El vampiro de los libros

En varias ocasiones hemos discutido acerca de alguna noticia que sale en noticieros científicos, pero en esta ocasión me gustaría hablarles de una nota que no esta relacionada ni con las galaxias ni con los fósiles, una nota sobre un muy curioso fenómeno de sabotaje.

Ejemplos de libros, artefacto de manufactura humana para almacenar ideas, algunos pueden contener versiones alternas de la realidad o detalles sobre el funcionamiento de la naturaleza.

La nota es del informativo británico "The Guardian" y escrita por Alison Flood. Trata sobre la reacción de varios usuarios de Kindle (Kindle.- Lector de libros electrónicos declarado por De Galaxias y Fósiles como el invento mas importante desde la escritura y mejor idea desde la tableta de arcilla) que enojados ante la delación de un autor en sacar la edición electrónica de su libro, el cual se ha vendido muy bien en versión impresa, se dieron a la tarea de calificar el libro en el sistema del vendedor "Amazon.com" (quién permite calificar los libros de una a cinco estrellas siendo cinco los mas recomendados) con solo una estrella, lo que da al libro un "rating" muy bajo ante cualquier potencial comprador. Es decir, sabotearon las ventas en papel ante la falta de la edición electrónica. Esto es algo de lo mas curioso ya que no es solo que veamos que un grupo de personas quieran leer el libro en cuestión de forma cómoda y práctica como lo permiten los lectores electrónicos, sino que es un reflejo de algo que todos los usuarios de lectores electrónicos compartimos; la afición por la lectura. Pero una buena pregunta es ¿Por que leer?

Ya en la entrada "Esto" se habló y expusieron los argumentos a favor de declarar la lectura como el invento mas importante de nuestra especie y so vio como nos da una ventaja que es imposible de igualar (o tan siquiera de imaginar) por cualquier otra criatura. Por ¿que nos lleva a leer? Si fuera únicamente el instinto de supervivencia, ya quedaría satisfecho con averiguar lo relevante para el uso de maquinaria y el continuo desarrollo tecnológico. Entonces ¿por que tanta popularidad de los géneros "no vitales", como la novela, la ciencia ficción o los ensayos sobre campos que no son el nuestro? Mientras que para cualquier aficionado a la lectura, estas preguntas son obvias y bastante tontas, y los lectores de GyF son en mayor o menor medida lectores, me gustaría divagar un poco sobre estas cuestiones.

Cierto es que leer puede ser una buena fuente de entretenimiento y que el libro peor escrito puede superar a la mejor película, pero también es cierto que es mas económico energéticamente e intelectualmente ver la televisión que leer, razón por la cual los lectores somos una minoría en el planeta. Y sin embargo a muchos nos da por pasar horas leyendo, perdidos entre las pintorescas andanzas del Quijote y los retorcidos razonamientos de Kant, o bien siguiendo las especulaciones socio-políticas de Asimov y los planteamientos de Clarke. En breve, esta muy claro que al menos para una pequeña parte de la población mundial, la lectura es mas que algo que se "tiene" que hacer, es algo que hacemos por gusto. Algo que tiene en común toda lectura que sea recomendable en su género es que pone a trabajar nuestro cerebro, mientras mas nos sature del tema que nos gusta, mejor. Si han leído a S. J. Gould sabrán lo que les digo, su estilo ameno, incluso divertido y sin embargo espeso y repleto de información es adictivo para cualquier interesado en la paleontología. Gould puede capturar la atención del lector escribiendo durante 20 o 30 páginas sobre la posición de las patas de algún animalito extinto hace millones de años. Y su secreto es, que para alguien a quien le guste entender el funcionamiento de un ser vivo, un texto que te replete el cerebro de información sin cansarte será un verdadero tesoro. De igual manera para el filósofo social interesado en la historia las obras de Hume, Hobes y More serán como un paseo por el parque.

¿A que apela este afán de sobrecargar nuestros cerebros? En realidad pienso que se debe a algo muy humano, nuestro gusto por la resolución de problemas. Nos gusta conocer y aprender, la sensación de finalmente comprender algo o encontrar una respuesta hace mucho buscada es causada por una reacción electro-química en la cual se liberan los mismos neurotransmisores que están involucrados en las sensaciones de placeres mas primitivos, como el comer. Por lo tanto, si uno se toma la molestia de que leer algún buen libro, pronto salvará la barrera de la flojera y se transformará en un Lector. Y esta es la idea básica que les deseo transmitir, ser un Lector no es ser alguien que pasa la vista por infinitas líneas de texto día tras día, es ser alguien que vivirá en un mundo mucho mas extenso que el espacio encerrado en el horizonte que pueda ver, ya que las tradiciones y geografías de tierras distantes le serán conocidas, alguien para quién el ver un insecto o planta le hará recordar que conoce los generales del funcionamiento de sus sistemas, que sabrá del flujo de agua en los conductos y hojas. En realidad las posibilidades de expansión para le mundo del lector son el compendio de la experiencia de cada persona que ha escrito en la historia y cuya obra se recuerde.

"El Quijote Leyendo" de Gustavo Doré. Retrata el mundo ideal que se formó el Quijote en la cabeza, después del leer cuanta novela de caballería pudo, así se volvió "loco" al vivir en un mundo diferentes al de los no-Lectores, algo que en lo personal, me parece muy buena idea.

Pero claro, si usted esta leyendo esto, muy probablemente ya sea un Lector, por lo que sería inútil escribir todo esto. Mas ahora les hago una propuesta, modifiquemos la sociedad. Iniciaré recordándoles algo obvio que de seguro ya han observado; las ideas y conductas se transmiten de persona en persona, y lo socialmente aceptable es aquello hecho por la mayoría o por un grupo que aparente estarla pasando bien. Por ejemplo, para mucha gente, el ver a un grupo de personas realizando una actividad dada y ver el grupo tiende a mantenerse unido adquirirá una curiosidad natural por dicha actividad (estoy hablando de aceptación social, razón por la cual muchos jóvenes inician con costumbres como el fumar, al ver a otros jóvenes que disfrutan de un estatus social deseado). Entonces, ya que no podemos "instalar" conductas en otras personas, ¿que tal si transmitimos la idea de leer? Sea visto(a) leyendo, transmita con su conducta el gusto que tiene por algún libro, que la idea de "leer este libro es placentero, leer este libro me sitúa en una posición de ventaja" y no estará mintiendo ya que es bien sabido que quien posee conocimiento que otros no poseen esta en ventaja. Si cada uno cumple con la meta de transmitir el gusto por la lectura a solo dos personas a lo largo de su vida, será suficiente para sobrepasar, después de pocas generaciones la tasa de crecimiento de la población. En otras palabras, generar un mundo de Lectores es posible. Transmitir la tendencia de alimentarse de los libros, la idea de que las mas importante posesión de uno es el conjunto de libros que tiene por leer, generará a la larga una sociedad con una mejor comprensión del funcionamiento, no solo de la naturaleza, sino de si misma y que por lo tanto sea mas eficiente al tratar sus problemas.

El ser un vampiro que se alimenta de libros y transformar a otros en lo mismo es una solución a muy largo plazo, unos cuantos siglos, pero es una solución de fondo, en cuanto la idea de vivir del conocimiento se distribuya por la sociedad, cada nueva generación verá la idea venir de diversas fuentes, como un eco rebotando entre las personas.

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Como Tarzan

Muchos recordarán la muy innovadora forma de locomoción desarrollada por Tarzan para ir del punto A al punto B en la selva. Este consistía en colgarse de las lianas de los arboles y dejar que la gravedad hiciera lo suyo mientras la fuerza centrífuga y la tensión en la cuerda (liana) lo dirigían, todo mientras emitía un peculiar grito cuyo propósito nunca entendí. En este caso se trata de una aplicación de baja tecnología para mover una masa, pero existen propuestas de tecnología un poco mas avanzada que utilizan básicamente los mismos principios, es decir, amarrar una masa a una cuerda y darle un movimiento giratorio. En particular una propuesta para mover masas en el espacio basada en el uso de un sistema de dos masas unidas por una cuerda.

Ejemplo de aplicación de un sistema para elevar un satélite de una órbita baja a otra mas alta por medio de un sistema simple de dos masas y una cuerda conductora.

En el caso de las aplicaciones espaciales, se trata de una propuesta que aún esta en la mesa de diseño, en estas aplicaciones la cuerda ha de ser de algún material conductor de la electricidad y que sea suficientemente fuerte como para aguantar la tensión de las masas y sin embargo sea suficientemente ligera como para ponerla en órbita.

La propuesta es colocar dos cargas útiles (desde satélites, a unidades habitacionales) unidas por esa cuerda. El objetivo de que sea de un material conductor es para aprovechar un efecto que surge por las leyes de la electrodinámica. Para entender esto hablemos un poco del efecto de mover un material conductor por un campo magnético.

Ejemplo de interacción entre el campo magnético terrestre y el sistema de cuerda conductora al subir o bajar de órbita. Con una órbita suficientemente elevada se podría alcanzar velocidad de escape, es decir se podría impulsar una misión interplanetaria con este sistema.

Recordaran que los generadores eléctricos contienen imanes, estos cumplen la función de crear un campo magnético dentro del cual se moverá una bobina de alambre (por lo general de cobre) y al hacerlo se induce una corriente en dicho conductor, corriente que luego que se puede canalizar por un circuito para aprovecharse. De la misma manera se puede tiene un arreglo similar al generador en un motor eléctrico, pero el orden es inverso, en este caso se aplica una corriente y se ocasiona que la bobina se mueva, lo cual se puede utilizar si se acopla la bobina a un eje para que se mueva.

Otra cosa a considerar es que nuestro planeta, tal como algunos otros cuerpos del sistema solar están rodeados de fuertes campos magnéticos que ocurren naturalmente, llamados magnetosferas. Por lo tanto, si colocamos algo que se comporte como un alambre dentro de ese campo y lo datos de una carga, lo veremos interactuar con el campo. Así si en este sistema, las masas atadas a los extremos de la cuerda la pueden dotar de una corriente, se tendrá una fuerza similar a la que hace moverse los electrones para originar la corriente en el generador eléctrico, pero en este caso actuará no solo sobre los electrones en la cuerda sino sobre la cuerda misma, y por lo tanto en las masas. De esta forma se podría "empujar" el sistema a orbitas mas altas o mas bajas.

Ejemplo un potencial viaja a la Luna por medio de el sistema mencionado en el texto. Todas las maniobras son realizadas con energía eléctrica producida por celdas solares.

Las aplicaciones de este tipo de sistemas son varias. Se podría utilizar un sistema para "atrapar" un satélite en órbita baja (donde es barato colocarlos) y lanzarlos a órbitas mas altas (a donde es caro llegar) utilizando la energía de una corriente eléctrica generada con celdas solares (muy barato). O se puede utilizar el sistema para generar energía que sea mandad a la Tierra, e inclusive se puede equipar a los satélites nuevos para que al terminar su vida útil desplieguen una masa atada con una cuerda y así se genera una fuerza de resistencia que reduzca la altura de la órbita para caiga a la atmósfera y se desintegre rápidamente en lugar de que pase siglos orbitando siendo un pedazo mas de basura espacial.

Son muchas las potenciales aplicaciones y grandes las ventajas de este sistema, pero las dificultades técnicas son considerables. Ya se han hecho algunos experimentos, pero el problema de controlar la intensa carga que se acumula en el conductor aun no se resuelve del todo.

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Limpiando telescopios

Una pregunta frecuente entre aficionados a la astronomía es sobre como limpiar sus telescopios, binoculares y oculares. Por supuesto cualquier astrónomo, aficionado o profesional sabe del problema de la acumulación de polvo en las superficies de los instrumentos. Incluso me he enterado de verdaderas historias de terror donde toda clase de substancias contaminan las superficies de los telescopios, desde café hasta aceite (viví mi propia historia de terror cuando grasa derretida manchó la superficie del espejo primario de mi SCT). Algunas de estas historias concluyen con el dueño del telescopio intentando limpiar la óptica como si se tratara de un plato de cenar y arruine así por siempre el aparato.

Diagrama de un telescopio Schmidt-Cassegrain, de los mas complicado de limpiar y entre los cuales se ha de procurar ensuciarlos lo menos posible para no tener que limpiarlos. El lente corrector (a la derecha) se podría limpiar con relativa facilidad, pero los espejos requieren mucho cuidado y experiencia para no arruinarlos. El ensamblaje también implica muchas horas de trabajo para dejar la óptica de forma adecuada.

El problema es que la óptica de un instrumento astronómico es sumamente delicada, y a pesar de que se trate de vidrio, no se puede lavar como si fuera un refractario de cocina (supe de una señora que arruinó el espejo de su telescopio newtoniano, después de 10 años de fiel servicio, con una esponja de lavar platos). Así que he decidido escribir algunas recomendaciones referentes a la limpieza del equipo usado en astronomía. Como una regla general hemos de recordar que el equipo astronómico se limpia lo menos posible

Exterior del aparato.
El exterior de un telescopio o binoculares, es decir, los componentes metálicos o plásticos visibles desde afuera se pueden limpiar con un trapo limpio ya sea de tela o papel (tipo servilleta o Kleenex) cada dos o tres semanas, aunque de ser posible se ha de procurar mejor evitar que se ensucie en lugar de limpiarlo.

Óptica.
En cuanto a los lentes y cualquier componente óptico que se vea desde afuera, se recomienda utilizar aire comprimido y seco. Al aplicarlo se ha de procurar hacerlo con un ángulo de 45 grados, nunca dejando que el aire golpee de frente al vidrio, pues esto podría provocar que se raye al arrastrar partículas de polvo por la superficie.Esta operación es mas delicada que limpiar el metal o plástico ya que la calidad e integridad de la óptica es fundamental para mantener una buena imagen en el telescopio.

En caso de que la óptica, en lo que se refiere a lentes y no espejos, requiera mas que el aire para quedar limpio, se ha de preparar una solución limpiadora. Celestron recomienda para sus telescopios una mezcla de 60% alcohol isopropílico y 40% agua DESTILADA (destilada, no purificada) a la cual se le han de agregar, solo en caso de extrema necesidad, dos gotas de jabón líquido para platos por cada litro de mezcla. Mientras que Meade recomienda 1/3 de alcohol isopropílico y 2/3 agua destilada con, solo si es muy necesario, dos gotas de jabón biodegradable líquido para platos por cada litro.

Al aplicar estas mezclas a los lentes, se debe de hacer despacio, sin dejar que se golpee la superficie por el chorro y en caso de que se justifique se puede pasear un algodón o Kleenex con extrema suavidad por la superficie, apenas tocando el lente y sin ejercer casi anda de presión. Después de limpiar el vidrio, se ha de cubrir con una capa de alcohol isopropílico puro para enjuagar la mezcla, después de hacer esto se puede poner a secar. La razón de enjuagarlo con alcohol es por que esta sustancia remplazará a la mezcla y se evaporará rápida y limpiamente sin dejar residuos sobre la superficie.

Por supuesto no es necesario recordar tener extremo cuidado al desarmar el telescopio y recuerden que la posición y orientación de los espejos/lentes es extremadamente delicada, por lo que moverlos para limpiarlo debe ser justificado. En realidad piensen si vale la pena arriesgar la óptica del telescopio por limpiarlo, consideren que es probable que quede inservible.

Por lo general quienes hemos usado instrumentación astronómica aprendemos que al sufrir de un poco de suciedad en las superficies ópticas es preferible dejarla en lugar perturbar la calidad de la óptica con una limpieza no justificada.

Y por favor, JAMAS intenten limpiar el espejo de un telescopio, y MENOS el de un Schmidt-Cassegrain o Maksutov ya que son extremadamente delicados. Y cualquier caso siempre es mejor llevar el aparato con alguien que tenga mucha experiencia en tales oficios. Una buena referencia la pueden encontrar en la siguiente liga: http://sctscopes.net/ASO_Cleaning_System.rtf

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La Luna que se encoje

Habrán escuchado hablar o leído sobre la noticia que anuncia el descubrimiento hecho por el Orbitador de Reconocimiento Lunar donde se afirma que la Luna se ha encogido. Bueno algunos medios fueron un poco amarillistas ya que el encogimiento fue de solo 100 metros y durante un periodo de 1000 millones de años es decir 1 cm cada 100,000 años, pero de lo que casi no se escucha es sobre las posibles causas para se encoja (por reducido que sea esto) un cuerpo celeste o sobre como fue que se determinó este cambio de tamaño.

Orbitador de Reconocimiento Lunar, la sonda que tomo la imagen del descubrimiento.

Atendamos primero el segundo punto, sobre la determinación del cambio de tamaño en la Luna. Como se mencionó, esto se descubrió por la sonda Orbitador de Reconocimiento Lunar (ORL). Esta es una sonda que se dedica a estudiar la luna con imágenes de alta resolución y una variedad de instrumentos. En este caso, fue una imagen de unas colinas lo que indicó el posible cambio de tamaño. Estas colinas se forman como arrugas en el terreno al verse sometido a una fuerza de compresión. En la Tierra tenemos muchos casos similares lo que no es de extrañar ya que nuestro planeta es muy activo geológicamente. En cada ocasión en que dos placas tectónicas chocan tienden a comprimirse y se forman arrugas que dan origen a colinas y mas tarde montañas. Pero en la Luna no hay placas tectónicas, o mejor dicho, se fundieron solidificándo y fijándo firmemente hace miles de millones de años, cuando la Luna era aún joven por lo que no se espera una actividad tectónica con fuerza suficiente como para hacer arrugar la superficie de esa forma. Entonces, si las colinas son relativamente nuevas (en un cuerpo tan viejo como la Luna, 1000 millones de años es "joven") deben tener algún origen no-tectónico, ya que en tan poco tiempo no se acumularía suficiente energía. Por lo que la otra opción viable es la reducción en diámetro de la Luna.

Imagen donde se muestra la colina o "arruga" en el terreno lunar donde se muestran pequeños cráteres (flechas blancas) que revelan lo joven que es esta estructura.

Pero como se fijan , esto depende del hecho de que las colinas sean relativamente nuevas, lo que nos lleva a atender la otra pregunta: ¿Como saben que las colinas son recientes? Bien, en la Tierra la edad de las elevaciones del terreno se puede estimar por una serie de métodos, en especial por la erosión que ha sufrido, ya que en periodos largos esta se da de forma casi constante. Pero en la Luna no existe la erosión ¿cierto?...............................¡falso! existe un fenómeno de erosión en la Luna que es de enorme utilidad para determinar la edad de estructuras en el terreno. Esta erosión es causada por polvo transportado, tal como en la Tierra, pero a diferencia de en nuestro planeta, en lugar de que una atmósfera mueva el polvo, son los impactos de cometas y asteroides quienes lo mueven. Imaginen que un pequeño cuerpo impacta en la Luna dejando un nuevo y bien definido cráter. Cuando otro cuerpo se impacte en las cercanías causando un nuevo cráter y levantará una nube de polvo que se depositará en una vasta región. Si parte de ese polvo cae sobre el primer cráter borrará un poco los detalles del mismo, es decir, el borde se redondeará y cualquier detalle pequeño ira desapareciendo. Claro que este proceso es muy lento y toma mucho tiempo borrar un cráter, pero implica que los cráteres solo existirán un tiempo determinado, con los ejemplares pequeños durando menos que los grandes. Gracias a esto, y a que en la fotografía del ORL se aprecia que la colina perturbó cráteres pequeños resulta evidente que la formación de dicha estructura fue reciente, hace tan poco tiempo que los pequeños cráteres no se han borrado. Calculando lo que durarían los cráteres de ese tamaño se obtiene que no tendrán mas de 1000 millones de años.

Imagen tomada por la misión Apollo 15, se ven cráteres de varios tamaños y edades, noten como unos están mas "gastados" es decir, menos definidos que otros.

En cuanto a la razón de que un cuerpo celeste se encoja, se debe al enfriamiento del núcleo. En todo cuerpo sólido sucede esto, aunque en la Luna, con su reducido tamaño es un efecto mas marcado que en la Tierra, digamos, por la reducida cantidad de elementos radioactivos que alberga.

Así que como ven, nuestro blanco compañero espacial no es tan tranquilo como nos hace creer la constancia de sus correrías nocturnas, sino que es un lugar dinámico, aunque los cambios sucedan con increíble paciencia.

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Depresión como adaptación

En un articulo publicado en la Scientific American MIND de Febrero de 2010 por Paul W: Andrews y J. Anderson Thompson, se trata de un tema muy llamativo, la depresión. Lo interesante del articulo fue la forma innovadora de tratar la depresión, no como una enfermedad sino como una adaptación evolutiva.

Distribución en el cerebro de la molécula 5HT1A, el rojo marca la mayor densidad y el azul la menor.

El razonamiento de los autores se basa en dos hechos llamativos. El primero que mientras las enfermedades mentales, tales como esquizofrenia o desorden obsesivo-compulsivo afectan a el 1 o 2% de la población, la depresión afecta al 30 a 50% de las personas en países desarrollados o en vías de desarrollo. Por lo que sería dificil pensar que tantos cerebros tienen problemas serios y en cambio un escenario mas viable es que el mecanismo que detona la depresión se encuentra latente en todos nosotros, pero solo en algunos se activa por alguna razón particular a ellos. Esto es ya que si la depresión fuera una "error" en el funcionamiento o estructura del cerebro, algo regulado genéticamente, la selección natural ya la hubiera eliminado de la especie o al menos la mantendría en muy baja proporción, ya que es una aflicción que claramente impide el funcionamiento del individuo en situaciones sociales o atacar problemas estratégicos de la vida diaria. El segundo argumento para decir que la depresión es una adaptación evolutiva es el neuro-receptor 5HT1A. El 5HT1A es una molécula que se encuentra en nuestro cerebro y que es la que facilita que se asimile la serotonina, una molécula implicada profundamente en la depresión y que es el blanco de muchos de los antidepresivos actuales. Pero lo relevante del 5HT1A es que también se encuentra presente en especies cuya rama evolutiva se separó de la nuestra hace bastante tiempo tales como las ratas y ratones. Y la similitud entre las dichas moléculas de los roedores y las nuestras es del 99%, lo que implica que la selección natural la ha mantenido funcional desde millones de años. Algo que sería muy raro si la presencia del 5HT1A fuera un error.

Entonces tenemos que la presencia de un agente que permita la asimilación de la serotonina, detonando al depresión es algo que la selección natural ha mantenido. ¿Pero por qué? ¿Que posible beneficio trae el ser momentáneamente disfuncional en el ámbito social o ver reducida la capacidad de atacar los problemas que se nos presentan? La pregunta sería mas bien, ¿No tiene otro efecto además de la depresión el 5HT1A? De hecho sí. Nuestro amigo del alfa-numérico nombre esta también involucrado en el proceso se llevar combustible a las neuronas. Aquí es cuando vale la pena hacer una pequeña pausa para explicar algo sobre la depresión.

Cuando una persona sufre de depresión suele pasar mucho tiempo pensando, lenta y metódicamente en la situación que lo llevó a tal estado. Este tipo de análisis suele llevar a dividir un problema grande y complejo en varios mas pequeños y sencillos de tratar. Sin embargo para lograr estos altos niveles de concentración se han de activar una región del cerebro llamada corteza ventrolateral prefontral (CVLPF), la cuál al encontrarse muy activa evita que uno se distraiga de una situación en particular, pero con el costo de que se estresan mucho las neuronas al mantenerlas a "toda marcha" durante largos periodos de tiempo, para lo cuál es fundamental mantener el combustible fluyendo, de lo contrario se corre el riesgo de sacrificar muchas neuronas. Como pueden ver, en este caso es muy útil algo que mantenga las neuronas funcionando.

Así que tomando todo esto en cuenta, los autores del dichoso articulo proponen una nueva forma de ver la depresión. No como un desorden, un "desperfecto" en el funcionamiento del cerebro ante el cuál se ha de tratar con drogas y forzar a la persona a "pensar en algo mas", sino como un mecanismo en nuestro complejo y costoso cerebro que nos ayuda a concentrarnos en UN muy particular problema que nos resulta especialmente grave para estudiar bien cada uno de sus aspectos y pensar en una potencial solución, sobre todo en el tipo de problemas que suelen aparecer ante la actividad mas compleja que hacemos los humanos, formar grupos sociales y vivir en ellos con estructuras y situaciones cada vez mas complejas.

Justo el tipo de situaciones en la que es bueno pensar bien las cosas.
Nota: La imagen se titula "Lo malo de ser adoptado", autor desconocido.

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¿Abuelo esponja?

Hace poco se reportó en la revista Nature (5 de Agosto del2010) unos resultados de un estudio hecho en base a un catalogo genético de una especie de esponja que vive entre corales. Mientras que no puedo evitar recordar a cierto personaje de los dibujos animados quien también es una esponja(sea, de baño) y vive bajo el mar dentro de una piña, puedo asegurar que el sujeto de estudio no se llamaba Bob sino Amphimedon queenslandica. Y los resultados de el estudio son sorprendentes.

Amphimedon queenslandica, nuevo candidato a ser lo mas semejante actualmente vivo al animal mas primitivo y ancestro de toda la fauna actual. Fotografiado en el coral donde vive.

Si recuerdan, todo los seres vivos tenemos una base genética común, lo que implica, entre otras cosas que existió para cada grupo de animales un ancestro común y para todo ser vivo en la Tierra un Último Ancestro Común Universal (ver LUCA). Pero en el caso del estudio antes mencionado, el resultado es que la esponja dicha, a pesar de aparentar ser un animal muy sencillo, contiene casi tantos genes como los humanos (las esponjas contienen entre 18,000 y 30,000 genes). Y comparando algunos marcadores genéticos, se ve que este animal esta muy cerca de la base de el árbol genealógico que contiene a todos los animales.

Esto implica que esta especie es probablemente similar, al menos en algunos aspectos, al primer animal claramente diferenciado, y también que comparte características genéticas con todos los animales. Antes de la publicación de dicho estudio se publicó otro donde se apuntaba a una especie de medusa a ser el ser vivo actual mas parecido al Ancestro Común Animal, pero la esponja esta aún mas cerca de dicho ancestro.

Entre las cosas que la esponja no comparte con nosotros es el hecho de que no fabrica músculos, tejido epitelial (son tejidos que sirven para separar órganos o para generar piel y demás envoltorios que un ser vivo ocupa) y nervios, sin embargo si tiene moléculas que son usadas por las células nerviosas para comunicarse y proteínas necesarias para fabricar músculos. Es decir, a pesar de que no tiene algunas estructuras muy importantes para los demás animales, si tienen el potencial genético para fabricarlas.

Este era el antiguo candidato a ser lo mas semejante al Ancestro Común Animal.

Algo que los autores del articulo notaron fue que muchos de los genes que compartimos con las esponjas y casi cualquier otro animal, son precisamente los mismos involucrados en el cáncer. Es decir, parece ser que el cáncer es una enfermedad de la multiceluralidad. Un costo evolutivo a ser grandes y complejos.

Un dato curioso es que la esponja tiene 705 genes (eso es mas que cualquier otra especie) que codifican kinasas que son proteinas que pegan moléculas de fosfato a otras proteínas ¿por que la esponja necesita tanto fosfato en tanta proteína? nadie sabe.

Así que al parecer, si todos construimos nuestro árbol genealógico hasta que incluya a todos los animales ultimo de los abuelos se parecería mucho a una esponja.

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Lo que será y nunca fue

Recuerdo el entusiasmo que tenía de niño para que llegara el año 2000. Por supuesto, era para ver los carros voladores, ciudades flotantes e impresionantes misiones espaciales a las colonias en la Luna y Marte. Y claro que imagine tener androides y computadoras consientes como compañeros en la vida diaria encargándose de los quehaceres cotidianos.

"A la opera en el año 2000", así se titula esta obra francesa de principios del siglo XX, mostrando los vehículos que se concibió serían usados para el transporte urbano, curiosamente, la ropa no cambió.

Pero claro, el año 2000 llegó y se fue sin carros voladores ni el resto de la parafernalia prometida y aún en el 2010 es trabajoso hablar con una computadora y en el mejor de los casos solo se logra que obedezca algunos comandos básicos. Y bueno, el año 2000 fue un icono de lo que se esperaba en el futuro, y el objetivo favorito de los paleofuturos. Los paleofuturos son las visiones que se solían tener de alguna época y que nunca fueron realidades. El contemplar en retrospectiva estos paleofuturos es muy interesante ya que permite apreciar las aspiraciones y sueños de otras épocas y con un poco de cuidad nos enseña algunas cosas sobre nosotros mismos.

Arriba. En el año 2000 un policía volador llama la atención a un aviador.
Abajo. Uso de mineral de radio como fuente de calor en lugar de combustión de madera, se concibió cambiar una fuente de energía pero no la ropa .

Consideremos las primeras imágenes mostradas en esta entrada, muestran imágenes de la vida en Francia en el año 2000 dibujadas en 1910. Se pueden ver actividades como el ir a la opera, pasear o quedarse en casa. Se puede ver que los vehículos voladores dominan en las escenas, se iria a la opera en extraños aparatos con elementos de avión, helicóptero y dirigible. Los policías usarían uniformes con alas para cuidar la vías aéreas y en las salas, en lugar de quemar madera se utilizaría mineral de radio para calentarse (claro, en esta época la relación entre la exposición a elementos radioactivos y el cáncer no era conocida), se enviarían mensajes auditivos en cilindros grabados y por alguna razón pensaron que se jugaría criquet bajo el agua.

Arriba. Un hombre recibe un cilindro grabado con un mensaje personal en lugar de correspondencia escrita (estos cilindros se dejaron de usar al inventarse los primeros discos).
Abajo. Juego de Criquet bajo el agua ( no tengo ni idea de por que pensaron que se llegaría a esto, ¿Falta de lugar sobre población en la superficie? ¿Destrucción de la capa de ozono? ¿Invasión de los Ingleses?)

Hoy nos pueden parecer muy encantadoramente inocentes las mentes de 1910, pero pasemos a los años 60's, cuando Arthur C. Clarke escribió "2001: Una odisea espacial" en la cual se muestra a HAL, una computadora consiente que conversa y juega ajedrez con los tripulantes de la nave Discovery (y termina matándolos) y la que, como todo buen fan de la ciencia ficción sabe, fue encendida el 12 de Enero de 1997 (en la película, por alguna razón lo cambian a 1992). En esta historia se habla de una misión al sistema solar exterior (Saturno) y estaciones espaciales que se usan como escala en vuelos rutinarios a la Luna. Hoy también nos puede parecer un poco iluso, pero lo que Clarke y los alegres dibujantes franceses de 1910 tienen en común, es que proyectaron las ideas de su tiempo hacia el futuro, a casi la misma fecha, 2000 y 2001.

Transporte urbano del año 2000 en París, concebido en 1910.

Este es un patrón recurrente, cuando hablamos de como será el mundo en el futuro, tomamos el presente y lo extendemos hacia adelante, sin ninguna habilidad de prever los cambios que aparecerán, como la impracticidad del vuelo solitario o las limitaciones en el trabajo con silicio de los microchips. De cualquier forma se han dado casos en los que por poco se acierta con tales predicciones. Por ejemplo, si existen actualmente modelos de autos voladores (increiblemente caros), y los mensajes sonoros grabados en cilindros se asemejan en concepto a los podcast y mensajes dejados en contestadoras telefónicas.

Moller Skycar el principal modelo de vehículo volador personal para el tránsito urbano.

Así que podemos ver que continuamente estamos creando mas paleofuturos, siempre proyectando hacia el futuro nuestro mundo presente con algunas esperanzas y anhelos. Y estoy seguro, de que en el 2050 nuestras visiones sobre como será el mundo entonces se verán igual o mas inocentes que las anteriores. Sobre que tanto podemos confiar en nuestras predicciones; ¿en que acertamos y en que no? ¿donde la historia dará un giro inesperado? no lo sabremos hasta entonces cuando se sepa qué formó el nuevo paleofuturo. Por lo pronto, aun intento desifrar por qué en 1910 pesaron que se jugaría polo debajo del agua en el año 2000.

Emblemático "ojo rojo" de HAL, la mas famosa computadora de la ciencia ficción y ejemplo de las esperanzas que se tenían puestas en la tecnología electrónica e inteligencia artificial. (tengo el "ojo rojo" de fondo de pantalla, por precaución ignoro los mensajes de la computadora recomendando que revise el emisor bluetooth).

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Atención: Por mal clima el fin del mundo se pospuso hasta el 2012, lamentamos las molestias.

Pocas cosas le gusta mas a la gente que enfrentarse al inminente fin del mundo sin tener posibilidad alguna de salvar su vida. Es como si las mejores vacaciones fuera coronada con lluvias de fuego y toda clase de castigos caídos desde el cielo, salidos de las aguas y emergidos del suelo. Afortunadamente nuestro mundo gusta de terminar de forma periódica, o al menos eso parece.

Entre los favoritos para ser causa del fin del mundo esta la actividad solar, aunque exagerada y fuera de contexto.

También es conocido, para cualquiera que ha estudiado un poco de historia, que el ser humano gusta de cometer los mismo errores una y otra vez. Esto podría ser por la falla de una generación de registrar lo aprendido para beneficio de futuras generaciones (falla que puede tener un sinfín de causas) o lo que es mas viable, la falta por parte de una generación de disposición de aprender del pasado culpando a la falta de tiempo o asumiendo que somos mas inteligentes o sabios por el solo hecho de nacer después de generaciones pasadas. También, es muy evidente que si algo no nos gusta es auto-criticarnos y examinarnos, en particular si las conclusiones puede llevar a la conclusión de que hemos de modificar nuestra forma de pensar.

Un muy llamativo ejemplo es la larga lista de "finales del mundo" que se han dado en la historia. Según el calendario en uso en un cultura en particular se gusta de adjudicar a fechas numéricamente especiales de toda clase de significados solo por el hecho de ser múltiplos de algún otro número. De hecho en un conteo rápido y no muy exhaustivo se pueden encontrar mas de 50 predicciones del fin del mundo entre el año 30 y 2000. Y claro, no olviden el 14 de Agosto del 2008, cuando se anunció el supuesto fin del mundo por que el LHC (Gran Colisionador de Hadrones) destruiría al mundo (jamás entendí el "fundamento" de esta idea). El punto es que desde las predicciones bíblicas hasta los cálculos licenciosos sobre los supuestos efectos de las alineaciones planetarias, una gran cantidad de finales del mundo han dejado a sus "fans" vestidos y alborotados ya que no se presentan y no mandan ni una notita explicando el motivo de su falta de profesionalismo. Y cuando digo que los dejaron vestidos, es literal ya que se presento un caso en que un muy maleducado fin-del-mundo no se presento el 3 de Abril de 1843, aún cuando William Miller, quién se tomo la molestia de hacer la predicción, había vendido una gran cantidad de "togas blancas de la ascensión" de diseño exclusivo, lindo color blanco que combina con las nubes y garantizadas a ayudarte a entrar en el paraíso. Pero ya que se no se terminó el mundo ni consumido por el fuego (probablemente por recortes presupuestales en el combustible) la fecha de cambió y se anunció que el fin sería el 7 de Julio. Resulta que ese fue un día muy agradable así que anunció aun otra postergación para el final, ahora el 21 de Marzo de 1844. En esta ocasión aquellos que esperaban el final se alegraron ya que fueron sorprendidos por una fuerte tormenta, pero se terminaron conformando con seguir existiendo, aunque mojados, hasta la nueva fecha, del 22 de Octubre. En dicha fecha tampoco se terminó el mundo, lo que dejó muy desilusionados (pero ya secos) a miles que esperaban tocar en las puertas del cielo.

Otros favoritos con los cometas.

Por supuesto el señor Miller amasó una fortuna vendiendo las "togas de la ascensión" (algo nada ético, considerando que ni siquiera eran impermeables). Pero lo mas interesante es que mucha e la misma gente que espero el final en la primer fecha lo siguió esperando en las siguientes, esto dió lugar a algo que los psicólogos llaman "disonancia cognitiva" que se da cuando uno tiene en su conjunto de ideas conjuntos de información o "hechos" (verificados y/o asumidos) que se contradicen y tiene a reconciliarlos, en el proceso generando toda clase de explicaciones y racionalizaciones. Es decir, seguimos con la misma idea a pesar de que algo mas lo contradiga y para salvar las contradicciones los justificamos e inventamos toda clase es excusas. Ahora, sería hasta cierto punto entendible incurrir en la disonancia cognitiva en casos en los cuales algunas ideas muy preciadas están en peligro, pero es llamativo que al no ver realizado el prospecto de un final inminente se nieguen a dejar morir esa idea.

Y claro, los aceleradores de partículas, de los cuales constantemente esperan que salga un hoyo negro que se coma la Tierra (lo cual, obviamente, no es siquiera viable).

Así que tanto como individuos y como especie tendemos no modificar nuestras ideas sobre nuestra propia destrucción. Esto, junto con la falta de aprendizaje histórico se puede ver hoy. Los invito a observar y estudiar el mas reciente "fin del mundo", el 2012. Entre las cosas que me han llamado la atención es la justificación anticipada. En esta ocasión se usa el término "fin del mundo" solo al principio (sirve para llamar la atención, vender el libro, dar el "click" en el sitio web y no cambiarle de canal a la tele) pero luego cambia a "grandes cambios" o "gran crisis". Probablemente esto es muy adecuado ya que el mundo muestra una gran renuencia a terminar y por "granes cambios" o "gran crisis" se puede entender cualquiera de las muchas cosas que pasa en un año común. Aún así, de seguro cada cosa que pase en el 2012 se dirá que fue predicho por lo Mayas (después de que pase, claro), así que cada avión que se estrelle, el resultado de cada elección, la conducta del mercado, incendio forestal y todo lo que suceda habrá sido predicho por los Mayas.

Es muy claro que por alguna razón (morbo, creencia sincera, fanatismo, interés económico) algunas personas seguirán esperando mas fines del mundo, mientras que otros seguirán estudiando toda clase de aspectos de la condición humana y la forma de pensar de las personas y de actuar de los grupos. En lo personal, prefiero estar en el segundo grupo.

Libros recomendados:

1. Richard Kyle, "The last days are here again: A history of the end times," Baker Books, (1998), Pag 111.
2. Watchtower magazine, 1924-JUL-15, Pag 211
3. William Martin, "Waiting for the End: The growing interest in apocalyptic prophesy," The Atlantic Monthly, 1982-JUN. http://www.theatlantic.com/
4. "Herman L. Hoeh," Wikipedia, , de: http://en.wikipedia.org/
5. Mike Harris Jr., "Arnold Murray. False Teacher. False Prophet.," Mikes Christian Corner, en: http://www.mikeschristiancorner.com/

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Tecno-evo III

Cuando hablamos de evolución se nos vienen muchas ideas a la mente, algunas de ellas erróneas. En primer lugar se piensa que por "evolución" se implica un mejoramiento, que las versiones modernas son superiores en todo aspecto sobre las antiguas, cuando en realidad solo implica una adaptación, una "superioridad" válida solo en un momento y un ambiente. Por otra parte se cree que solo existe la evolución Darwiniana, siendo que está es solo la mas conocida, la que gobierna el mundo natural, pero se puede tener, por ejemplo, una evolución artificial. Un caso muy particular es lo que hemos hecho con los animales que hemos domesticado, como los perros, en cuyo caso, a base de ir seleccionando crías de lobos cada vez mas mansas y amistosas a nosotros fuimos, poco a poco generando los perros actuales.

Árbol evolutivo de la especie humana constituye ejemplo típico para especies biológicas.

Pero existen sistemas artificiales que también están sometidos a una evolución Darwiniana. En particular los programas de computadoras, el software puede ser sometido a procesos de selección, que si bien son artificiales tienden a simular la selección natural por la complejidad en se dan. Pero antes de continuar, hablaremos un poco sobre un programa muy particular que ha evolucionado con una gran similitud a la forma en que evolucionan las especies biológicas. Este software es el sistema operativo Linux. Linux, si bien es un conjunto de programas, lo trataré como un sistema, compuesto por varias partes que interactúan y se necesitan mutuamente.

Linux es un sistema operativo, es decir un programa que se encarga de administrar los recursos de una computadora e interactuar con el usuario. Es decir, es el "mayordomo" que se encarga de mantener la computadora funcionando y coordinar a los programas que usamos como usuarios. Es decir el deseamos usar un procesador de textos, el sistema operativo lo llama y atiende para que pueda cumplir su cometido. Por ejemplo si mandamos al procesador de textos grabar el archivo en el que estamos trabajando, el sistema operativo ayuda a dicho programa traduciendo la orden de "grabar el archivo" en instrucciones tan específicas que la computadoras pueda ejecutar.

Tux, la mascota y emblema de Linux (no tengo idea de por que es un pinguino).

La mayoría de las personas utilizan alguna versión del sistema operativo "Windows" (sin saber que tienen opción, y que ese sistema venía con la computadora por un acuerdo comercial impuesto por Microsoft). Las curiosas propiedades evolutivas de Linux se deben a su origen. Linux nació como un proyecto de tesis de Linus Torvalds (el nombre de "Linux" viene del nombre propio de su creador salvo por el remplazo de la "s" por una "x"). La tesis de Torvalds tenia bastante sentido. En aquel tiempo existía (y aún existe) un sistema operativo llamado Unix, el cual era conocido entre los computólogos por su estabilidad y confiabilidad. Pero tenía un problema, en ese tiempo (1991) no cualquier computadora tenía los recursos para funcionar con Unix, este era usado en aplicaciones donde el funcionamiento de grandes sistemas de computo era vital (bancos, gobiernos, hospitales, etc), de aquí que poco después nació una version pequeña de Unix, llamada Minix, creada por Andrew Tanenbaum, el cual si funcionaba en cualquier PC. Pero Minix carecía de la funcionalidad de Unix, no podía hacer todo el abanico de acciones de las que era capaz Unix. De aquí la idea de crear un híbrido, una cruza de ambos sistemas operativos, tan pequeño y ligero como Minix, pero tan versátil y confiable como Unix, el resultado fue Linux.

El objetivo, entonces, de Linus Torvalds era crear un sistema operativo tan ligero que cualquier computadora, sin importar que tan pocos recursos tenga, lo pueda mantener y al mismo tiempo debía ser confiable y seguro (la política era: que la computador atrabaje para uno, no uno para la computadora). Así que Linux se centró en hacer el uso mas eficiente posible de los recursos, tan es así que algunas distribuciones (luego aclararé que es una distribución) de Linux no requieren que la computadora tenga disco duro ni mas de 640 k de RAM. Bien pero el punto principal es que Linux fue creado con el propósito de cumplir una función en un sistema en particular, hacer funcionar programas en una computadora con pocos recursos. Esta fue la primera de las dos ideas detrás de Linux.

La segunda vino cuando se llego la hora de decidir como de distribuiría Linux. Casi todos los programas computacionales se distribuyen bajo una licencia de propietario, es decir, alguien, una compañía vende el derecho de poseer y usar el programa a alguien dándole ciertas libertades y restringiendo otras, en especial las condiciones en las que se instalará y usará el programa. Pero Torvalds decretó que Linux estaría bajo una licencia que ha evolucionado a lo que hoy se conoce como Licencia Pública General (LPG, o GPL en Inglés) la cual dice que una ves que uno es poseedor de Linux, sin importar como es que llegó a nuestro poder, podemos hacer lo que nos de la gana con él. Es decir, si queremos los instalamos o no, en las computadoras que queramos, lo podemos regalar, copiar, vender, regalar copias al primero que pase por la calle o en fin, hacer lo que nuestro cyber-corazoncillo o las voces en nuestra cabeza nos indiquen, PERO , con la condición de que siempre demos crédito al autor, digamos que donde lo obtuvimos nosotros y si es que lo vendemos o lucramos de alguna manera, se ofrezca una versión gratuita o digamos donde se puede obtener dicha versión y que el nuevo producto herede esta licencia y condiciones. Es decir, ustedes puede bajar Linux, modificarlo todo lo que deseen, y luego venderlo, pero están obligados a ofrecer una versión completamente funcional que sea gratis, luego alguien mas puede hacer lo mismo con ese producto. Un caso de esto es un distribución de Linux llamada SuSE (puedes comprar la versión de SuSE para empresas o bajar gratuitamente de internet la versión para le hogar, de alguna manera me parece muy adecuado eso de que las empresas paguen y el individuo no).

Pero aparte de la pesadilla que la LPG implica para los comerciantes al atentar contra los monopolios, esta licencia dió lugar a que Linux se fuera modificando. Aquí es donde entra en acción la evolución. Al tener todo el derecho de obtener Linux y modificarlo, muchos programadores iniciaron un ciclo que continua hasta hoy, en el cuál le agregan programas y opciones a Linux, le dan o quitan "características" para generar un mejor Linux (según lo que cada quién entienda por mejor). Por ejemplo, digamos que mis dos hermanos (un antropólogo y el otro adicto a la historia) y yo bajamos una versión dada de Linux. Podríamos estar de acuerdo en que nos gusta, pero que estaría mejor con algunos pequeños cambios, cada uno buscaría los cambios que mejor se acomoden a sus necesidades. Por ejemplo, el historiador podría buscar que el sistema operativo maneje mejor enormes archivos sin tener problemas de fragmentación o de saturación de RAM, el antropólogo podría buscar que el S.O. trabaje en una máquina sometida a toda clase de condiciones adversas la hacer investigación de campo tales como altas temperaturas, funcionar a base de baterías, etc. Mientras que yo como físico buscaría que el S.O. sea bueno y rápido haciendo cálculos. De esta manera (si fuéramos realmente buenos programando) crearíamos cada uno una versión nueva que "evolucionó" de la versión antigua que los tres bajamos y las podríamos pasar a nuestros respectivos colegas, estas diferentes versiones de Linux (diferentes pero todas compatibles entre si, son las distribuciones, yo podría llamar al mi distribución PabloxLinux, mientras que supongo que saldrían también JuanixLinux y OmaxLinux). Cada una de las distribuciones puede irse adaptando al ir apareciendo versiones mejoradas y eventualmente alguien la puede alterar tanto que genera una nueva distribución.

Árbol de distribuciones de Linux, se puede ver la evolución de unas a partir de otras en respuesta a cambios en las necesidades del usuario y disponibilidad de recursos.

A diferencia de los programas tradicionales que cambian de una versión a otra según se decreta en una compañía "guiada" por investigación de mercado (y lo que salga mas barato y se venda mas caro). Linux cambia según las necesidades algún grupo de personas. Cambia cuando esta cometido a condiciones diferentes, según en que tipo de computadora se use y para qué. Así que como ven, las distribuciones de Linux se comportan como las especies biológicas en el sentido de evolucionar en función de su ambiente y la potencial competencia(por usuarios) entre sí. El medio ambiente serían las computadoras de los usuarios. Y los atributos de cada distribución las herramientas que tendrán para sobrevivir ya que si me gusta Linux, pero no me satisface mi distribución simplemente cambiaré a otra (esto me pasó al cambiar de ser usuario de SuSE a Ubuntu).

En este punto se puede ver claramente como un sistema artificial como Linux puede evolucionar de forma Darwiniana, con procesos de selección en los que se generan nuevas especies (distribuciones), selección que nace de la competencia entre las distribuciones para ocupar el mayor espacio posible del ecosistema (computadoras de usuarios) y eventuales proceso de extinción. Y esto es un aspecto muy relevante de la evolución de la tecnología ya que genera soluciones tecnológicas que son ajustadas a las necesidades precisas del usuario. Por ejemplo, en un computadora con Windows, obtengo un sistema operativo genérico que trata a una laptop y una PC de forma casi igual salvo por los controladores (archivos que ayudan al sistema operativo a usar las partes de la computadora) específicos (que serán decretados por el fabricante), pero al instalar Ubuntu Linux (el sistema operativo que uso) el sistema se ajusta a mi computadora, tengo por ejemplo, el mismo sistema en mi Laptop y una PC y se puede notarla diferencia en el uso de los recursos, es decir, el sistema averigua con que recursos dispone y se adecúa a estas necesidades.

Así que se tiene que la tecnología puede evolucionar de forma que siga solo la practicidad de la miniaturización o especialización (ver Tecno-Evo I), la implementación de tecnologías por razones políticas, las iniciativas privadas que dan origen a una gran cantidad de soluciones (ver Tecno-Evo II), y bajo algunas condiciones especiales, una evolución darwiniana que genera nuevos sistema que se están mejorando continuamente optimizándose para un medio en particular y que han de cambiar al cambiar el medio.

En sí, lo que tiene la última palabra es la utilidad que le encontramos a una tecnología en particular. Y así como hace 50 años nuestros aparatos cotidianos serían inimaginables, dentro de 50 años nos reiremos de lo que tenemos hoy y lo que esperábamos del futuro.

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Tecno-evo II

Como vimos en la entrada pasada, una de las principales formas de adelanto o "progreso" tecnológico es por medio del refinamiento de una sola forma de hacer las cosas. Pero consideremos ahora el motivo detrás del impulso que se le da a ciertas tecnologías. En particular nos centraremos en el impulso político y la evolución darwiniana aplicados a sistemas artificiales.

Con mas de 20 años de retraso llegó la Estación Espacial Internacional. Retraso causado por decisiones políticas interfiriendo en su desarrollo.

Se escuchará raro eso de un impulso político detrás del desarrollo de alguna tecnología ya que por lo general solo las ramas militares de los gobiernos buscan el desarrollo tecnológico con fines no muy políticamente correctos, pero se han dado casos en los que existen intereses políticos detrás de la implementación de alguna tecnología (el lector no familiarizado con las bajezas del funcionamiento de la política puede interpretar esto como el querer forzar la aceptación de algo, sin importar su eficiencia, consecuencias o impacto). Un ejemplo de esto fue la decisión, hace unos años de la NASA de adoptar la política de cambiar de lanzar pocas sondas grandes y confiables a lanzar muchas sondas pequeñas y baratas. Por supuesto esta decisión se vio muy bien ante el congreso y era justo lo que le pidieron al entonces administrador de la NASA (un economista). El resultado fue el final de la era de las grandes sondas destinadas a estudiar muchos aspectos de algún planeta durante varios años y el inicio de la era de sondas pequeñas fabricadas con muy baratos dispositivos electrónicos ya existentes en el mercado (es decir, usar modems y demás circuitos diseñados para PCs y equipo de uso aquí en la Tierra), lo cual dio como resultado una serie de fracasos, entre sondas que fallaban en camino a su objetivo, otras que no encendían componentes importantes (por ejemplo, al acercarse a un planeta, es importante encender los retro-cohetes) y otras que simplemente se "perdían". Si algun lector ha seguido la astronáutica de los años recientes recordará una época en la que a la NASA parecía que todo le salia mal.

Space Ship One, la nave ganadora del Premio X.
Arriba, con el motor encendido y ganando altura.
Centro, entrando en la atmósfera, con las alas dobladas para reducir la velocidad.
Abajo, a punto de tocar tierra después de su vuela inaugural.

Un ejemplo mas claro fueron los planes de Estados Unidos de poner una estación espacial en órbita, idea que viene de la administración Reagan (ya que la URSS tenía una, EEUU debía tener otra), la cual implicaba poner la estación en el espacio a mediados de los 80s. Cuando se anunciaron los planes, los ingenieros y científicos de la NASA aclararon lo difícil y costoso que sería desarrollar la tecnología, probarla y ponerla en órbita y propusieron hacer un trato con los soviéticos para establecer una estación entre ambos, la URSS pondría el conocimiento y experiencia mientras que EEUU pondría parte del capital y el transbordador para posicionar el equipo en órbita. Pero por supuesto, ¡Era inaceptable colaborar con un rival tan grande como la URSS!¿Como se atreven a pensar en cooperar cuando se puede competir intentando derrotar al otro? Así que lo políticamente correcto fue invertir una impresionante cantidad de dinero en desarrollar una tecnología de reciclamiento de agua y aire (que ya existía en la URSS) y la cuál jamas se llegó a implementar demorando años y desperdiciando recursos en repetir pruebas en Tierra (las cuales, obviamente no son representativas del ambiente en el espacio). Y todo para que a fin de cuentas se terminara con el mismo acuerdo inicial, solo que con años de demora. La estación espacial actual es una versión extendida del plan de cooperación original.

Y muchos de los problemas de la estación son las demoras causadas por el otro error tecnológico impuesto políticamente a la NASA, el transbordador espacial. Originalmente desarrollado como una nave "parche", es decir, algo para llegar al espacio en al era de transición entre los Apollo y el desarrollo de una nave completamente reutilizable (tal como un avión espacial) y con la cuál experimentarían para aprender mas sobre el control de dichas naves, el transbordador gustó tanto al gobierno que decidieron cancelar el presupuesto para desarrollo posterior (volaba, subía y bajaba cosas del espacio y se veía bonito en la revistas, ¿para que quieren mas?). Así que la NASA se quedó enredada con copias de una nave que no se había desarrollado hasta sus etapas de madurez y que resultaba impresionantemente cara y complicada de operar. Así que de estos ejemplos en la tecnología espacial, que son famosos mas no los únicos, que el desarrollo de tecnología por propósitos políticos no deja muy buenos resultados (sobre todo por la manía de los gobiernos de solo pensar en si mismos y a muy corto plazo).

Otros de los participantes del Premio X.

Pero hace unos años se lanzó una iniciativa de los mas sorprendente. Un grupo de personas establecieron, sin fines de lucro y con dinero propio, el Premio X. Este fue un certamen para otorgar un premio de 10 millones de dólares al primer individuo o grupo no-gubernamental que construya y lance una nave espacial privada, transporte dos pasajeros afuera de la atmósfera y repita el vuelo dentro de un plazo estipulado, es decir que sea reutilizable. Por supuesto no falto quién pensó que sería un disparate eso de estimular a cualquier loco visionario que ha visto demasiada ciencia ficción a querer repetir hazañas de Star Trek o Battlestar Galactica arriesgando sus vidas y potencialmente las de otros. Afortunadamente siempre hay algún loco visionario que sufriendo el mismo efecto, intelectualmente embriagante, por el replicador o la holocubierta del Enterprise y el motor FTL o los Cylons de Galactica que el Quijote sufrió con las novelas caballerescas, no duda ni piensa dos veces antes de iniciar el diseño de sus naves personales.

Un total de 25 equipos de varios países se inscribieron, y desarrollaron, no la misma copia del mismo tema, sino algunas soluciones muy innovadoras. Mientras que el subir es relativamente sencillo, el principal problema de viajar al espacio es bajar y vivir para contarlo, en especial por las temperaturas tan elevadas al re-entrar en la atmósfera. Claro, una solución es, como en el transbordador, cubrir la nave de cubos de cerámica especial que aisla del calor. Pero este material es increíblemente caro. Así que salieron soluciones muy ingeniosas; el equipo ganador(Burt Rutan de Scaled Composites y la nueva empresa de viajes espaciales Virgin Galactic), por ejemplo, construyó una nave que despega desde un avión, se eleva con cohetes, al regresar dobla sus alas para causar tanta resistencia al aire que nunca se llegue a la velocidad que la caliente mas de lo que puede manejar y luego aterriza como un planeador, el equipo da Vinci tiene un cohete con una especie paracaídas invertido que se pega al cuerpo de la nave, otros proponen un avión aeroespacial con motores de reacción modificados, un sistema de frenado que usa rotores similares a los de los helicópteros en lugar de paracaídas, unos despegan desde barcos, aviones e inclusive globos, aterrizan sobre ruedas, en el mar, con patas y hasta patines. Este enorme despliegue de creatividad es sin duda gracias a que cada equipo tenia completa libertad para lograr el objetivo.

Y de aquí el resultado interesante. Mientras que las tecnologías impulsadas políticamente, donde se involucran una gran cantidad de recursos y personas suelen quedarse estancadas, vemos que los esfuerzos como el Premio X en realidad llevan a desarrollar nuevas formas de resolver problemas, la esencia de la tecnología. Y de esto se trata el avance en la tecnología, de ideas, de generar, probar, descartar y refinar ideas. Así vemos que la NASA no tiene ninguna posibilidad de competir en cuanto a innovación con el Premio X.

Inspiración para muchos de los participantes en el Premio X, Battlestar Galactica y Star Trek.

En la próxima entrada hablaremos sobre un muy interesante caso de evolución darwiniana en la tecnología. Pero antes me gustaría mencionar un hecho que es en si mismo un tributo a los 25 equipos del Premio X; el premio fue otorgado ya a Burt Rutan, pero esto no a detenido a muchos de los demás participantes que continúan con sus planes y pruebas de motores, sistemas de soporte de vida y re-ingreso atmosférico, inclusive, la mayoría de ellos (incluyendo al ganador) ya han gastado mas de los 10 millones de dolares que pudieron aspirar a ganar. El premio no es sobre los 10 millones, es sobre salir al espacio. Es sobre lograr hacer algo a riesgo de la vida propia solo por el hecho de ser algo que sería un honor hacer, algo que es correcto, sea lanzarse contra gigantes o salir al espacio.

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Tecno-Evo I

El desarrollo de la tecnología es algo curioso. Si tiene un poco de paciencia pueden observar que en ocasiones sigue rutas muy lógicas y predecibles y repentinamente dar impresionantes saltos hacia adelante para luego quedarse estancada en algún punto. En sí para entender el muy curioso fenómeno que es la evolución de la tecnología hemos de considerar las fuerzas que actúan y el impacto que tienen.

Tornillo de Arquímedes. Utensilio para elevar agua por medio de la rotación de planos inclinados activados por una manivela.

En primer lugar, consideremos que la fuerza básica del cambio en la tecnología es la necesidad. El enfrentarnos a algún problema o situación nueva nos lleva a buscar una nueva solución que puede ser en forma de alguna máquina. Un claro ejemplo de esto fue el desarrollo de soluciones tecnológicas por medio de máquinas simples en el pasado. Pensemos en el tornillo de Arquímedes, implementado hace 2,300 años. Este sencillo pero ingenioso dispositivo empleaba el principio del "plano inclinado", es decir una rampa, para subir agua de forma sencilla. Como se ve en la figura, al dar vuelta a la manivela se logra inducir una fuerza en el fluido que lo obliga a subir a lo largo de la tubería. Es algo bastante sencillo pero resulta evidente que es mucho mas cómodo y eficiente subir agua con uno de estos sistemas que cubeta por cubeta. Tan eficiente resultó el tornillo que luego se le utilizó para mover sustancias granulosas tales como cereales. El merito en este desarrollo lo tiene el pensar en una forma adecuada de utilizar una maquina simple(el plano inclinado), aumentando la complejidad del sistema, para dotarlo de nuevas habilidades (transportar un fluido) y con esto resolver una necesidad.

Disco Duro IBM 350 (la enorme caja metálica en el monta-cargas, si, todo eso). Este dispositivo tenia una capacidad de almacenamiento de 5 Megabytes.

Así que al tener una necesidad, al estar frente aun problema que hemos de resolver, tenemos que una opción es la de tomar elementos sencillos y combinarlos de forma que se termina con un sistema mas complejo pero capaz de realizar nuevas tareas, por definición, una nueva máquina. De igual forma, una nueva maquina puede ser desarrollada desde cero totalmente o lo que es mas común, ser un sistema que sigue la misma idea de algún otro ya existente pero tiene alguna ventaja, tal como el ser mas pequeño o económico. Un ejemplo de esto último es el aparente desarrollo de la tecnología computacional, la cual sigue los mismos principios básicos en su funcionamiento desde sus orígenes y la cual, desde el invento del circuito integrado no ha hecho mas que miniaturizarse, e inclusive desde antes, objetivo básico era el mismo, lograr componentes mas pequeños. Así que las computadoras nuevas son fundamentalmente iguales a las computadoras de los 80's.

Arriba, variedad de discos duros de diferentes años. El mas pequeño es de 3.5 pulgadas y almacena 2 Tera-bytes
Centro. Estructura de muescas para almacenar información en un CD.
Abajo. Estructura de muescas en un DVD

Entendamos el diseño básico de una computadora. En esencia, se trata de lograra una maquina que resuelva sumas usando una corriente eléctrica. El principio funcional es el que siguiente sabiendo que una corriente eléctrica puede ser del voltaje que queramos, podemos interpretar dicho voltaje como numero. Cuando decimos que las computadoras usan ceros y unos es por que sus circuitos están diseñados para funcionar con dos voltajes; cuando se tiene un voltaje de 1v (v es de Volt, que es la unidad de voltaje) se interpreta como un cero, cuando el voltaje es de 5v se interpreta como un uno. Luego si consideramos que usando el sistema binario( un sistema de numeración que solo tiene dos signos "0 y 1" a diferencia del nuestro que tiene 10 signos "0,1,2,3,4,5,6,7,8 y 9") podemos escribir cualquier cantidad como una combinación de ceros y unos, entendemos que podría ser diseñado un circuito que al combinar voltajes genere el equivalente la resultado de una suma. Mas aún, si a uno de los números a ser sumados se le cambia de signo de positivo a negativo tendríamos una resta en lugar de suma, la multiplicación se puede lograr repitiendo varias veces la misma suma y la división se puede tratar como un caso especial de multiplicar por un numero que esta dividiendo a un uno (por ejemplo, 3 entre 20 se puede resolver como 3 POR 1 20-avo). Por lo que lograr un circuito que sume, te genera toda una calculadora, esta la idea básica detrás de la computadora, además de que igual, a base a sumas se puede hacer todo lo que haga su PC o Laptop, desde editar imágenes hasta redactar entradas de algún Blog.

Una de las primeras computadoras, funcionando a base de bulbos.

Así que si uno desarrolla una maquina tal que haga esto, una maquina que sume, tendría una computadora. La forma en la se logró crear la maquina sumadora ideal fue por medio electrónicos, en particular con bulbos, los cuales luego fueron remplazados por los mas pequeños transistores los cuales luego fueron remplazados por los circuitos impresos (los circuitos impresos son pastillas de silicio que contienen miles de transistores en una escala microscópica), de esta forma se pueden tener muchos mas circuitos sumadores y en consecuencia se pueden lograr mas cálculos al mismo tiempo.

0..................0
1...................1
10.................2
11..................3
100...............4
101................5
110................6
111.................7
1000.............8
1001.............9
1010 ...........10
1011 ............11
1100.............12
1101.............13
1110.............14
1111..............15
Ejemplo del empleo de sistema binario. A la derecha se encuentran los primeros 16 números del sistema decimal y a al izquierda su equivalente en binario. Noten que en binario apenas las dos primeras cantidades (0 y 1) tienen un signo y que a partir de la tercera se tienen que combinar los signos (10), pero esto pasa también en decimal, solo las primeras diez cantidades tienen un signo particular y a partir de la 11a se deben combinar.

De igual manera el impresionante incremento en al capacidad de almacenamiento de los discos duros esconde el hecho de que esa tecnología continúa siendo básicamente la misma. El ancestro directo del disco duro es la cinta magnética (la genealogía se remota la venerables tarjetas perforadas), pero desde el primer disco duro, el cual consistía en un conjunto de "platos" con una estructura de surcos parecida a los antiguos discos musicales de vinilo en los cuales se grababa segmentos magnetizados como "norte" o "sur". Los discos duros actuales son básicamente iguales, salvo que los surcos son mas delgados, los segmentos mas pequeños y los circuitos de lectura y escritura son mas rápidos, por lo que se puede almacenar mas información y se tiene acceso a ella con mayor velocidad. Pero al igual que con los procesadores, la tecnología es simplemente una mejora de la anterior. Esta idea se transfirió a los CDs que funcionan igual salvo por el hecho de que en lugar de usar un medio magnético se basa en un material óptico que desvía un láser, mientras que un DVD es lo mismo pero con canales y muescas mas pequeñas.

Arriba. Un transistor, puede remplazar al bulbo como componente principal de un circuito sumador, pero es mucho mas pequeño.
Centro. Estructura central del venerable procesador Intel 8080 de 1974, contenía 6 mil transistores microscópicos.
Abajo, procesador moderno, contiene mas de 125 millones de transistores.

Así que vemos que las tecnología de la información es un buen ejemplo de como el refinar algo ya existente es una forma eficiente de obtener mejores resultados. Pero regresando al tema de las fuerzas que impulsan la evolución de la tecnología, vemos un patrón, la necesidad de computa cada día mayor de los usuarios (tanto por exigir mas de las computadoras como por querer poner computadoras en todo) impulsó a los fabricantes a ofrecer computadoras mas veloces, en este caso fue la necesidad en el mercado y la posibilidad de mejorar la tecnología de forma relativamente sencilla; miniaturizando y concentrando, lo que impulsó y guió la evolución de esta tecnología, vemos que la multitud de consumidores, buscando mejores computadoras. Al que el tornillo de Arquímedes, que contaba con muchas personas que requerían una solución al problema de subir agua (con la diferencia de que con en ese aso ya no se podía mejorar mucho), estas tecnologías fueron rápidamente aceptadas ¿Pero que pasa cuando el impulso es de un solo elemento? ¿Y como evoluciona una tecnología sometida a procesos de selección Darwinianos? Estos temas los veremos en la siguiente entrada.

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Juventud turbulenta

Es común que cuando uno es joven, sobre todo adolescente, escuchar a los adultos hablarle a uno sobre lo turbulenta que es la juventud. Y por lo general uno se pregunta ¿Por que turbulenta? ¿Que tiene de turbulenta? Así que en lugar de sermonear a los lectores adolescentes sobre las virtudes de la tranquilidad y la obediencia (seguramente aquí mismo dejarían la lectura) mejor hablaremos de la turbulenta juventud de los pequeños planetas terráqueos del sistema solar.

Si me concentro en la juventud de los planetas terráqueos es por que quiero enfocarme en los procesos y las consecuencias de las eras tempranas del sistema solar. En particular de la era llamada "Periodo de Bombardeo Intenso" . La cual fue una era en al cual el sistema solar pasó de su etapa inicial a la configuración actual. Esta fue el resultado de un proceso natural de limpieza del sistema solar. Al ir orbitando los planetas atraían al material en forma de gas, polvo y pequeños asteroides que se encontraban cercanos a sus órbitas. lo que ocasionaba constantes lluvias meteóricas que incluian a muchos cuerpos de cientos de metros y algunos inclusive de decenas de kilómetros. Estos cuerpos eran el desecho del proceso de formación planetaria, por lo que el Periodo de Bombardeo Intenso es considerado el periodo de limpieza después del nacimiento del sistema solar.

Simulación de la migración de los planetas Jovianos desde su posición original (izquierda) hasta lo localización actual (derecha) mostrando la forma en la que se "limpio" el sistema solar exterior de detritos (puntos blancos). Imagen de Gomez et al.

Como se ha mencionado en otras entradas de este blog, el sistema solar inició su formación hace unos 5 mil millones de años a partir de la condensación de un segmento de una nube molecular (nebulosa), del total de la masa del segmento que se condensó la mayor parte (mas del 90%) se fue a formar el Sol, y solo un reducido segmento a constituir el resto, lo que incluye los planetas, lunas, asteroides y cometas. La mayor parte de la masa que "sobró" del Sol se condensó en un disco, llamado "disco proto-planetario" del cuál nacerían planetas y asteroides, los cometas, en su mayoría, se formarían en una nube esférica en las zonas exteriores del sistema solar llamada "nube de Oort". Inicialmente el sistema solar se encontraba en una configuración diferente a la actual, las orbitas de los planetas eran diferentes y se tenían mas cuerpos de los actuales, mas asteroides, cometas, satélites e inclusive planetas. Y los planetas que existían se encontraban en etapas iniciales de su evolución.

Con el paso del tiempo, los planetas, entre ellos, la Tierra, evolucionaron geológicamente. En pocas palabras inició el proceso de estratificación en el manto terrestre, los componentes mas pesados se precipitaron hacia el núcleo y los mas ligeros se quedaron en la superficie. Pero en los primeros 1000 millones de años del sistema solar, muchos de los cuerpos existentes en orbita al Sol fueron eliminados, unos escaparon al espacio, otros colisionaron con otros cuerpos y terminaron formando parte de dichos cuerpos. Lo mas importante de la actividad, el "Periodo de Bombardeo Intenso" concluyó en unos cuantos cientos de millones de años. Durante este periodo es cuando nació la Luna, aparentemente de una colisión entre la Tierra 1 (la presente es Tierra 2) que era un planeta un poco mas pequeño y con una proporción menor de Hierro y un pequeño planeta (algunos astrónomos los llaman Orfeo), el resultado de la colisión fue la fusión completa de Orfeo y Tierra 1 para dar como resultado Tierra 2 (mayor y con mas Hierro) y la Luna.

Después de este periodo la Tierra se veía diferente a como es actualmente, su corteza mas delgada y solidificada recientemente, los océanos apenas condensándoce y la atmósfera apenas siendo liberada por los volcanes. Y en lugar del típico paisaje que desde el espacio actualmente se puede ver de la Tierra, que consiste en grandes océanos interrumpidos por continentes y la cubierta de nubes bloqueando al visión por aquí y por allá, el paisaje era de un suelo casi continuo, solo interrumpido por ocasionales depósitos de agua y algunos cuantos cráteres interrumpiendo la superficie. En ese entonces la Tierra aún tenía un tenue anillo similar en estructura al de Saturno, pero mas pobre en material, el cual caía en espiral lentamente hacia el planeta, franqueado por una Luna con muchos menos cráteres, un que otro ocasional "temblor de Luna" en su superficie y la cuál se encontraba mas cerca de la Tierra.

Luego, después de un periodo de relativa tranquilidad que duró unos cuantos cientos de millones de años inició el "Periodo de Bombardeo Intenso Tardío" el cual sucedió en un periodo en el cual la Tierra ya contaba con océanos mas extensos aunque con una litosfera mas regular, la diferencia entre las partes mas altas (montañas) y las mas profundas (cuencas marinas) no era tan marcada como hoy.

Una muy buena pregunta es: ¿Que causó este segundo periodo de bombardeo? Si ya había concluido el proceso de eliminación de detritos, ¿De donde llegaron todos los nuevos cuerpos que estaban chocando contra los planetas terráqueos?

Una posible explicación viene de la formación del otro tipo principal de planetas, los jovianos, es decir los planetas gigantes, como Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Según los mejores modelos computacionales, estos planetas se debieron de formar en un orden diferente al actual, Júpiter se encontraba mas lejos del Sol, mientras que los otros tres lo hicieron mas cerca de su posición actual. Pero la interacción gravitatoria entre los gigantes, ocasionó que migraran hasta su configuración actual (como pueden ver, los planetas en su juventud suelen ser mucho mas activos e interesantes), pero en este proceso alteraron la órbita de una gran cantidad de asteroides y cometas que se habían formado en el sistema solar exterior y que habían sobrevivido al Periodo de Bombardeo Intenso gracias a las enormes distancia que separan los cuerpos en aquellas regiones, sin embargo el tener al enorme Júpiter acercándose al Sol, mientras Saturno, Urano y Neptuno deambulan por ahí como su buscaran su lugar en un "juego de las sillas interplanetario" es suficiente para perturbar a cualquier cometa o asteroide por alejado que esté.

Edad de cristales de zirconio encontrados de litosfera. La formación de estos cristales le da una idea a los geólogos de las condiciones ambientales que reinaban en al Tierra en el momento. Se encontró que entre los 4400 y 4000 millones de años al pasado, la Tierra pasó por un momento de relativa tranquilidad entre el Periodo de Bombardeo Intenso y el Periodo de Bombardeo Intenso Tardío.

El resultado, fue que sobre la joven Tierra cayeron grandes cuerpos que ocasionaron mucho mas que cráteres, también se les apunta como potenciales responsables de la existencia de los enormes continentes que tenemos actualmente. Un impacto de tales magnitudes (imaginen el impacto de un cuerpo del tamaño de Guatemala) sería suficiente como para alterar la forma en que el magma llega a la superficie. El impacto "golpearía" la litosfera dejándola cóncava por arriba y convexa por abajo de manera que cualquier segmento de magma (llamados "plumas") que esté ascendiendo se desviaría y empujaría hacia arriba algún pequeño continente sobre ella (algún "cratón" en torno al cuál se generará mas suelo) de manera que la parte de salga del agua sea mayor o si se desvía y empuja el suelo marino (que suele ser mucho mas delgado que un continente) es muy probable que lo "rompa" para dar lugar a volcanes y eventualmente cadenas de islas volcánicas (como Hawai).

Todo esto se encuentra aún en etapa de estudio, pero según los estudios de migración planetaria de Gomez et al (Ver revista NATURE 435), de formación continental de Simpson (ver revista SCIENTIFIC AMERICAN Enero 2010) y datación de cratones de Short (SCIENTIFIC AMERICAN Octubre 2005), es muy probable que la dinámica del nacimiento y estabilización del sistema solar tenga una gran influencia sobre aspectos claves de la formación de la Tierra como la conocemos.

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