorro del nag se mueve a casi dos veces la velocidad de la luz! De hecho aparentemente el chorro del nag 3C 273 se movía a ¡10 veces la velocidad de la luz! Observar nags con chorros cuyas velocidades son mayores a la de la luz es solamente este efecto óptico. Hoy en día se sabe que los chorros de los nags se mueven más despacio que la luz. ¿Será que los resultados de opera también son un efecto óptico? Han pasado varios meses desde que el cern con su proyecto opera afirmara la detección de neutrinos más velo-
ces que la luz. Desde entonces no sólo se han elaborado teorías distintas para explicar tal situación. Incluso se han hecho experimento similares; como icarus, también del cern. Pero los nuevos modelos no han resultado ser demasiado convincentes, y en los experimentos de icarus no se han detectado velocidades hiperlumínicas. En la revista científica Science se reveló, hace poco, que en el cálculo de la velocidad para los neutrinos de opera había un error experimental. De hecho, los propios científicos de opera confirmaron que este error se produjo por un cable mal conectado. A pesar de eso, en el cern se han hecho otros experimentos tan importantes para merecer el Premio Nobel de Física. El ejemplo más reciente es la detección del Bosón de Higgs, pero ésa es otra historia. Por lo pronto Einstein sigue durmiendo tranquilo. Diego López Cámara Ramírez. Posición Posdoctoral, North Carolina State University (eua).
Para saber más •
Físicos replicarán experimento de neutrinos hiperlumínicos. Consultada el 24 de mayo de 2012, http://universitam.com/ academicos/?p=13792
•
CERN: http://public.web.cern.ch/public/
•
¿Tenía razón Einstein?: dudan que los neutrinos viajen más rápido que la luz. Consultada el 24 de mayo de 2012, http://www.bbc.co.uk/mundo/ noticias/2011/11/111122_ciencia_ neutrinos_informe_contradice_ experimento.shtml
•
Cuasares y núcleos activos de galaxias. Deborah Dultzín (2009). Revista Ciencias, 95 (julio- septiembre), pp. 55-61 Consultada el 24 de mayo de 2012, http://www.ejournal. unam.mx/cns/no95/CNS095000009.pdf
•
Para aprender más sobre los chorros hiperlumínicos de los NAGs les recomiendo que jueguen con Arlet en el siguiente link consultado el 24 de mayo de 2012, http://www.physics.purdue.edu/MOJAVE/ superluminal.html
Referencias •
Cohen, M. H., et al. 1977, Nature 268, 405.
•
Blandford, R. D., McKee, C. F., & Rees, M. J. 1977, Nature, 267, 211.
•
Pearson, T. J., Unwin, S. C., Cohen, M. H., et al. 1981, Nature, 290, 365.
•
Rybicki, G. B. y Lightman, A. P. (1979). Radiative processes in astrophysics. eua: Wiley & Sons.
•
Schneider, P. (2006). Extragalactic astronomy and cosmology: An introduction. EUA: Springer. A C É R C AT E Año 2 Número 3
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ESPACIOS PARA LA REALIDAD VIRTUAL
Y LA VISUALIZACIÓN CIENTÍFICA Lizbeth Heras Lara y José Luis Villarreal Benítez
La realidad virtual es una ventana para explorar y comprender mundos reales y construir imaginarios a través de una representación visual-sonora-táctil. A continuación te invitamos a conocer algunos proyectos innovadores llevados a cabo en el Observatorio Ixtli de Visualización de la UNAM.
Explorar lo inalcanzable
Si te preguntamos cuántos años tienes, es probable que hayas nacido antes del surgimiento de la llamada realidad virtual como la conocemos actualmente, aunque sus antecedentes se conocen desde hace más de un siglo. Esta tecnología permite crear un modelo del mundo real, un fenómeno o incluso una idea, así como su lógica y física de forma artificial. Pero no sólo eso, también proporciona la posibilidad de navegar de diferentes maneras. Por ejemplo, una de las versiones de la realidad virtual es la inmersiva, la cual se caracteriza por inducir al espectador a sentirse rodeado por el ambiente virtual. Para lograrlo, se necesita un sistema de cómputo de alto rendimiento para realizar los cálculos numéricos y gráficos, así como de la tecnología de un sistema de audio envolvente, un despliegue panorámico curvo y visualización en tres dimensiones. Espacios de inmersión en las ciencias sociales y las humanidades
La realidad virtual inmersiva (rvi) es una herramienta poderosa que permite recrear espacios de difícil acceso, que fueron perdidos, o aún no han sido construidos. Por eso, es muy útil para
las ciencias sociales y las humanidades. Sus proyectos típicos son la reconstrucción virtual de sitios arqueológicos, históricos y artísticos. La rvi permite recorrer espacios virtuales de una forma fluida, tal como lo hace el Proyecto de reconstrucción virtual del Mercado Abelardo L. Rodríguez, a través del cual es posible adentrarnos al ámbito del muralismo mexicano. La arquitectura de este recinto quedó plasmada en el modelo virtual conseguido a partir de los planos del edificio, la reproducción geométrica del espacio y su texturizado (Figura 1). El esplendor de los murales, realizados por once artistas de la Liga de Escritores y Artistas Revolucionarios provenientes de la Academia de San Carlos, requiere ser visto en detalle y gran formato. Para lograrlo es necesario contar con despliegues panorámicos sobre pantallas de entre 6 a 12 metros de largo, que permitan observar fotografías digitales de alta resolución, con proyectores de 4 a 16 megapixeles. Esto se puede lograr en el Observatorio Ixtli con su pantalla curva de 9 metros de largo.
Un elemento importante en los mundos virtuales, y en este proyecto en particular, es la recreación de sus elementos sonoros, con los que se incrementa la inmersión al ambiente. Para esto, un entorno de rvi debe contar con un sistema de audio envolvente (al menos Dolby Surround 5.1). Espacios de inmersión en las ciencias naturales
Las ciencias naturales encuentran en la realidad virtual un instrumento poderoso capaz de integrar cálculos numéricos, simulaciones y visualización de fenómenos en tiempo real, que permite la identificación de zonas de interés para geógrafos, meteorólogos y geofísicos. Estos grupos interdisciplinarios han constatado su gran potencial para profundizar en el estudio de fenómenos tales como sismos, tornados y erupciones volcánicas, entre otros, al integrar los datos de los sistemas de información geográficos con los datos obtenidos de los sistemas de percepción remota. Las visualizaciones del Proyecto modelación tridimensional de la distribución de la radiación ultravioleta banda “B” en la República Mexicana (Figura 2) se obtuvieron a partir de un modelo de terreno con una resolución
Figura 1. El mercado Abelardo L. Rodríguez, proyecto artístico colectivo y memoria histórica. Instituto de Investigaciones Estéticas-unam. Responsable del proyecto: Mtra. Leticia López Orozco. A C É R C AT E Año 2 Número 3
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Figura 2. Modelación tridimensional de la distribución de la radiación ultravioleta banda “B” en la República Mexicana. Instituto de Geofísica-unam. Responsable del proyecto: Dr. Roberto Bonifaz Alfonzo.
de 90 metros y la carga progresiva de imágenes provenientes del satélite Landsat, con el fin de estudiar los cambios mensuales de dicha radiación para un periodo de un año. Estas representaciones visuales sólo son posibles en un sistema de cómputo de alto rendimiento: un entorno de rvi requiere de tarjetas gráficas poderosas (al menos 4 gb de ram con 16 núcleos de procesamiento) acopladas a un conjunto de computadoras (al menos cuatro) que unen su poder de cómputo, los llamados clusters. Para proyectos de este tipo es indispensable el gran ancho de banda visual que se logra con un formato panorámico, así como la curvatura en la pantalla de proyección que induce la inmersión. Las curvaturas típicas oscilan entre los 120 y 160 grados, e incluso existen sistemas de proyección sobre cada lado de un cubo en el que se introduce el usuario para obtener la inmersión total.
nes bidimensionales. Una versión económica y de alta calidad es la estereografía pasiva, la cual se logra con dos proyectores, filtros de polarización y anteojos con filtros polarizados, cada uno de los cuales obstruye la visibilidad de la imagen de un proyector para un ojo y la permite para el otro; como en el cine en 3d. Sin embargo, la representación estereográfica puede conseguirse con un solo proyector que despliegue imágenes alternadas para cada ojo, para lo cual es necesario sincronizar los lentes de cristal líquido y el sistema de proyección; tal es el caso de la estereografía activa, como en algunos televisores 3d.
Espacios de inmersión en las ciencias de la salud
Para los biólogos, médicos y veterinarios ha sido una gran innovación apoyar sus investigaciones en la visualización científica, ya que les permite explorar detalladamente reconstrucciones tridimensionales de seres vivos. Por ejemplo, el estudio de biomodelos como apoyo a la docencia en asignaturas de medicina veterinaria. Estas visualizaciones revelan estructuras anatómicas de piel, músculos y huesos, las cuales pueden ser separadas durante la manipulación del objeto virtual. También ofrecen la posibilidad de apreciar detalles al acercar y rotar el modelo para analizar zonas de interés; interactividad que además permite desarrollar la intuición en los estudiantes a través de la retroalimentación inmediata al “usar” los modelos. La Figura 3 muestra la visualización de diferentes tejidos de la cabeza de un perro. La generación de este biomodelo se logró por medio de imágenes provenientes de resonancia magnética. Esta nueva aproximación a la enseñanza de la anatomía también reduce el sacrificio masivo de animales. Otra propiedad fundamental para la comprensión de los biomodelos es la estereografía, la cual permite una visión en profundidad de cavidades y recubrimientos de los objetos tridimensionales; propiedad que es imposible a través de proyeccio34
Figura 3. Implementación y uso de modelos virtuales de esqueleto axial y apendicular del perro para la enseñanza de las materias de imagenología, anatomía, fisiología y clínica de perros. Facultad de Medicina y Veterinaria y Zootecnia-unam. Responsable del proyecto: mvz. Lourdes Arias CisnerosAlfonzo.
Otra de las disciplinas que ha aprovechado con mucho éxito la interactividad proporcionada por la realidad virtual en la docencia es la odontología, que actualmente ha incluido en sus programas de estudio sesiones previas a las prácticas de laboratorio, como es el caso de los tratamientos dentomaxilofaciales. En la Figura 4 podemos ver la representación de una de las técnicas de ortodoncia. Espacios de inmersión en la ingeniería
A través de la infraestructura para la rvi se generan modelos de edificios aún por construir para evaluar diseños de obras civiles, piezas de máquinas, o diseños de prototipos de extremidades que cumplan con las propiedades y funciones orgánicas: todo esto se logra a través de la simulación A C É R C AT E Año 2 Número 3
Glosario
• Simulación en tiempo real. Simulación en la que los parámetros pueden ser cambiados de manera interactiva y los cálculos son ejecutados en lapsos de tiempo muy cortos que el usuario no puede percibir. • Radiación ultravioleta banda B. La radiación ultravioleta se divide en 3 bandas: A, B, C, dependiendo de su longitud de onda: larga, media y corta, respectivamente. La exposición prolongada a radiación de la banda B puede debilitar el sistema inmune e incluso provocar cáncer de piel. • Landsat. Los satélites Landsat proveen, desde 1972, imágenes de alta resolución de la superficie terrestre de manera continua y en diferentes longitudes de onda.
Figura 4. Modelos 3d estereoscópicos para la enseñanza de la odontología. Facultad de Odontología-unam. Responsable del proyecto: Dr. Javier de la Fuente Hernández.
en tiempo real. Tal es el caso del Proyecto para el diseño de una prótesis mecatrónica de una mano (Figura 5); a través de este modelo es posible analizar la biomecánica de la prótesis y compararla con el movimiento natural, lo anterior fue posible gracias al conocimiento y al trabajo en conjunto de médicos e ingenieros. Un espacio de inmersión en la unam
Un recinto de realidad virtual inmersiva es el entorno ideal tanto para el trabajo docente como para el de investigación y el de difusión, ya que permite explorar y experimentar situaciones inaccesibles o que son difíciles de manipular por métodos comunes, y proporciona al espectador una sensación de interacción con los elementos del mundo artificial. Un ejemplo es el Observatorio de Visualización de la unam, Ixtli ubicado en la Dirección General de Cómputo y de Tecnologías de Información y Comunicación (dgtic).
Lizbeth Heras Lara. Jefa del Departamento de Entornos Virtuales para la Educación. Dirección de Innovación y Desarrollo Tecnológico, dgticunam. José Luis Villarreal Benítez. Jefe del Departamento de Innovación Tecnológica. Dirección de Innovación y Desarrollo Tecnológico, dgticunam.
Para saber más •
Observatorio Ixtli. Consultada el 15 de mayo de 2012, http:// www.ixtli.unam.mx/
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Heras, L. y Villareal, J. L. La realidad virtual en los nuevos paradigmas de la ciencia de datos. Revista Digital Universitaria. 1 de septiembre de 2011, Vol. 12, No. 9. Consultada el 2 de septiembre de 2011, http://www.revista. unam.mx/vol.12/num9/art87/index.html
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Etzkowitz, H. y Leydesdorff, L. (2000). The dynamics of innovation: From national systems and “Mode 2” to a triple helix of university-industry-governement relations. Research policy, No. 29, pp. 109-123.
Figura 5. Inmersión en realidad virtual para la obtención de parámetros biológicos en el diseño e implementación de prótesis de miembro superior. Facultad de Ingeniería-unam. Responsable del proyecto: Dr. Jesús Manuel Dorador González.
Invitación
Si te interesa conocer este recurso tecnológico instalado en la unam, solicita un lugar en las demostraciones que se realizan para el público en general a ixtli@unam.mx o bien solicita una demostración junto con tu grupo y un profesor responsable del mismo. A C É R C AT E Año 2 Número 3
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EXPLORANDO LAS COSTAS DEL CERO ABSOLUTO Orlando Guzmán
Reseña del libro Líquidos y gases ultrafríos, ganador del Quinto Premio Nacional de Divulgación Científica y Tecnológica Juan B. de Oyarzábal, otorgado por la uacm en 2009.
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e hubiera gustado acompañar a los primeros exploradores del Polo Sur: llegar junto con ellos a las costas de la Antártida, atravesar sus vastos territorios en trineos jalados por perros, observar auroras australes y llegar, exhausto, a ese lugar donde el eje de rotación del planeta toca su superficie. ¿No te hubiera gustado también ir con ellos? En nuestros días, pocas partes de la superficie terrestre quedan sin escrutar por los satélites y sin haber sido visitadas por otros viajeros. Para nuestra fortuna, queda siempre un continente por explorar: es la naturaleza que siempre nos incita con sus sorpresas. Por ejemplo, en el reino de las temperaturas ultrafrías nos encontramos con fenómenos completamente distintos de los que observamos comúnmente (tanto o más extraños que observar el sol de medianoche): metales y cerámicas en los que la corriente eléctrica avanza sin resistencia, líquidos que se mueven sin fricción y en los que el calor se propaga como si fuera sonido. Pero la mayor novedad corresponde a ciertos gases ultrafríos, en los cuales es posible comprobar (prácticamente a simple vista) que los átomos se comportan como ondas tanto como partículas. Visitar este país de lo ultrafrío nos da una oportunidad para acercarnos a las predicciones de la física cuántica y comprender sus razonamientos. Esto es importante dado que la mecánica cuántica es la teoría de la materia más fundamental y avanzada que tenemos actualmente. En su libro Líquidos y gases ultrafríos. La aventura extrema de la física contemporánea, el Dr. Luis Olivares nos A C É R C AT E Año 2 Número 3
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regala la oportunidad de acompañarle junto con los pioneros de la física de lo ultrafrío, en la búsqueda de los Condensados de Bose-Einstein (bec, por sus siglas en inglés). Los bec son gases formados de partículas que actúan como ondas al unísono, cuando se someten a temperaturas extremadamente frías (casi de -273.15 grados Celsius). Como en todas las historias de aventuras, el camino para encontrar los bec está repleto de ocasiones y personajes interesantes: primero asistimos a la invención de la mecánica cuántica para entender el comportamiento de los átomos, seguida de una incursión por el territorio de los distintos tipos de equilibrio (estable, metaestable o inestable) que se puede obtener cuando se enfría un fluido. Después aparecen los protagonistas de la historia: las partículas conocidas como bosones y fermiones, ejemplificados por dos isótopos diferentes del elemento llamado helio, y sus muy distintos comportamientos cuando se les enfría cerca del cero absoluto. Esa parte del viaje es muy interesante, pues nos revela la enorme diversidad con que los átomos y moléculas se agregan para formar estados tan curiosos como las fases superfluidas y supersólidas, entre muchas, muchas otras. (Para explorar esas otras fases, tenemos otro buen libro: Líquidos exóticos, de García-Colín y Rodríguez). El tramo final de la aventura nos invita a observar de cerca la carrera para encontrar los Condensados de Bose-
Einstein: predichos por estos dos científicos desde 1924, sólo pudieron ser observados experimentalmente hasta 1995 debido a que se necesitaron inventar y perfeccionar tecnologías y métodos de experimentación sumamente ingeniosos. ¿Cómo se puede enfriar un gas hasta que su temperatura sea de 50 nano Kelvin? ¡Enfriándolo con luz láser, atrapándolo con campos magnéticos y haciendo trucos para evaporarlo! Todo esto viene explicado de manera muy amena y accesible en el libro, sin complicaciones de índole matemática. Lo que más me gustó de este libro fue sentir, a lo largo de todo el viaje, la fascinación por averiguar el origen de tan extraordinarios fenómenos, y el placer de interrogar a la materia con experimentos muy demandantes para hacerle revelar sus secretos. No te pierdas este libro: tal vez quieras luego ir a explorar personalmente el continente de lo ultrafrío. Orlando Guzmán. Investigador del Departamento de Física, uam-Iztapalapa.
Para saber más •
García-Colín, L. y Rodríguez, R. (1994). Líquidos exóticos. México: fce.
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PINTANDO CON CIENCIA Omar Zamora Sánchez
T-RETO
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a imagen de la página siguiente es una composición artística creada por el equipo de aCércate. No se trata de una acuarela, o de un batik. Para realizar esta composición se usó una técnica poco conocida en el terreno del arte, pero muy popular entre los científicos: la cromatografía. Esta técnica se usa para separar y conocer las distintas sustancias que componen las mezclas que encontramos en el mundo material inerte o vivo. En este caso, realizamos cromatografías en papel para separar las mezclas que conocemos como tintas de plumón y así obtener los patrones que forman nuestra composición. Usamos tinta de plumones negro, verde, rojo y café, y las sometimos al proceso de separación por cromatografía. Finalmente, con ayuda de un programa para editar imágenes hicimos el collage de nuestra composición. ¿Podrías determinar cuál de los patrones (A, B, C y D) corresponde a cada una de las tintas que usamos? T-Retamos a que lo determines, haciendo tú la cromatografía de cada una de las tintas. Tendrás que conseguir las siguientes cosas: 1) Plumones negro, verde, rojo y café; 2) filtros para café (preferentemente gruesos) o papel filtro; 3) un recipiente pequeño (puede ser una taza o una tapa de café instantáneo); 4) tijeras; y 5) agua y sal. Corta los filtros para café por la mitad y dibuja un círculo relleno con algún plumón. Perfora con la punta de un lápiz el centro del círculo dibujado. Con la otra mitad del filtro, haz un rollito y atraviésalo por el orificio que le hiciste al círculo coloreado. Disuelve media cucharadita de sal en un vaso y viértela en el recipiente. Coloca el filtro encima del recipiente, de tal manera que el rollito quede sumergido.
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Espera unos minutos y disfruta de la formación de los patrones en todas las cromatografías que realices y de cómo se van separando los pigmentos que son los componentes de las diferentes tintas.
Puedes consultar la siguiente liga para ver un video de cómo hacerlo: http://www.youtube.com/watch?v=rFzToepOmJA A las primeras tres personas que por e-mail nos digan a qué tinta corresponde cada patrón de la imagen que te presentamos, el equipo aCércate les obsequiará un ejemplar del libro Líquidos y Gases Ultra Fríos: la Aventura Extrema de la Física Contemporánea de Luis Olivares. La respuesta deberá ir acompañada de una fotografía de la cromatografía hecha por el lector. Envía tu respuesta a: acercate.uacm@gmail.com A C É R C AT E Año 2 Número 3
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SOLUCIÓN A T-RETO DE ACÉRCATE 02 Gabriela Bayona Trejo
T-RETO
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UN TRUCO MATEMÁTICO
E
l truco de cartas que se planteaba en el número anterior consistía en pedirle a alguien que seleccionara una carta de un mazo con 21 cartas, revolverlo, esparcir 3 veces las cartas en 3 montones de 7 cartas y siempre poner en el centro el montón donde nos señalaba la otra persona que se encontraba su carta. Después de la primera selección de montones, la carta elegida se encontraría entre las 7 cartas centrales del mazo (luego de las 7 cartas del primer montón y antes de las 7 cartas del tercer montón). Después de la segunda selección de montones, la carta elegida queda entre las 3 cartas centrales del mazo y, después de la última selección, la carta elegida es la carta central del paquete, la número 11. Si en lugar de tomar 21 cartas se hiciera el truco con 39, quedarían 3 montones de 13 cartas. En la primera selección, la carta quedaría entre las 13 cartas centrales; en la segunda selección, la carta sería una de las 5 cartas centrales; en la tercera selección, sería una de las 2 cartas centrales; y en la última selección sería la carta central del paquete, la número 19; es decir se necesitaría repartir 4 veces las cartas. Si quisiéramos hacer 5 montones, el número mínimo de cartas que se podrían usar para que fuera divertido (es decir, 40
podríamos hacerlo con 5 cartas ó 10, pero no resultaría “mágico”) sería 15 y bastaría con realizar 2 reparticiones para que la carta elegida ocupara el lugar central del paquete: sería la número 8. Éste es un problema que analizó y generalizó el matemático francés Joseph Díaz Gergonne en 1813 y se basa en lo que se conoce en matemáticas como teoría de permutaciones y en los sistemas de numeración base m. Este problema también es conocido como Truco de las 21 cartas o Truco Mágico de Gergonne. Para conocer más sobre este famoso truco, puedes consultar: http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_ arttext&pid=S1316-49102006000300005&lng=en&nrm=iso http://www.emis.de/journals/BAMV/conten/vol13/ rquintero.pdf Consultadas el 10 de junio de 2012. Gabriela Bayona Trejo. Profesora investigadora de la Academia de Expresión Oral y Escrita, uacm.
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