LHC o la curiosidad sin límites.

El afán por descubrir en trasfondo de nuestro Mundo, de la naturaleza, de nuestros semejantes y de nosotros mismos ha sido sin duda y continúa siendo el principal motor capaz de generar la imagen que tenemos del entorno que nos rodea.
La mayoría de los descubrimientos de la Ciencia se enmarcan en este contexto y aun que ciertamente la investigación de algunos fenómenos ha conducido fortuitamente al descubrimiento de otros, la curiosidad por averiguar que se esconde detrás del decorado que vemos nos va revelando -poco a poco- toda una jerarquía de estructuras de magnitudes muy diversas -desde la escala cósmica hasta las huidizas partículas subatómicas- así como una maraña de interacciones que, en definitiva gobiernan (¿condicionan, guían, acompañan, se relacionan, influyen en, son provocadas por?) su comportamiento.
La física cuántica y la relatividad –dos puntos de vista sobre lo que con serias dudas aun nos atrevemos a llamar “la realidad”, no tan bien avenidos como desearíamos- configuran explicaciones que escapan no tan solo a nuestra experiencia cotidiana sino incluso a la lógica más elemental.
Por otra parte conviene tener presente que “el modelo” (utilizando este concepto en el sentido de teoría o explicación) nunca debe ser confundido con lo que describe, generalmente mucho más complejo e intangible, hasta el punto de no tener con el modelo mas que una conexión que podríamos llamar de caja negra (conocemos lo que sucede, pero ni el como ni el porqué).

Con todas estas limitaciones no deja de ser notable el empeño en conocer, a sabiendas de la parcialidad y dispersión de este conocimiento.

Aún así, es un denominador común -en todas las épocas de la humanidad- la incesante búsqueda de respuestas a las innumerables preguntas que nos plantea la Naturaleza que nos rodea así como las que nos plantea nuestra propia naturaleza, que a ella pertenece.

Los albores de la humanidad: acceso al pensamiento simbólico y ataque al conocimiento del entorno inmediato.

La Venus de Laussel: relieve de cuerpo entero, realizado en piedra caliza y con restos de color, de casi medio metro de altura, que representa a una mujer que sostiene en su mano derecha un cuerno de bisonte con incisiones, mientras que con la izquierda insinúa un espontáneo gesto de pudor. Es una imagen ciertamente tosca, de exagerados caracteres sexuales, pero expresiva tanto de la actitud oferente como del sentimiento de su propia desnudez.
La técnica de la Venus de Laussel (Musée d'Aquitaine, Burdeos.) es característica del período solutrense: en periodos anteriores no se ha encontrado todavía nada semejante.

«Escena del Pozo»de la cueva de Lascaux (Dordogne, Francia), en la que un hombre con cabeza de pájaro yace frente a un bisonte herido y eviscerado. Cerca del hombre, un pájaro parece posado en una vara.

La imagen del pájaro podría representar el vuelo del alma, una metáfora común en el trance del chamán, quizá la primera manifestación explícita de nuestra psiqué.

El un mundo pre-científico el Chamán, el Brujo o el Hechicero juega un papel singular, asumiendo este papel de observador privilegiado, en definitiva el papel de investigador.

Los primeros descubrimientos.

Galeno e Hipócrates, elaboran las primeras teorías sobre el comportamiento -salud y enfermedad- de nuestro cuerpo, primer objeto de estudio por su inmediatez.

Ataque al milímetro

El desarrollo de la anatomía, iniciado en la antigüedad cobra su máximo relieve a partir del Renacimiento en el que quedarán desveladas todas las estructuras resolubles a nivel macroscópico.

Ataque a la micra (micrómetro, µ)

Antoni de Leeuwenhoek en el siglo XVII construye lupas de mejor calidad que las que se podían conseguir en ese momento, tras aprender por su cuenta soplado y pulido de vidrio. Desarrolla monturas para estas pequeñas lentes biconvexas montadas sobre platinas de latón, que sostiene muy cerca del ojo. A través de ellos observa objetos, que montados sobre la cabeza de un alfiler, se amplían hasta trescientas veces (potencia que excede con mucho la de los primeros microscopios de lentes múltiples coetáneos de sus lupas). Pone en evidencia todo un mundo microscópico e insospechado, observando por primera vez las bacterias.

Leeuwenhoek abre el camino a toda una generación de microscopistas, encabezada por Hooke y Malpighi.

Cuenta Gregorio Marañón, el hecho anecdótico de que el Padre Feijóo, sabio español del XVIII, compró un microscopio y desencantado, tal vez porque esperaba más de él, decidió deshacerse del mismo enviándoselo a otra persona. Este hecho, aunque totalmente anecdótico, resulta paradójico en una persona de tan amplia cultura que además previamente había leído y escrito cosas interesantes sobre dicho invento.

En los albores del el siglo XIX Edward Jenner ensaya el uso de los microorganismos para la confección de Vacunas, proceso que culminara en los estudios de Luis Pasteur a finales del mismo siglo.

La irrupción del siglo XX con los descubrimientos fundamentales de Santiago Ramón y Cajal en la Histología del sistema nervioso del hombre y de los vertebrados sienta las bases de toda la Neurología moderna, al establecer la independencia morfológica de las Neuronas -requisito indispensable para el desarrollo del concepto de Sinapsis- y al que se distingue en 1906 con el Premio Nóbel de Fisiología y Medicina compartido con Camilo Golgi.

Para Cajal no cabe ya la menor duda de que tras los decorados de nuestra apariencia se teje un submundo cuya profundidad apenas somos capaces de imaginar:

La actitud del sabio ante el inextricable dédalo de células fibras, ante la virgen manigua de neuronas piramidales donde tantos investigadores se han extraviado, no es mucho más airosa que la del rústico de buen sentido que, ignorando la física, contemplara por vez primera la red telefónica de una ciudad. Nuestro labriego, llevado de su curiosidad, descubriría un sistema de hilos que enlazan fábricas y talleres con casas de comercio, e inferiría fácilmente que, mediante algo que corre por los alambres, los comerciantes demandan al obrador nuevas manufacturas, notaría también que otros conductores telefónicos nacidos en miles de viviendas, convergen en una estación central y, a fuerza de cavilar, llegaría a entrever que dicha oficina central representa un vasto sistema de conmutadores, algo así como un cerebro de cobre, en cuya virtud un corto número de personas (o neuronas) bastan para hacer que cada abonado de la ciudad se comunique con todos los demás. Pero si alguien preguntara qué especie de energía se propaga por los alambres, y a favor de que el mecanismo la corriente silenciosa o invisible se transforma, llegada a las estaciones, en una cosa tan diversa y sorprendente como la voz articulada, nuestro rústico observador vería obligado a lamentar su supina ignorancia o a aventurar, para salir del paso, alguna conjetura temeraria.

Tal es aún, por desgracia, la posición intelectual de la ciencia contemporánea en presencia del gran arcano cerebral. Conoce y puntualiza miles de estaciones y vías principales y secundarias, centros de conmutación y órganos periféricos en donde la energía brota o se consume (sentidos y músculos); pero es incapaz de decirnos cómo un movimiento vibratorio de la materia se convierte en un hecho de conciencia, y quiénes son y dónde habitan esas misteriosas telefonistas cuyas aladas y sutiles manos hacen variar, de tan caprichoso modo, el giro del pensamiento y los impulsos de la voluntad.

SANTIAGO RAMÓN CAJAL
Madrid, 22 de abril de 1904

La imagen corresponde a un grabado a mano de un grupo de neuronas teñidas con tinción de plata por Santiago Ramón y Cajal sobre el año 1900.

Ataque al Ångström (1/10 nanómetro = 1/10,000 micra = 10^-10 metro)

Las Ciencias Biomédicas preocupadas con desvelar el significado y la estructura de los seres vivos -y muy especialmente en nuestra propia especie- han construido tradicionalmente sus teorías a partir de observaciones realizadas de la mano de los progresos de la tecnología (especialmente de la química, óptica, mecanización de instrumentos..), continuando así hasta nuestros días.
Así las células no son conocidas hasta que el microscopio permite observarlas y solo entonces se formula la Teoría Celular; igual ocurrirá con el descubrimiento de la circulación sanguínea, la Teoría de la Evolución, o los progresos en Microbiología.

Por otra parte, las Ciencias FisicoQuímicas -cuyo sujeto de estudio se centra en la estructura y propiedades de la materia- han antepuesto muchas veces los modelos matemáticos y las consecuencias que de ellos se derivan a la evidencia experimental.
Así la Teoría Atómica es muy anterior a las pruebas tangibles que revelan la existencia de tales entidades, las Ecuaciones de Maxwell predicen las ondas electromagnéticas que serán después estudiadas experimentalmente por Hertz o La Teoría Quántica y la Teoría de la Relatividad predicen multitud de fenómenos solo observados experimentalmente décadas después de su formulación.

Quizás la verdadera revolución en el progreso del conocimiento que asume el siglo XX se debe a una cierta inversión de esta tendencia en el progreso del conocimiento de la estructura de la materia.

La que podríamos llamar generación de entre-siglos de la física, -que inaugura los premios Nóbel -(Röntgen 1901)- constituye un extraordinariamente fecundo grupo de investigadores que avanzan a pasos agigantados en la comprensión de fenómenos antes poco más que desconocidos: la física de nuestros días es obra de estos pioneros.
Solo la generación encabezada por Galileo y Newton dos siglos atrás configuran una época de progreso semejante.

A comienzos del pasado siglo XX, el industrial y filántropo belga Ernest Solvay empleó parte de su fortuna en organizar varias conferencias sobre física a la que eran invitadas las mentes más privilegiadas del momento.
Sin duda la más famosa de todas fue la quinta conferencia sobre física que tuvo lugar en octubre de 1927, a la que asistieron los padres de la física cuántica y otras figuras ya consagradas en otros campos. De aquel irrepetible plantel de genios, reunidos en torno a la temática "Electrones y Fotones", nos queda la que para muchos es la fotografía científica más famosa de la historia.

De los 29 asistentes, 17 eran ya, o fueron más tarde, premios Nóbel. Uno se da cuenta de la trascendencia de la reunión y de los asistentes cuando reconoce los rostros de Pauli, Schrödinger, Einstein, Dirac, Marie Curie, Bohr, Planck, Lorentz y Heisenberg por citar a los más conocidos.

El descubrimientos de los Rayos X permite a Von Laue y después a los Bragg (1912) utilizar un procedimiento directo de medición de las distancias interatómicas en los cristales (evidentemente en Ångström).

Desde el modelo atómico “planetario” -Niels Bohr- pasando por el descubrimiento del neutrón (James Chadwick en 1932) -que tuvo un gran impacto y ayudó a Werner Heisenberg a explicar el núcleo atómico formado por neutrones (sin carga eléctrica) y protones (con carga eléctrica positiva) unidos por fuerzas poderosas-, fueron descubriéndose en la primera mitad del siglo todo un “Zoo” de partículas sub atómicas de difícil clasificación.
Los primeros aceleradores se construyeron a comienzos de la década de los treinta, en el Reino Unido y en E.E.U.U. con el propósito de proporcionar suficiente energía a iones ligeros -como hidrógeno y helio-, para penetrar en la región de las fuerzas nucleares. El acelerador británico fue diseñado por los físicos Cockroft y Walton en Cambridge en 1930, en tanto que E. Lawrence y M. S. Livingston desarrollaron en Berkeley el primer ciclotrón en 1932. Desde entonces otros aceleradores se han construído para obtener haces de energías cada vez mayores.

El microscopio óptico, cada vez más perfecto y agudo, invento indiscutido hasta el siglo XX, cuando la mecánica cuántica - al establecer que los electrones tienen también características ondulatorias como la luz - logró un sustancial avance: el microscopio electrónico, que sustituyó la luz por electrones y las lentes ópticas por campos magnéticos. La resolución de un microscopio electrónico es mucho mayor que la de su pariente óptico, pero no fue la última palabra en materia de microscopia. El microscopio electrónico de transmisión fue el primer tipo de microscopio electrónico desarrollado. Este utiliza un haz de electrones en lugar de luz para enfocar la muestra consiguiendo aumentos de 100.000 X. Fue desarrollada por Max Knoll y Ernst Ruska en Alemania en 1931. Posteriormente, en 1942 se desarrolla el microscopio electrónico de barrido.

Décadas de refinamiento tecnológico han conducido a una capacidad de resolución cercana al tamaño atómico, permitiendo “observar” átomos individualizados; de ahí que las estructuras celulares hayan podido ser resueltas con todo lujo de detalles, hasta este nivel, revelándose su configuración molecular en toda su plenitud.
Del ingente trabajo pendiente en Biología Molecular, muy posiblemente los nuevos descubrimientos que están por venir, no lo harán de la mano de una mayor capacidad de resolución del microscopio electrónico –inferior a un Ångström-, sino más bien de la comprensión de las interacciones fisicoquímicas entre las estructuras –mucho mayores- que a tal nivel de resolución pueden ser perfectamente observadas.

La dualidad onda/corpúsculo se nos revela al fín en las imágenes de cristales metálicos.

IBM, o la capacidad tecnológica de manipular y observar átomos uno a uno.

Ultraestructura de una célula muscular cardiaca en la que se aprecia los filamentos de proteínas contráctiles -trufados de mitocondrias- y el núcleo.

Como había sucedido cien años atras cuando Mendeléyev puso orden entre la disparidad de elementos químicos con su tabla periódica, -la historia se repite- en 1969 Murray Gell-Mann, junto con otros investigadores construyó la teoría cuántica de quarks y gluones, llamada cromodinámica cuántica.

Esta teoría unificaba bajo un mismo criterio las más de 100 partículas subatómicas descubiertas hasta entonces mediante diversos aceleradores de partículas de altas energías, en los que sus trayectorias revelan propiedades como masa o carga eléctrica.

Nuestro mundo se parece a las matrioskas, -una dentro de la otra y otra más dentro de ella y así...- en que cada elemento del mismo es a su vez un sistema complejo del que sus propiedades emergentes son consecuencia, no de las propiedades de los elementos que las componen sino, de las interacciones que se urden entre ellos.
Como en las muñecas rusas la escalabilidad de los sistemas se extiende arriba y abajo, pero a diferencia de ellas, no conocemos el límite de dicha imbricación.
Lo que sí sabemos es que alcanzada la descripción del núcleo atómico, este se revela una vez más como una estructura rica en elementos e interacciones, algunas de las cuales empezamos a conocer.

¿Son estas partículas “elementales”?
¿Estamos utilizando este calificativo en el sentido en que Demócrito intuyó que la materia debería tener un límite inferior en su capacidad de división: hasta lo indivisible, sin partes?
Y si no lo son, ¿sospechamos cual es el siguiente nivel de profundidad en esta escala de magnitudes?

Existen sospechas más que fundadas de que tales preguntas pueden responderse en el sentido de que aun no hemos tocado fondo.
La llamada longitud de Plank deducida a partir de consideraciones cuánticas en las que intervienen las constantes fundamentales de la naturaleza (h, G, C) podría ser el límite de la “granulosidad” del espacio: si esto fuese así nos quedarían todavía muchos peldaños por descender.Por otro lado algunas de estas partículas, previstas por los modelos teóricos pero aun no confirmadas experimentalmente, son de una importancia tal que su detección podrían arrojar mucha luz sobre los modelos actuales: tal es el caso del bosón de Higgs.

Ataque final (por el momento)

LHC (acrónimo de Large Hadron Collider, ó Gran Colisionador de Hadrones), es el acelerador de partículas más grande del mundo jamás construido, alrededor de 50 veces más potente que los aceleradores que se han usado hasta el día de hoy.
En él se acelerarán parejas de protones, hasta velocidades cercanas a las de la luz. Llegados a ese punto, se harán colisionar entre si.
La colisión entre partículas a muy alta energía hará que éstas interaccionen y den lugar a nuevas partículas como producto final de la colisión. La energía acumulada por los protones moviéndose a alta velocidad se transformará, pues, en materia. Esto es consecuencia de la equivalencia entre masa y energía en la teoría de la relatividad de Einstein (la famosa ecuación E = mc^2), lo que permitirá a los científicos descubrir cómo funciona el universo al nivel más profundo jamás observado.

El acelerador estará instalado en un túnel de vacío en forma de circunferencia de 27 kilómetros excavado a 200 metros bajo tierra donde hay miles de imanes superconductores, a 271 grados bajo cero, que guiarán los diferentes haces de partículas. En su creación se han invertido más de 15 años, y en ella han participado unos 10.000 científicos de unas 500 instituciones académicas de todo el mundo, independientemente de su raza, ideología política, sexo o religión. La humanidad entera estará representada en el experimento. Y el aparatito tampoco ha sido barato: el coste total ha sido de más de 40.000 millones de euros, céntimo arriba céntimo abajo.
En el LHC, las partículas colisionarán unas 600 veces por segundo y, en cada una desas colisiones, se recrearán las condiciones que se dieron una billonésima de segundo después del “big bang” (es decir, el origen del universo, o la “gran explosión”). Esto desencadenará la mayor cantidad de energía jamás observada en las condiciones de un laboratorio. El acelerador estará en funcionamiento durante más de 10 años, y los datos que se extraigan de él serán accesibles para unos 7.000 científicos de 80 países.
La enorme cantidad de datos que generará el LHC ha hecho que se creen nuevas formas de procesamiento de la información, tales como la tecnología GRID. Tal y como sucedió con Internet, el CERN jugará un papel fundamental en el nacimiento de nuevas tecnologías como consecuencia (spin-off) de sus experimentos en física de partículas.

Román Orús

20 de Abril del 2008

El volumen de información generada por LHC se estima en 15 petabytes an año, el equivalente a la totalidad de la información, tras un selectivo proceso de filtrado en el que será rechazada la información no "prometedora".

En los aviones que se aproximan a Ginebra seguramente hay pasajeros que no saben que bajo los campos parcelados en distintos tonos de verde y algunos pueblos, en un túnel circular de 27 kilómetros excavado a 100 metros bajo tierra, hay 100.000 toneladas de instrumentos de alta tecnología, equipos únicos en el mundo para hacer experimentos científicos.

Con ellos, miles de físicos e ingenieros intentarán, dentro de poco, reproducir las condiciones análogas a las del universo tal y como debió de ser un instante después del Big Bang, y producirán constituyentes fundamentales de la materia desconocidos hasta ahora. Los científicos se preparan para dar un paso más allá en el conocimiento profundo de la naturaleza.
El Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN), a caballo y por debajo de la frontera franco-suiza, lleva una década volcado en la preparación de esos próximos experimentos, y por fin se vislumbra el momento de la verdad: los primeros resultados del esfuerzo deben empezar a brotar dentro de un año, cuando estén a punto las gigantescas instalaciones del nuevo acelerador de partículas LHC (siglas en inglés de Large Hadron Collider), el más potente jamás construido.

El ingeniero Félix Rodríguez Mateos lleva 18 años dedicado al LHC, desde la fase de diseño. Ahora describe orgulloso sus maravillas tecnológicas. "Estamos conectando miles de elementos que pesan cada uno varias toneladas con una precisión de centésimas de milímetro", dice. "La ingeniería tiene que ser gigantesca para conseguir que funcione lo infinitamente pequeño: el haz de partículas".

Lo que diferencia al LHC de los anteriores aceleradores del CERN (que ha cumplido ya 50 años) o de cualquier otro laboratorio es que los imanes en este caso son superconductores. Esto significa que los materiales con los que están hechos permiten el paso de la corriente eléctrica sin presentar resistencia. La pega es que los imanes superconductores funcionan a 271 grados bajo cero y hay que enfriarlos con helio líquido, lo que complica mucho la ingeniería. El coste del LHC es de 2.000 millones de euros, más la financiación para los detectores de las instituciones científicas que los hacen, incluidas varias españolas.
En cuatro puntos del acelerador, los dos haces de partículas chocarán con una enorme energía concentrada en un punto ínfimo. Para registrar los efectos se han diseñado unos detectores especiales más pesados que la parisiense Torre Eiffel, y mucho más precisos y veloces que cualquier sensor que uno pueda imaginar.
Trabajar en el CERN significa cruzar constantemente la frontera, y no sólo la del conocimiento, sino la que hay entre Francia y Suiza. En el lado suizo, unos edificios industriales albergan grandes grúas y soportes. En su interior, un par de pozos anchos y de 100 metros de profundidad se han abierto sobre el túnel del LHC para bajar los componentes del detector Atlas. Tiene forma de barril de varias capas ceñidas alrededor del punto de colisión de los haces de partículas. El 95% de Atlas (46 metros de largo y 25 de alto) está ya montado. Lo han hecho 2.000 físicos e ingenieros de 200 instituciones de 34 países.

Vista del tubo acalerador en el que se aprecia la suave curvatura que tras 27 Kilómetros cerrará el anillo.

En el segmento opuesto del túnel está otro detector de tecnología diferente, pero con fines idénticos. Se llama CMS y también está casi acabado, aunque todavía hay que bajar a la caverna del túnel cinco de los 11 grandes discos que lo integran. Cuando todo esté bajo tierra se reducirán los 20 metros de altura del edificio de superficie para cumplir con la palabra dada a los habitantes de la zona, descontentos con el efecto visual de ese hangar provisional. "CMS es como una cámara digital de 12.500 toneladas con 100 millones de pixeles que tomará imágenes tridimensionales de las colisiones de partículas del LHC 40 millones de veces por segundo", explican los físicos del experimento.
El objetivo principal de estos detectores, el argumento que los físicos pusieron sobre la mesa para convencer a los 20 países miembros del CERN (incluida España) de dar luz verde al LHC, es encontrar una partícula elemental llamada bosón de Higgs. "Es la clave para explicar por qué las partículas tienen masa", repiten desde hace años los científicos.
El problema es que los físicos han logrado describir con asombrosa exactitud las partículas elementales que forman átomos y moléculas, seres vivos, planetas, estrellas y galaxias..., pero tienen lagunas importantes, algunas de las cuales quieren resolver con el nuevo acelerador. Y de paso, o sobre todo, quieren descubrir fenómenos de la naturaleza que a priori ni siquiera pueden imaginar.
"Las incógnitas más importantes de la física fundamental en este momento, en mi opinión, tienen que ver con el vacío", explica el físico teórico del CERN Álvaro de Rújula. "La acción del vacío sobre el vacío podría explicar la misteriosa aceleración de la expansión del universo, el mayor misterio de la cosmología. En el extremo de lo infinitamente pequeño, el mayor misterio es el origen de las masas de las partículas. Hay una diferencia entre el vacío y la nada. El vacío no lo está completamente, sino que, según las teorías, tiene un campo, una entidad semimisteriosa que se llama campo de Higgs, con el cual las partículas elementales deben interaccionar y adquirir así las distintas masas que tienen", dice. "Las vibraciones de ese vacío corresponden a una partícula que se llama el bosón de Higgs, que es lo que intentamos, en primer lugar, encontrar".
El Higgs parecía una pieza sólo al alcance del LHC, pero la caza ha ganado emoción ahora, ya que un acelerador que hay en Chicago, más antiguo y menos potente, podría estar acercándose, aunque sea por los pelos. Si el LHC funciona correctamente el año que viene, el trofeo seguramente será suyo. Si se lo arrebatasen en el último momento no sería un desastre científico (¿qué más da dónde se haga un descubrimiento trascendental en esta ciencia tan internacional?), pero sí un jarro de agua fría para los Gobiernos europeos, que han apostado fuerte por un triunfo sonado en su laboratorio, así como para los socios del LHC, incluidos EE UU, China, Rusia, India y Japón, entre otros.
Lo que nadie cuestiona es que el superacelerador europeo no tiene parangón en el mundo para explorar las propiedades del Higgs, si existe, y para acceder a nuevos secretos de la naturaleza, de la materia y la energía.

"En realidad, el LHC es como un microscopio gigantesco", dice Luis Alvarez-Gaumé, director del grupo de teoría del CERN. "Sí, el Higgs?, pero nos gustaría encontrar también algo más; por ejemplo, la firma de dimensiones extra, porque puede que vivamos en un universo no de las cuatro dimensiones conocidas, sino de cinco o seis, ocho, nueve...". Lo que está claro es que los resultados del LHC marcarán el siguiente paso, otro acelerador mejor aún para dentro de 10 o 15 años, cuyo diseño ya empieza a tomar forma.
El CERN, donde trabajan más de 6.000 personas, va a ser un hervidero el año que viene. Llegará más gente, los rumores sobre nuevos datos y posibles descubrimientos correrán casi tan rápido como las partículas por el acelerador, y la competencia entre los equipos científicos se pondrá al rojo vivo para ser los primeros en ver el Higgs o cualquier otro hallazgo.
Yves Schutz trabaja en otro de los detectores del LHC, Alice. Al cruzar con él las puertas de seguridad que dan acceso a las instalaciones se entra físicamente en un recinto de montajes mecánicos y electrónicos, pero también en un mundo con aroma de ciencia-ficción. "Usaremos la energía de las colisiones del LHC para calentar un poco de materia hasta la temperatura que tenía el universo justo después del Big Bang, un microsegundo después", explica. "Será unas 100.000 veces la temperatura del centro del Sol".
Alice será especialmente útil unas cuantas semanas cada año, cuando se aceleren núcleos de plomo en el LHC. La densidad de materia que se alcanzará en el corazón del detector será tal que Schutz y sus colegas no descartan que se llegue a formar algún agujero negro minúsculo que dure un instante.
El cuarto detector, llamado LHCb, explorará procesos que ayuden a explicar por qué el universo está hecho casi todo de materia cuando en el Big Bang inicial debió formarse igual cantidad de materia y de antimateria, explica Hugo Ruiz, miembro del equipo.
El físico teórico John Ellis está convencido del futuro brillante que el CERN tiene por delante: "Éste es el centro mundial de la física de partículas, y cada vez lo será más". Álvarez-Gaumé teme que, si no se hacen grandes descubrimientos en el LHC, la física de partículas pueda entrar en decadencia, o al menos que sea difícil hacer nuevos aceleradores en el futuro.
Sin investigación militar alguna, ni secretos, ni aplicaciones de utilidad inmediata entre sus objetivos esenciales (excepto para los muchos que consideran que el conocimiento y la curiosidad humana son utilísimas y esenciales)... ¿por qué tanto esfuerzo y tanta expectación en torno al CERN y al LHC?
Desde luego, la ciencia pura es la tarea prioritaria aquí. Pero los documentos del CERN rebosan de empresas que se afanan por ayudar a diseñar y fabricar estos equipos gigantescos, con lo que supone de contratos provechosos y de acceso a la vanguardia tecnológica del proyecto. "La tecnología de superconductores, por ejemplo, tiene grandes aplicaciones en el campo energético y en el transporte", dice el ingeniero Rodríguez Mateos. "Y los avances del LHC ya son útiles en equipos médicos de resonancia magnética nuclear".
Pero no sólo eso: en el CERN nació, hace casi 20 años, un sistema de intercambio de información por Internet idóneo para los físicos de partículas y que el resto del mundo encontró practiquísimo poco después: la www.
El próximo gran paso de Internet también está ya listo en el laboratorio de Ginebra. Tan ingente será la cantidad de datos que producirá el LHC, tan rápido habrá que almacenarlos y tantos científicos intervendrán en su análisis, que cualquier sistema informático convencional habría sido insuficiente. La solución es el Grid, una estrategia de computación repartida por 100.000 ordenadores en muchos países.
Lo esencial del GRID es el middleware, algo intermedio entre los tradicionales software y hardware, responsable de gestionar toda la información y de dirigir el tráfico de los procesos de cálculo, explica María Alandes. Maite Barroso, de 29 años, informática, explica con entusiasmo qué le atrae de todo esto: "Me parece que aquí se va a hacer algo importante para la humanidad".
Si no se produce ningún problema imprevisto, como el reciente fallo garrafal cometido por el laboratorio estadounidense Fermilab, que ha suministrado al LHC ocho juegos de imanes mal hechos, el LHC empezará a funcionar el próximo marzo, asegura Robert Aymar, director general del CERN. "Afortunadamente, el error de Fermilab se puede arreglar, y rápidamente", dice Evans. "¿Que si ha sido el mayor susto? No, tuvimos un grave problema con el sistema de enfriamiento del acelerador en 2004, y en 2001 se vio que se había infravalorado el coste del proyecto: ése fue el peor problema de todos porque no era técnico, aquello era política".
Las instalaciones subterráneas del LHC, ya completas, se empezarán a cerrar dentro de pocos meses. No suponen peligro alguno en la superficie, pero en el túnel, con el acelerador en funcionamiento, el efecto sobre las personas sería como una peligrosa sobredosis de radiografías.

Alicia Rivera (El País) 21/06/2007

Cabe pues imaginar el mayor y más potente microscopio de la historia de la ciencia. El Gran Colisionador de Hadrones (LHC), a punto de inaugurarse, sondeará las menores distancias (hasta un nano-nanómetro), menores a la millonésima parte del tamaño del núcleo atómico y energías más altas jamás analizadas, hasta el orden de los Tev (Tera-electrón-voltios, 1Tev es 1 billón de ev, 1 ev es la energía que adquiere un electrón cuando es sometido a una diferencia de potencial electrostático de 1 voltio. Los físicos de partículas llevan más de diez años esperando una oportunidad.

El último elemento del mayor acelerador de partículas del mundo se ha instalado con éxito, por lo que uno de los experimentos más importantes jamás realizados en Física de Partículas podrá comenzar su andadura el próximo verano (2008).

Epílogo.

Una luciérnaga entre el musgo brilla
y un astro en las alturas centellea;
abismo arriba, y en el fondo abismo;
¿qué es al fin lo que acaba y lo que queda?
En vano el pensamiento
indaga y busca en lo insondable, ¡oh ciencia!
Siempre, al llegar al término, ignoramos
qué es al fin lo que acaba y lo que queda.

Rosalía de Castro En las orillas del Sar (1884)

La Melanina

Escrito por Miriam Olives Tomás
Alumna de 1º de Bachillerato IES Joan Ramis i Ramis

He decidit fer el treball sobre la melanina, ja que quan ho vam comentar a classe hem va semblar un tema molt interessant, i sobretot de molta importància perquè la melanina és un pigment natural que ens protegeix de forma natural dels raigs UV i de la llum visible. Per tant podem dir que ens ajuda a prevenir malalties així com el càncer de pell o altres...i ara que arriba l'estiu i sempre ens informen del perill del sol, crec que parlar d'això seria molt adequat.

Primer de tot hi ha que dir el què és la melanina, és un pigment de color negre en forma de grànuls que existeix en el protoplasma (citoplasma més el nucli) de certes cèl·lules dels vertebrats; a ella és deguda la coloració de la pell, el cabell o la còrnia als ulls.

Específicament en els humans, la melanina es troba en la pell, cabell, en el recobriment de la retina, en la medul·la adrenal(zona reticular), a l'orella interna i en l'anomenada substància negra i taca blava del cervell. Per tant podem dir que la melanina és el determinant primari del color de la pell humana.

El que realment m'has sorprès és que cada persona té una quantitat diferent de melanina, per exemple les persones d'ulls marró tenen més melanina que les persones que tenen els ulls blaus. Una altre cosa es que a mida que ens feim grans la melanina disminueix i augmenta la nostra vulnerabilitat als danys provocats pel sol. Per exemple, als 40 anys hem perdut un 15% de la nostra quantitat inicial de melanina i als 50 anys un 25%.

Però el que realment m'interessa es saber com el sol perjudica a la melanina i com aquesta crea malalties tan greus com el càncer.
Amb les dades que he obtingut de classe i altres informacions he après que, el sol si el prenem en bona mesura ens aporta molta vitamina D però sempre i quan emprem la protecció adequada. En canvi molts de nosaltres no necessitem estar molta estona al sol per obtenir la vitamina D que necessitem i el fet de posar-nos davant els raigs ultraviolats del sol sense protecció pot provocar-nos lesions en els ulls i en la pell.
El que realment passa quan estem en exposició del sol es que aquest irradia llum sobre la terra i part d'aquesta llum consisteix en raigs ultraviolats invisibles. Quan aquests raigs arriben a la pell poder provocar el bronzejat, cremades solars i altres lesions cutànies. La llum del sol conté tres tipus diferents de raigs ultraviolats: UVA, UVB i UVC. Tots aquests produeixen danys en la nostra pell, el més perillós de tots és el UVC, però afortunadament aquests són filtrats per la capa d'ozó i no arriben a la terra, d'aquí també surt l’ importància de cuidar el medi ambient ja que així contribuïm a conservar la capa d'ozó, que a la vegada ens protegeix molt bé del sol i altres coses.
Els raigs UV reaccionen amb una substància química anomenada melanina, i com ja he dit abans absorbeix tots els raigs UV perillosos antes de que provoquin lesions greus en la pell. Com més clara tingui la pell una persona, menys melanina tindrà per absorbir els raigs UV i protegir-se contra els efectes nocius del sol, en canvi com més fosca tingui la pell una persona, més melanina tindrà per protegir-se
A mida que va augmentant la melanina en resposta a l'exposició al sol, la pell es va bronzejat, però fins i tot aquest color fosc del bronzejat d'aspecte saludable pot ser un indicador de lesions cutànies provocades pel sol.
Les radiacions UVA I UVB són de gran importància per a la pell humana, i la melanina és la que ens ajuda a protegir-nos dels raigs més perillosos i que provoquen malalties. La melanina, és generada pels melanòcits de la epidermis i emigra amb partícules petites fins les cèl·lules de la epidermis, recobrint els nuclis de les cèl·lules amb una capa fosca de protecció. Més que la quantitat i densitat dels melanòcits és la capacitat dels mateixos per produir melanina, que està condicionada genèticament. Existeixen dues formes de pigmentació:

1- La pigmentació directa: Causada per la radiació UVA, que oxida un producte previ incolor de la melanina. D'aquest mode el bronzejat es aconsegueix a partir de la melanina ja existent.
2- La pigmentació indirecta: Causada per la radiació UVB, que inicia una reacció bioquímica la qual a la vegada condueix a la producció de la melanina addicional. Sotmetre els mecanismes de protecció de la pell a una exposició excessiva a la radiació UV produeix eritemes.

L'eritema consisteix en una reacció crítica davant la radiació, el límit a partir del qual es produeixen les cremades. Un eritema és de color vermell perquè els vasos arterials augmenten el seu tamany baix la part deteriorada de la pell pel sol per permitir el transport de nutrients i humitat que la curació de les lesions infligides requereix.
Finalment, vull reiterar la importància d'aquest treball, ja que si ens conscienciem de la importància que té la prevenció del sol, podrem evitar els efectes negatius que pot causar damunt nosaltres i principalment en la melanina.
Crec que es tindria que explicar millor els efectes del sol, primer saber que és bo l'exposició no prolongada per beneficiar-se de la vitamina D però també conèixer el que passa si no utilitzem protecció solar i sobretot parlar de la melanina, ja que com més informació tinguem crec que es podrien evitar malalties i la gent aniria més alerta en l'exposició al sol perquè alguns no són conscients del perill dels raigs ultraviolats.

EL SOL ¿UNA ESTRELLA ESPECIAL?

Escrito por Irina Gospich Jovanovich

Alumna de 1º de Bachillerato IES Joan Ramis i Ramis

Imagen del Sol iluminando la Tierra

El Sol como divinidad ha sido puesto en un pedestal a lo largo de muchas épocas y por muy diversas culturas. El hombre ha creado una infinidad de simbologías en la religión, la mitología, la política… donde el astro solar toma una posición fundamental en susodichas creencias.
Desde siempre el hombre se ha preguntado qué hay después de la muerte. ¿Es que sólo nacemos, crecemos, nos reproducimos y finalmente morimos? El deseo de que la respuesta a la pregunta no fuera afirmativa hizo que el hombre buscara una serie de explicaciones mediante las cuales librarse del miedo intenso que ha sentido desde siempre hacia la muerte. Y aquí es donde entra en acción nuestra maravillosa estrella. El Sol es el vivo símbolo de la reencarnación, pues siempre después de morir, vuelve a renacer con la misma alegría.
El hombre prehistórico ya rendía culto al Sol y lo trataba como una divinidad, como el dador de vida.
El historiados griego Herodoto (V a.C.) nos proporciona la descripción que los libios hacían a sus divinidades, asegurando que sólo al Sol y a la Luna consagraban sacrificios.
La tribu de aborígenes canarios llamada awara, desarrolló el culto al comportamiento del cielo, donde el Sol es la principal divinidad, el que organiza la naturaleza, el que proporciona luz, vida y el que aleja la oscuridad y el terror.
En la mitología egipcia, el dios Solar Ra fue venerado principalmente en Heliópolis. Durante la dinastía V se asoció a Amón “el oculto”, convirtiéndose en Amón-Ra, principal deidad del panteón egipcio. Los egipcios crearon una maravillosa literatura por lo que al culto solar se refiere: Ra, durante el día, cruza el cielo con su barca solar, Mandyet, y cuando llega a la montaña más occidental, la diosa del cielo, Nut, se lo traga, obligando al dios solar a realizar un viaje por el infierno en su barca nocturna, Mesketet. Justo antes del amanecer, su peor enemigo, Apofis, le aguarda impaciente para llevar a cabo su ataque. Si alguna vez Apofis venciere a Ra, el sol no saldría más.

El culto de Amón-Ra se relaciona con el culto al dios griego Apolo, que en mitología griega representa también el símbolo solar.
Apolo Licio (Museo del Louvre), el más bello y joven de todos los dioses griegos. Apolo fue denominado “el caballero del Olimo”, el más bello y atlético de todos los dioses griegos. En el mundo antiguo, Apolo es el dios que enciende la luz interior, de hecho, la inscripción que figura a la entrada del templo Delfos dice: “Conócete a ti mismo”. Por lo tanto, se crea una simbología con la que explorar y entender lo intrínseco del ser humano. Además, Apolo es el dios que posee la creatividad y la inspiración artística. Las artes son encarnadas por las Musas (cuéntanse ordinariamente nueve y la relación que establecen con Apolo no es concreta: se discrepa entre si fueron sus meras compañeras, amantes o sus hijas), quienes transmiten el saber divino del dios a los humanos.

Situémonos ahora en el Barroco del siglo XVII. El rey Luis XIV de Francia recibió el nombre de rey Sol. Una vez más, se crea toda una simbología con el Sol como protagonista y centro de todas las cosas. Pero esta vez el objetivo era hacer propaganda política, y por supuesto, el monarca es quien encarna la función del astro solar. Luis XIV estableció una monarquía absoluta donde él era la figura central, quien proporcionaba luz y vida a toda su corte, aún más, a toda Francia, la cual giraba entorno al rey, ya que de él dependía su existencia y buen funcionamiento. Esta simbología era transmitida a través de cuadros, imágenes, esculturas y medallones, sobretodo desde el Palacio de Versalles, donde se alojaban el Rey Sol y toda su corte. Y es que incluso la rutina diaria del rey seguía la ruta solar: Su habitación estaba situada en el centro este-oeste del Palacio y él era el primero en ver salir al astro. A partir de entonces, cada acto es realizado, siguiendo la ruta este –oeste solar, de manera premeditada y programada, como si de un ritual se tratase. De esta manera, el rey Sol conseguía, gracias a la protección de los dioses y su propia esencia divina, mantener el orden y el equilibrio cósmico.
El Sol es en efecto, imprescindible para los seres humanos, es más, es el responsable de casi todas las formas de vida conocidas que observamos en el planeta Tierra. Pues la luz provinente del Sol permite a las plantas realizar la fotosíntesis, convirtiéndose éstas en alimento de los seres herbívoros y éstos, a su vez, de los seres carnívoros. Los combustibles fósiles conservan también energía solar capturada hace millones de años por organismos fotosintéticos sepultados bajo tierra y agua. Por tanto, los seres humanos, directa o indirectamente, dependemos del Sol para vivir.

Por lo que respecta a las radiaciones electromagnéticas del Sol, nuestra especie ha experimentado una adaptación del órgano visual que nos permite “ver” los colores que “vemos”. En realidad, el color no tiene existencia material, es simplemente la sensación que a nosotros nos produce el estímulo de la radiación solar, que cuando llega al ojo, éste se encarga de traducir las ondas electromagnéticas de la luz a través de una serie de impulsos nerviosos que se transmiten al cerebro y éste último, es el que determina el color según la longitud de onda que ha percibido. Por ejemplo, la luz de menor longitud de onda que percibe el ojo humano es la luz violeta y la de mayor longitud de onda es la luz roja. Las radiaciones de longitud de onda inferiores al violeta o las superiores al rojo, no producen ningún color visible para nuestra especie.

Como hemos visto hasta ahora, el hombre siempre ha sabido de la importancia del Sol para nuestra existencia, incluso antiguamente, cuando no se poseían los conocimientos científicos de que hoy disponemos. Hoy sabemos que el Sol es del todo imprescindible para el desarrollo de la vida en nuestro planeta. No obstante, si lo miramos desde un punto de vista más amplio, más objetivo, el Sol no es una estrella tan especial en un Universo con millones de éstas. Se ha calculado que tan sólo la Vía Láctea, la galaxia donde se encuentra el Sistema Solar, contiene entre 200 000 y 400 000 millones de estrellas y se estima que el número de estrellas en el Universo visible es de 70 000 trillones. Después de considerar estas cifras astronómicas, advertiremos que nuestra querida estrella, tan preciada por los seres humanos, es menos que un granito de arena en un Universo infinito.
Y nosotros, los humanos, somos algo así como lo que dijere Stephen Jay Gould: “…la última gota, de la última ola, del inmenso océano cósmico.”

La ciencia para todos...

La corriente del Golfo

Escrito por Gabriela Sampedro Fuentes
Alumna de 1º de Bachillerato IES Joan Ramis i Ramis

Las condiciones climáticas que se producen en las islas que están en el caribe y a la salida del Golfo de México, fundamentalmente Cuba, se benefician de la temperatura que produce la corriente del Golfo, que es una corriente de agua marina que se origina en el Golfo de México como consecuencia de dos corrientes que vienen: Corriente ecuatorial del Norte y del Sur, que al confluir y con la influencia de los vientos calidos que vienen hacia el oeste en dicha región ayudan a que se forme esta conocida corriente de agua caliente y muy salinizada que llega a alcanzar las costas del norte de Europa.

La corriente llega a alcanzar una temperatura de 25 ºC y en sus inicios tiene una anchura de unos 80 km. Su color es azul intenso que la distingue del mar que la rodea, lo que ha hecho que en algunos lugares (como en Cuba) se le llame “El gran río azul”, nombre que le dio el famoso escritor Ernest Hemingway.

A medida que la corriente avanza hacia el norte del Atlántico su anchura aumenta hasta llegar a los 480 km. En el mar del norte, influenciada por las corrientes del Polo se divide en dos ramas que llegan al norte de Europa, una hacia Suecia y otra hacia la región Belga. Esto permite que el norte de Europa tenga una temperatura en algunas zonas más elevada que le corresponde según su latitud.

En su inicio esta temperatura del agua sobre la región donde nace y se desarrolla ayuda a la gran generación de peces y fauna marina de toda esa región. La corriente puede llegar a alcanzar en sus inicios una velocidad de 18 m/s que aumenta en las zonas del norte de Cuba y al pasar entre Florida y las Bahamas. Al no pasar pegada a la costa este de los Estados Unidos hace que se produzca una zona de agua fría entre ella y la costa mencionada. El cambio de color entre la corriente y el mar a sus costados se puede apreciar a simple vista y en estos lugares de comienzo llega a alcanzar una profundidad de 650 m.

En la actualidad se considera que con el cambio climático la influencia de las corrientes polares sobre la corriente del Golfo hace que este se acerque al norte de Europa, lo que puede derivar en una disminución de las temperaturas de toda esa zona, a unos 9 ºC por debajo de la media.

Aprender a pensar

Escrito por Alex Cortada Salas

Alumno de 1º de Bachillerato IES Joan Ramis i Ramis

En la enseñanza distinguimos dos sistemas de aprendizaje diferentes. El más común y tradicional se fundamenta por un aluvión de datos a los alumnos. De ésta manera los alumnos pueden saber cosas concretas, pero son incapaces de aplicar dichos conocimientos a los diferentes aspectos de su vida y de tener un pensamiento crítico.

El segundo sistema es el que propone enseñar a pensar, en contraposición a que el alumno acumule datos; de manera que lo importante no son los conocimientos que tenga el alumno, sino cómo los utiliza éste para resolver diferentes problemas con los que se pueda encontrar. A su vez, el alumno adquiere un pensamiento crítico que le permitirá discernir entre una buena y una mala información, a leer entre líneas, a interpretar la realidad y a formar sus propias opiniones al respecto.

A continuación, se presenta una anécdota que contó Sir Ernest Rutherford, presidente de la Sociedad Real Británica y Premio Nobel de Química en 1908:

Hace algún tiempo, recibí la llamada de un colega. Estaba a punto de poner un cero a un estudiante por la respuesta que había dado en un problema de física, pese a que este afirmaba rotundamente que su respuesta era absolutamente acertada.

Profesores y estudiantes acordaron pedir arbitraje de alguien imparcial y fui elegido yo.

Leí la pregunta del examen y decía: Demuestre como es posible determinar la altura de un edificio con la ayuda de un barómetro.
El estudiante había respondido: “Llevo el barómetro a la azotea del edificio y le ato una cuerda muy larga. Lo descuelgo hasta la base del edificio, marco y mido. La longitud de la cuerda es igual a la longitud del edificio.

Realmente, el estudiante había planteado un serio problema con la resolución del ejercicio, porque había respondido a la pregunta correcta y completamente.

Por otro lado, si se le concedía la máxima puntuación, podría alterar el promedio de su año de estudio, obtener una nota más alta y así certificar su alto nivel en física; pero la respuesta no confirmaba que el estudiante tuviera ese nivel.

Sugerí que se le diera al alumno otra oportunidad. Le concedí seis minutos para que me respondiera la misma pregunta pero esta vez con la advertencia de que en la respuesta debía demostrar sus conocimientos de física.

Habían pasado cinco minutos y el estudiante no había escrito nada. Le pregunte si deseaba marcharse, pero me contesto que tenía muchas respuestas al problema. Su dificultad era elegir la mejor de todas. Me excuse por interrumpirle y le rogué que continuara.

En el minuto que le quedaba escribió la siguiente respuesta: “Tomo el barómetro y lo lanzo al suelo desde la azotea del edificio, calculo el tiempo de caída con un cronometro. Después se aplica la formula:

Altura = 1/2 . g . t^2.

Y así obtenemos la altura del edificio”.

En este punto le pregunte a mi colega si el estudiante se podía retirar. Le dio la nota más alta.
Tras abandonar el despacho, me reencontré con el estudiante y le pedí que me contara sus otras respuestas a la pregunta.

“Bueno –respondió- hay muchas maneras, por ejemplo, tomas el barómetro en un día soleado y mides la altura del barómetro y la longitud de su sombra. Si medimos a continuación la longitud de la sombra del edificio y aplicamos una simple proporción, obtendremos también la altura del edificio”.

Perfecto, le dije, ¿y de otra manera?

“Si –contestó- éste es un procedimiento muy básico para medir un edificio, pero también sirve. En este método, tomas el barómetro y te sitúas en las escaleras del edificio en la planta baja. Según subes las escaleras, vas marcando la altura del barómetro y cuentas el número de marcas hasta la azotea. Multiplicas al final la altura del barómetro por el número de marcas que has hecho y ya tienes la altura.

Este es un método muy directo. Por supuesto, si lo que quiere es un procedimiento más sofisticado, puede atar el barómetro a una cuerda y moverlo como si fuera un péndulo. Si calculamos que cuando el barómetro está a la altura de la azotea la gravedad es cero y si tenemos en cuenta la medida de la aceleración de la gravedad al descender el barómetro en trayectoria circular al pasar por la perpendicular del edificio, de la diferencia de estos valores, y aplicando una sencilla fórmula trigonométrica, podríamos calcular, sin duda, la altura del edificio.

En este mismo estilo de sistema, atas el barómetro a una cuerda y lo descuelgas desde la azotea a la calle. Usándolo como un péndulo puedes calcular la altura midiendo su período de precesión”.

“En fin –concluyó- existen otras muchas maneras. Probablemente, la mejor sea tomar el barómetro y golpear con el la puerta de la casa del portero. Cuando abra, decirle: "Señor portero, aquí tengo un bonito barómetro. Si usted me dice la altura de este edificio, se lo regalo".

En este momento de la conversación, le pregunte si no conocía la respuesta convencional al problema (la diferencia de presión marcada por un barómetro en dos lugares diferentes nos proporciona la diferencia de altura entre ambos lugares). Evidentemente dijo que la conocía, pero que durante sus estudios, sus profesores habían intentado enseñarle a pensar.

El estudiante se llamaba Niels Bohr, físico danés, premio Nobel de física en 1922, más conocido por ser el primero en proponer el modelo de átomo con protones, neutrones y los electrones que lo rodeaban. Fue fundamentalmente un innovador de la teoría cuántica.

Hagamos como Bohr, no nos conformemos con hallar la solución convencional de los problemas y tengamos en cuenta que hay muchas soluciones para cada uno. Aprendamos a pensar y utilicemos todos nuestros conocimientos para elegir la solución más práctica y rápida, que nos permitirá acabar definitivamente con el problema y poder dedicarnos a resolver otros.

Las levaduras, primer hongo "domesticado"

Escrito por Carlos Ferrer Florit

Alumno de 1º de Bachillerato IES Joan Ramis i Ramis

Los hongos son seres vivos quimio-organotrófos. Un tipo de hongo son las levaduras.

Se denomina levadura a cualquiera de los diversos hongos microscópicos unicelulares que son importantes por su capacidad para realizar la fermentación de hidratos de carbono, produciendo distintas sustancias.

Aunque en algunos textos de botánica se considera que las levaduras "verdaderas" pertenecen sólo a la clase Ascomycota, desde una perspectiva microbiológica se ha denominado levadura a todos los hongos con predominio de una fase unicelular en su ciclo de vida, incluyendo a los hongos basidiomicetes.

A veces suelen estar unidos entre sí formando cadenas. Producen enzimas capaces de descomponer diversos sustratos, principalmente los azúcares.

Una de las levaduras más conocidas es la especie -Saccharomyces cerevisiae-.

Esta levadura tiene la facultad de crecer en forma anaerobia realizando fermentación alcohólica. Por esta razón se emplea en muchos procesos de fermentación industrial, de forma similar a la levadura química, por ejemplo en la producción de cerveza (heneket), vino, hidromiel, pan, producción de antibióticos, etc...

Las levaduras se reproducen asexualmente por gemación o brotación y sexualmente mediante ascosporas o basidioesporas. Durante la reproducción asexual, una nueva yema surge de la levadura padre cuando se dan las condiciones adecuadas, tras lo cual la yema se separa del padre al alcanzar un tamaño adulto. En condiciones de escasez de nutrientes las levaduras que son capaces de reproducirse sexualmente formarán ascosporas. Las levaduras que no son capaces de recorrer el ciclo sexual completo se clasifican dentro del género Candida.

A parte de producir la fermentación en algunos de nuestros alimentos, también son causantes de diversas enfermedades.

Las infecciones por levaduras son generalmente el resultado de un crecimiento excesivo de un tipo de hongo llamado Candida albicans. Pueden presentarse en la piel, debajo de las uñas o en las membranas mucosas de la boca, la vagina, los bronquios y los pulmones.

Las infecciones por levaduras son un tipo de vaginitis. El síntoma clásico de las infecciones por levaduras es comezón en los genitales, tanto internos como externos, que a menudo se asocia con una secreción blanca que puede ser espesa o granulosa, como el queso cottage. Las infecciones graves provocan inflamación de los tejidos, enrojecimiento, hinchazón y a veces hasta sangrado puntiforme.

Por tanto, podemos decir que las levaduras se encuentran dentro de la vida humana de forma notable.

Neurotransmisores

Escrito por Pau Arnal Moreno

Alumno de 1º de Bachillerato IES Joan Ramis i Ramis

Las neuronas son pequeñas células de nuestro cerebro; pero ¿como actúan?

Se podría decir, que es como un juego infantil:

Un niño esta en clase de matemáticas y quiere decirle una cosa a un compañero que esta en la otra punta de la fila. No puede hablar, ya que la profesora le ha llamado la atención varias veces, por eso, lo que realiza es un acto instintivo: le da un empujón al niño que esta a su lado y le dice:

-¡pásalo!

Y así habrá conseguido que cada vez que un niño haya sido empujado por su compañero esta acción pase de uno a otro hasta el final.

Este comportamiento es comparable al de las neuronas, las cuales se comunican entre ellas como estos chicos. Ya que un simple estimulo puede hacer que el axón de una neurona vierta neurotransmisores, los cuales activarán los receptores de la neurona siguiente, como el brazo del compañero responde al empujón.

Esto hará que el estimulo vaya pasando de neurona en neurona.

Pero ahora no nos hemos de olvidar de los neurotransmisores, ya que el niño no se quedaría con la mano en el brazo de su vecino, ya por el simple hecho de protegerse de la reacción de su amigo por el acto realizado o que tenga que realizar otra acción con la mano: como comer, tirar papeles… Por ese mismo proceso, la mayoría de los neurotransmisores volverán a ser introducidos en la neurona -recaptación- y así poder volver empezar de nuevo.

Este proceso se llama transmisión sináptica

Fernando Alonso versus Les Molècules

Escrit per J. Simón Cardona Coll
1ºA Batxillerat Biología IES Joan Ramis i Ramis

Com es pot comparar en Fernando Alonso amb les molècules?

Son dues cosses totalment diferents però que intentaré apropar amb el coneixements adquirits amb uns mesos de biologia.

Algun cop ens hem sentit acalorats veient una cursa d’ Alonso? Molts dels aficionats ens dirien que sí, que fins i tot han suat en el tram final de la carrera veient i emocionant-se amb adelantaments del pilot. Pues tot i ser cosses dues cosses totalment llunyanes el suar i la velocitat que pugui agafar Fernado Alonso o qualsevol pilot o persona amb un cotxe i amb el que nosaltres ens acalorem i fins i tot suem, jo les aproparé.

La calor que nosaltres sentim quan suem o quan estem nerviosos i ens movem o quan botem per l’adelantament que acabem de veure d’Alonso es deguda a que les molècules adquireixen més velocitat de la que tenien anteriorment i per això notem una sensació major de temperatura al nostre cos, ja que pujar la temperatura només es augmentar la velocitat de les molècules i per tant donar un major valor a la seva energia cinètica; igual que ha de fer qualsevol pilot per avançar una posició, augmentar la seva velocitat del cotxe al seu cas, que no és menys que un cos humà i també augmenta la seva temperatura a medida que el motor treballa per augmentar la velocitat. Així, el nostre cos augmenta la seva temperatura quan les seves molècules augmenten la velocitat i paral·lelament el motor, i en definitiva el cotxe, s’encalenteix quan el pilot es posa en marxa i més especialment quan fa que el cotxe vagi al límit com és a la fórmula 1.

En definitiva, per acabar i per lligar els conceptes tan dispars, posaré un exemple gràfic; Fernando Alonso augmenta la velocitat i avança a Hamilton, amb el que el cotxe s’ha hagut de revolucionar i posar-se al màxim de les seves possibilitat i per tant l’encalentit molt; al mateix temps mils d’espectadors boten i criden perquè saben que és un avançament molt important, com que realitzen una activitat més complexa que abans, el seu cos augmenta la temperatura degut a que les molècules han augmentat la seva velocitat.

Així, es pot concloure que com més velocitat tingui el cotxe de Fernando més calor tindran mils d’aficionats que l’estiguin veient en aquell moment i “vibrin” amb ell i la seva carrera.