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Internacional

Astronautas comprobaron en el espacio una teoría de Albert Einstein: el quinto estado de la materia

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El llamado condensado de Bose-Einstein fue observado durante un experimento que se realizó en la Estación Espacial Internacional

Los científicos han observado el quinto estado de la materia en el espacio por primera vez, ofreciendo una visión sin precedentes que podría ayudar a resolver algunos de los misterios más intratables del universo cuántico, según mostró una investigación publicada este jueves. Los estados más comunes son líquido, gaseoso, sólido y plasma, y hay otros que no se producen en forma habitual, como el condensado ferminónico, el supersólido o el que se acaba de comprobar en la Estación Espacial Internacional (EEI).

Los condensados de Bose-Einstein (BEC), cuya existencia fue predicha por Albert Einstein y el matemático indio Satyendra Nath Bose hace casi un siglo, se forman cuando los átomos de ciertos elementos se enfrían hasta casi el cero absoluto (0 Kelvin, menos 273.15 Celsius).

En este punto, los átomos se convierten en una entidad única con propiedades cuánticas, en donde cada partícula también funciona como una onda de materia.

Los BEC se extienden a horcajadas en la línea entre el mundo macroscópico gobernado por fuerzas como la gravedad y el plano microscópico, regidos por la mecánica cuántica.

Los científicos creen que los BEC contienen pistas calves sobre fenómenos misteriosos como la energía oscura, la energía desconocida que se cree que está detrás de la expansión acelerada del Universo.

La nebulosa gigante NGC 2014 y su vecina NGC 2020, que juntas forman parte de una vasta región de estrellas en formación en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia satélite de la Vía Láctea, a aproximadamente 163,000 años luz de distancia. Es uno de los ejemplos más fotogénicos de los muchos grupos estelares que el Telescopio Espacial Hubble ha observado durante sus 30 años de vida. (Agencia Espacial Europea/Hubble/NASA/AFP)

La nebulosa gigante NGC 2014 y su vecina NGC 2020, que juntas forman parte de una vasta región de estrellas en formación en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia satélite de la Vía Láctea, a aproximadamente 163,000 años luz de distancia. Es uno de los ejemplos más fotogénicos de los muchos grupos estelares que el Telescopio Espacial Hubble ha observado durante sus 30 años de vida. (Agencia Espacial Europea/Hubble/NASA/AFP)

Pero los BEC son extremadamente frágiles. La más mínima interacción con el mundo externo es suficiente para calentarlos más allá de su umbral de condensación.

Esto hace que sea casi imposible que los científicos estudien en la Tierra, donde la gravedad interfiere con los campos magnéticos necesarios para mantenerlos en su lugar para la observación.

El jueves, un equipo de científicos de la NASA dio a conocer los primeros resultados de los experimentos de BEC a bordo de la Estación Espacial Internacional, donde las partículas se pueden manipular sin restricciones terrestres.

El Cold Atom Laboratory (CAL) se lanzó a la ISS en 2018. Este dispositivo del tamaño de una maleta enfría átomos de rubidio y potasio en una cámara de vacío, utilizando luz láser para ralentizar su movimiento.

“La microgravedad nos permite confinar átomos con fuerzas mucho más débiles, ya que no tenemos que apoyarlos contra la gravedad”, dijo a la AFP Robert Thompson, del Instituto de Tecnología de California, Pasadena.

La investigación publicada en la revista Nature documenta varias diferencias sorprendentes en las propiedades de los BEC creados en la Tierra y aquellos a bordo de la ISS.

Por un lado, los BEC en los laboratorios terrestres suelen durar unos pocos milisegundos antes de disiparse.

A bordo de la EEI, los BEC duraron más de un segundo, ofreciendo al equipo una oportunidad sin precedentes para estudiar sus propiedades.

La microgravedad también permitió que los átomos fueran manipulados por campos magnéticos más débiles, acelerando su enfriamiento y permitiendo imágenes más claras.

Avance “notable”

Crear el quinto estado de la materia, especialmente dentro de los límites físicos de una estación espacial, no es tarea fácil.

Primero, los bosones (átomos que tienen el mismo número de protones y electrones) se enfrían a cero absoluto utilizando láseres para sujetarlos en su lugar.

Cuanto más lento se mueven los átomos, más fríos se vuelven.

A medida que pierden calor, se introduce un campo magnético para evitar que se muevan y la onda de cada partícula se expande. Agarrando muchos bosones en una “trampa” microscópica que hace que sus ondas se superpongan en una sola onda de materia, una propiedad conocida como degeneración cuántica.

La astronauta Christina Koch durante la instalación del "Cold Atom Laboratory" utilizado para el experimiento en la Estación Espacial Internacional (NASA/JSC)La astronauta Christina Koch durante la instalación del “Cold Atom Laboratory” utilizado para el experimiento en la Estación Espacial Internacional (NASA/JSC)

En el segundo en que se libera la trampa magnética para que los científicos estudien el condensado, sin embargo, los átomos comienzan a repelerse entre sí, lo que hace que la nube se separe y el BEC se diluya demasiado para detectarlo.

Thompson y el equipo se dieron cuenta de que la microgravedad a bordo de la EEI les permitió crear BEC a partir de rubidio, un metal blando similar al potasio, en una trampa mucho menos profunda que en la Tierra. Esto explicaba el tiempo enormemente aumentado que se podía estudiar el condensado antes de difundirlo.

“Lo más importante es que podemos observar los átomos mientras flotan completamente sin confinarse (y, por lo tanto, sin perturbarse) por fuerzas externas”, dijo Thompson.

Estudios anteriores que intentaban emular el efecto de la ingravidez en los BEC utilizaron aviones en caída libre, cohetes e incluso aparatos arrojados desde varias alturas.

El líder del equipo de investigación, David Aveline, dijo a la AFP que estudiar BEC en microgravedad abrió una serie de oportunidades de investigación.

“Las aplicaciones van desde pruebas de relatividad general y búsquedas de energía oscura y ondas gravitacionales hasta navegación en naves espaciales y prospección de minerales subterráneos en la luna y otros cuerpos planetarios”, dijo.

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Coronavirus

Estados Unidos anunció su apoyo a la liberación de patentes de las vacunas contra el coronavirus

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“Tiempos extraordinarios exigen medidas extraordinarias”, afirmaron desde el gobierno de Joe Biden.

El gobierno de Joe Biden cedió este miércoles a las crecientes presiones internacionales y anunció que respaldará el levantamiento de los derechos de propiedad intelectual de las vacunas contra el Covid 19, una decisión que, si bien “llevará tiempo”, podría dar un fuerte impulso a la fabricación de vacunas en otros países.

Estados Unidos era uno de los países que se oponían en la Organización Mundial de Comercio (OMC) a suspender la propiedad intelectual para alentar la producción, en momentos en que hay graves picos de contagios en India y Sudamérica. Por eso el presidente Biden estaba bajo fuerte presión para que apoyara la propuesta, incluso dentro de su propio partido demócrata.

La iniciativa había sido impulsada por India y Sudafrica en la OMC y avalada por decena de naciones, entre ellos la Argentina, porque abre la puerta para que los países puedan producir sus propios genéricos de vacunas, sin tener que esperar meses o años para el envío de dosis.

Katherine Tai, la Representante de Comercio de Estados Unidos, anunció este giro en un comunicado: “Esta es una crisis de salud global, y las circunstancias extraordinarias de la pandemia de Covid-19 demandan medidas extraordinarias”, dijo.

Las vacunas contra el coronavirus, un bien escaso y cuya producción afronta fuertes dificultades. Foto Reuters

Las vacunas contra el coronavirus, un bien escaso y cuya producción afronta fuertes dificultades. Foto Reuters

“La administración apunta a conseguir la mayor cantidad de vacunas seguras y efectivas para la mayor cantidad de personas lo más rápido posible”, agregó.

La funcionaria dijo que EE.UU. va a participar en las discusiones en la OMC sobre las patentes y que eso “llevará tiempo, dado que se debe llegar a un consenso y que el tema es complejo”.

Según expertos consultados por Clarín, la medida, cuando realmente se concrete, será un avance innovador que acelerará la producción de vacunas en todo el mundo y reducirá su costo para que muchos otros países puedan fabricar y distribuir vacunas a sus poblaciones.

Ngozi Okonjo Iewala, directora general de la OMC, urgió a los países integrantes de la organización a proceder rápidamente con las negociaciones. “Los miembros deben compartir sus vacunas, aquellos que han pedido más de lo que realmente necesitan deben compartir con otros, ya sea a través de la instalación de Covax u otros mecanismos”, remarcó Okonjo.

Tai anunció además que el gobierno de Biden trabajará para incrementar la oferta de insumos para la producción de vacunas.

El gobierno de Biden debatía internamente si cedía o no a este reclamo internacional y respaldaba una propuesta para abrir la fórmula de sus vacunas para permitir que puedan fabricarse en el resto del mundo, o si optaba por preservar la propiedad intelectual y ampliar la producción en Estados Unidos para abastecer a otros países, que era otra corriente de pensamiento interna.

La directora general de la OMC, Ngozi Okonjo-Iweala, pidió un compromiso para suspender las patentes de las vacunas conra el Covid. Foto Reuters

La directora general de la OMC, Ngozi Okonjo-Iweala, pidió un compromiso para suspender las patentes de las vacunas conra el Covid. Foto Reuters

Algunos funcionarios de la Casa Blanca habían advertido que renunciar a las protecciones sobre las vacunas podría desencadenar una nueva competencia por los ingredientes que podrían alterar la producción mundial. Las compañías farmacéuticas también se han opuesto vehementemente a la liberación, advirtiendo que podría tener impacto drástico en su capacidad para producir vacunas y podría afectar al empleo estadounidense.

Incluso Anthony Fauci, uno de los asesores más destacados del presidente en temas de coronavirus, había dicho al Financial Times el lunes que tenía dudas sobre la medida: “Ir y venir, consumir tiempo y abogados en argumentos legales sobre exenciones, no es el final. La gente está muriendo en el mundo y tenemos que ponerle vacunas en los brazos de la manera más rápida y eficiente posible”.

De hecho, una vez anunciada la medida, las acciones de las compañías y laboratorios vinculados a la producción de las vacunas cayeron drásticamente en Wall Street.

La ofensiva, llevada adelante por India y Sudáfrica en la OMC, había contado con el apoyo de activistas, organizaciones de derechos humanos, y figuras como el papa Francisco. Más de 170 ex mandatarios, como Gordon Brown, del Reino Unido, Juan Manuel Santos, de Colombia, o François Hollande, de Francia, y premios Nobel, como Joseph Stiglitz, firmaron y enviaron una carta a la Casa Blanca pidiendo por la suspensión.

Pero enfrentaba la resistencia de muchos países con industrias farmacéuticas y biotecnológicas influyentes, como Estados Unidos, Suiza, Reino Unido y la Unión Europea.

William Schaffner, profesor de Enfermedades Infecciosas de la Vanderbilt University, dijo a Clarín que la decisión de liberar las patentes “es un avance innovador que tiene implicancias tanto inmediatas como a largo plazo. Inmediatamente, acelerará la producción de vacunas en todo el mundo y reducirá su costo para que muchos otros países puedan fabricar y distribuir vacunas a sus poblaciones. Se trata verdaderamente de una respuesta a una pandemia mundial que beneficia a todos los habitantes del mundo”.

Agregó que para Estados Unidos también tiene su beneficio: “Esta respuesta humanitaria también nos beneficia porque al ayudar a reducir la pandemia en otros lugares, estamos reduciendo la oportunidad de que se desarrollen nuevas variantes del virus. Se podrían importar nuevas variantes a los Estados Unidos y causar más enfermedades. Entonces, al reducir “lo que hay”, podemos reducir el riesgo de que se exporten variantes aquí”.

El experto señala que, a más largo plazo, “sienta un precedente tal que, cuando surja la próxima pandemia, se espera que se comparta tecnología y la respuesta mundial sea mucho más rápida”. También, la medida “ayudará a las compañías en otros países en desarrollo a producir vacunas, aumentando así el suministro mundial y asegurando que la vacuna COVID estará disponible más rápidamente para las personas en el mundo en desarrollo”.

“Es una gran noticia para el mundo”, dijo a Clarín Paulo H. Verardi, profesor de Virología y Vacunación de la Universidad de Connecticut. “Esta pandemia es una carrera contra el tiempo. Todo lo que se pueda hacer para acelerar la producción y distribución de vacunas es una buena noticia y es lo correcto en este momento. Imagínense el beneficio potencial para lugares que necesitan vacunas tan desesperadamente hoy como Brasil e India, y países pobres que no pueden pagar las vacunas y podrían terminar convirtiéndose en el próximo Brasil o India”.

“Sin embargo –advirtió el experto–, flexibilizar las protecciones de la propiedad intelectual es solo una parte de la ecuación necesaria para resolver el problema. Lo que necesitamos es la producción a gran escala y la distribución dirigida a países pobres y de recursos limitados, y esa parte de la ecuación aún necesita mucha corrección. Entonces, este sería un gran primer paso, con muchos más por venir”.

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¿Qué está pasando en Colombia?

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El país atraviesa una crisis sin pausa, donde un gobierno ausente pretende resolver con represión los problemas políticos y sociales.

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Encontraron los restos de Mtoto, un nene enterrado hace 78.000 años

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Es el entierro más antiguo de la historia en África. El nene tenía 3 años y sus restos fueron hallados en Kenia.

África es el lugar en el que nuestra especie nació biológica y culturalmente pero, mientras que en Eurasia hay multitud de evidencias tempranas de prácticas mortuorias, en África apenas hay registros.

Este miércoles, un estudio internacional que publica Nature describe el enterramiento más antiguo de África, el de Mtoto, un niño enterrado hace 78.000 años en Kenia.

El enterramiento no solo es el más antiguo sino que además es la confirmación de que las poblaciones de la Edad de Piedra Media (Middle Stone Age) comenzaban a tener ritos funerarios.

Este hallazgo, co liderado por el equipo de la investigadora y directora del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH) de España, María Martinón Torres, el Instituto Max Planck para el Estudio de la Historia Humana (Alemania) y los Museos Nacionales de Kenia, en colaboración con investigadores de una treintena de instituciones de todo el mundo, ocupa este miércoles la portada de la revista Nature.

MADRID, 05/05/2021.- Excavación de trinchera en Panga ya Saidi, donde el enterramiento humano se encontró en el fondo de esta trinchera excavada (EFE).

MADRID, 05/05/2021.- Excavación de trinchera en Panga ya Saidi, donde el enterramiento humano se encontró en el fondo de esta trinchera excavada (EFE).

“El niño, de unos 3 años, fue enterrado en una cavidad que había sido excavada específicamente para ello. Allí fue depositado en una posición intencionada y muy delicada, casi fetal, con la cabeza sobre un soporte, como si fuera una almohada. Su cuerpo fue envuelto en un tipo de sudario natural hecho con pieles de animales u hojas y, después, fue cubierto con tierra”, explica la investigadora María Martinón Torres.

“Mtoto”, o niño en idioma suahili, fue enterrado hace 78.000 años en el yacimiento keniano de Panga ya Saidi, que ha resultado ser un enclave fundamental para estudiar el origen de nuestra especie y, sobre todo, de sus primeros comportamientos complejos funerarios.

EL ENTIERRO MÁS ANTIGUO DE ÁFRICA

“Mtoto es la prueba más antigua que tenemos de enterramiento o comportamiento funerario en África” y es interesante no solo como hallazgo científico sino también porque “revela la complejidad de la mente humana, que es capaz de establecer vínculos complejos con la comunidad más allá del mundo físico e interactuar con los que han fallecido”, destaca la paleo antropóloga.

Hasta ahora, la única evidencia de un enterramiento de cronologías similares en África era el de Border Cave, en Sudáfrica, donde se encontraron los restos de otro niño enterrado hace 74.000 años, pero su escasa documentación siempre hizo que el hallazgo fuera controvertido.

El niño de tres años que fue enterrado en una cueva de Kenia hace 78.000 años (EFE).

El niño de tres años que fue enterrado en una cueva de Kenia hace 78.000 años (EFE).

Sin embargo, en Eurasia existen multitud de evidencias de enterramientos de Homo sapiens y Homo neanderthalensis. Las más tempranas son las de los yacimientos de Qafzeh y Skhul (H.sapiens) de entre 90.000 y 130.000 años, y la de Tabun C (Neandertal), de unos 120.000 años, todas ellas en el norte de Israel.

“Faltaban evidencias sólidas y claras de enterramientos en África y por eso el hallazgo de Mtoto es tan interesante”, aunque, para la comunidad científica, porqué no se han encontrado más enterramientos en África sigue siendo un misterio.

UN ENTIERRO PARTICULAR

Los primeros fragmentos de hueso del yacimiento keniano se encontraron en 2013 y unos años después se detectó una cavidad circular situada unos tres metros por debajo del nivel del suelo de la cueva. Dada la fragilidad de los huesos que contenía, la tierra se extrajo en bloque para estudiarla con distintas técnicas.

El bloque se excavó de forma manual y virtual, combinando la micro tomografía (una técnica basada en rayos X que permite analizar el interior de un bloque sin manipular el fósil original) con estudios granulométricos y geoquímicos sobre la composición del suelo y los procesos que ha albergado.

"El niño, de unos 3 años, fue depositado en una posición intencionada y muy delicada, casi fetal, con la cabeza sobre un soporte, como si fuera una almohada" (REUTERS).

“El niño, de unos 3 años, fue depositado en una posición intencionada y muy delicada, casi fetal, con la cabeza sobre un soporte, como si fuera una almohada” (REUTERS).

Esas técnicas permitieron averiguar que la tierra que se utilizó para rellenar la cavidad era distinta a la del resto del nivel en el que se había encontrado la cavidad (lo que significa que la extrajeron del suelo en otro lugar de la cueva), y que ayudó a conservar el cuerpo articulado tal y como fue encontrado.

Además, la tierra tenía algunos de los restos químicos que se generan en los procesos de putrefacción mediados por bacterias, “otra muestra de que el cadáver fue depositado inmediatamente después de morir y con sus tejidos blandos”, añade Martinón Torres.

En paralelo, investigadores del CENIEH llevaron a cabo la excavación del bloque de sedimento y el análisis microscópico de los huesos y los dientes del niño.

Su cuerpo fue envuelto en un tipo de sudario natural hecho con pieles de animales u hojas y, después, fue cubierto con tierra (EFE).

Su cuerpo fue envuelto en un tipo de sudario natural hecho con pieles de animales u hojas y, después, fue cubierto con tierra (EFE).

Pero Panga ya Saidi también es importante para los arqueólogos, ya que junto a los restos humanos se han encontrado herramientas de la tecnología MSA, un tipo de industria bastante avanzada que también se había atribuido a otras especies como el Homo naledi de Sudáfrica.

“Este yacimiento contiene la primera asociación directa del uso de esta industria por parte del Homo sapiens, algo que para los arqueólogos supone una evidencia muy importante”, concluye la responsable del CENIEH.

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