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La primera máquina cuántica es el mayor avance de 2010

Tue, 21 Dec 2010 15:49:00 +0000

Hasta 2010 todos los objetos fabricados por el ser humano se han movido de acuerdo a las leyes de la mecánica clásica. El pasado mes de marzo, sin embargo, un grupo de investigadores diseñó un artefacto que se movía de una forma que sólo podía explicar la mecánica cuántica (el conjunto de reglas que rigen el comportamiento de las cosas diminutas, como las moléculas, los átomos y las partículas subatómicas).

En reconocimiento a la innovación que representa este experimento, al ingenio que hay tras él y a sus muchas aplicaciones potenciales, la revista Science ha designado lo ha designado como el avance científico más importante de 2010. En su día el hallazgo pasó desapercibido para la mayoría de los medios de comunicación.

Los físicos Andrew Cleland y John Martinis de la Universidad de California en Santa Bárbara (EE UU) y sus colegas de trabajo diseñaron la máquina -un pequeño objeto de metal semiconductor con forma de pala o remo, visible al ojo humano- y consiguieron que se moviera con un ritmo cuántico.

En primer lugar, enfriaron el remo hasta que alcanzó su "estado base" o el menor estado de energía permitido por las leyes de la mecánica cuántica, un objetivo codiciado desde hace mucho por los físicos. Después, aumentaron la energía del artefacto en un solo quántum para producir un estado de movimiento mecánico-cuántico puro.

Los investigadores incluso consiguieron poner el artilugio en los dos estados a la vez, por lo que literalmente vibraba poco y mucho al mismo tiempo (un curioso y raro fenómeno permitido por las extrañas leyes de la mecánica cuántica).

Los otros nueve avances de 2010:

Los responsables de Science también han recogido otros nueve logros importantes de este año dentro de una lista de diez, que aparece como artículo especial en el número del 17 de diciembre de 2010 de la revista. Estos son los nueve hallazgos:

Biología sintética: En un momento decisivo para la biología y la biotecnología, los investigadores construyeron un genoma sintético y lo utilizaron para transformar la identidad de una bacteria. El genoma reemplazó el ADN de la bacteria para que produjera un nuevo grupo de proteínas (un logro que dio lugar a una sesión en el Congreso de los EE UU sobre biología sintética y numerosas valoraciones). En el futuro, los investigadores prevén genomas sintéticos que se crearán de forma personalizada para generar biocombustibles, fármacos u otros productos químicos.

Genoma del Neandertal: Los investigadores han secuenciado el genoma del Neandertal a partir de los huesos de tres mujeres neandertales que vivieron en Croacia hace entre 38.000 y 44.000 años. Nuevos métodos de secuenciación de fragmentos degradados de ADN permitieron a los científicos realizar las primeras comparaciones directas del genoma humano moderno y del de nuestros antecesores, los neandertales.

Profilaxis del VIH: Dos pruebas de prevención del VIH, con estrategias nuevas y diferentes dieron como resultado un éxito inequívoco: un gel vaginal que contiene el fármaco anti-VIH Tenofovir reduce las infecciones en mujeres en un 39% y una profilaxis de de pre-exposición oral llevó a un 43,8% menos de infecciones de VIH en un grupo de hombres y mujeres transgenéricas que mantienen relaciones sexuales con hombres.

Secuenciación del exoma/Genes de enfermedades raras: Secuenciando únicamente los exones de un genoma o la minúscula parte que codifica las proteínas, los investigadores que estudian enfermedades hereditarias raras provocadas por un gen único y deficiente, lograron identificar mutaciones específicas subyacentes de al menos doce enfermedades.

Simulaciones dinámicas moleculares: Simular las rotaciones que realizan las proteínas cuando se pliegan ha sido una pesadilla combinatoria. Ahora, los investigadores han tomado el control de toda la potencia de cálculo de uno de los ordenadores más avanzados del mundo para registrar los movimientos de los átomos de una pequeña proteína plegada, durante un período 100 veces más prolongado que cualquier esfuerzo anterior.

Simulador cuántico: Para describir lo que se ve en el laboratorio, los físicos elaboran teorías basadas en ecuaciones. Dichas ecuaciones pueden resultar endiabladamente difíciles de resolver. Este año, sin embargo, los investigadores encontraron un atajo, creando simuladores cuánticos (cristales artificiales en los que marcas de láser representan el papel de los iones y los átomos atrapados en la luz actúan como si fuesen electrones). Estos dispositivos proporcionan respuestas rápidas a problemas teóricos de la física de la materia condensada y tal vez finalmente ayuden a resolver misterios como el de la superconductividad.

Genómica de nueva generación: Las tecnologías de secuenciación más rápidas y baratas están permitiendo muchos estudios a gran escala, tanto de ADN modernos como antiguos. El Proyecto de los 1.000 genomas, por ejemplo, ha identificado ya muchas de las variaciones del genoma que nos hace únicos a los humanos (y otros proyectos en curso están dedicados a revelar mucho más acerca de la función del genoma).

Reprogramación del ARN: Reprogramar células (devolverles sus relojes de desarrollo para hacer que se comporten como las "células madre" no especializadas de un embrión) se ha convertido en una técnica de laboratorio estándar para estudiar enfermedades y su desarrollo. Este año, los investigadores encontraron una forma de hacerlo utilizando ARN sintético. Comparado con métodos anteriores, la nueva técnica es dos veces más rápida, 100 veces más eficaz y potencialmente más segura para su uso terapéutico.

El regreso de la rata: Los ratones imperan en el mundo animal de los laboratorios, pero para muchos propósitos los investigadores prefieren a las ratas. Trabajar con ratas es más fácil y son anatómicamente más parecidas el ser humano; su gran inconveniente es que los métodos que se utilizan para obtener "ratones knock-out o KO" (animales adaptados a las investigaciones mediante la inhabilitación determinada de genes específicos) no funcionan con las ratas. Una oleada de investigaciones de este año, sin embargo, prometía dar con un método para lograr "ratas KO" para su uso en los laboratorios.

SINC: http://www.plataformasinc.es/esl/Noticias/La-primera-maquina-cuantica-es-el-mayor-avance-de-2010-segun-la-revista-Science

Foto: Este año se han demostrado por primera vez los efectos cuánticos en el movimiento de un objeto realizado por el ser humano. UCSB

Consejos para una Navidad al Natural

Mon, 20 Dec 2010 15:58:00 +0000

Siguiendo estos consejos, le hará un lindo regalo a la naturaleza y a usted mismo ya que también ahorrará dinero.

Use papel reciclable para envolver sus regalos. El papel convencional no es reciclable y acaba en el basural. En su lugar utilice mapas viejos, la sección de caricaturas de su periódico o dibujos que hayan hecho sus hijos. Si cada familia envolviera tan sólo tres regalos de esta manera, nos ahorraríamos suficiente papel para cubrir 45,000 campos de fútbol y salvaríamos bosques enteros.
Si decide comprar un arbolito de Navidad, consiga uno orgánico. Algunos productores usan 40 pesticidas distintos, además de colorantes artificiales.
Recicle su arbolito. Cada año, 10 millones de ellos acaban en los basurales del país. Muchas ciudades ofrecen servicios de recogida de árboles para convertirlos en aserrín y otros subproductos.
Plante un árbol y conviértalo en una excursión familiar, en la que participen sobre todo sus hijos. Enséñeles que proteger nuestros bosques, los pulmones de nuestro planeta, es proteger el aire que respiramos.
Cambie sus bombillas convencionales por otras que ahorren energía. Con sólo instalar seis de estas bombillas en la casa, su familia ahorrará unos $60 anuales.
Use luces navideñas del tipo "LED" (diodo de emisión luminosa), las cuales usan un 90% menos energía que las convencionales y pueden ahorrarle hasta $50 en la cuenta de la luz durante estas fiestas.
Compre alimentos orgánicos, como carne y vegetales. Estos productos, criados o cultivados de manera sustentable, son además mucho más sabrosos. Un buen lugar para conseguirlos es el mercado de granjeros ("farmers' market") más cercano.
Recicle su teléfono celular viejo. Cada año, tiramos 130 millones de teléfonos celulares, los cuales pesan unas 65,000 toneladas, incluyendo compuestos tóxicos como mercurio, cadmio y plomo que envenenan el suelo y el agua. Usted puede reciclar su celular llevándolo a la tienda de la cadena Staples más cercana como parte de un programa del Sierra Club.

Felices fiestas a todos los amigos del Sierra Club.

Foto: Sierra Club

Justo a tiempo para Navidad: el único eclipse lunar total de 2010

Mon, 20 Dec 2010 15:55:00 +0000

LOS ANGELES (AP) - Donde el clima lo permita, los habitantes de Norte y Centroamérica, y algunos de Sudamérica, tendrán los mejores asientos para el único eclipse lunar total del año.

El fenómeno empezará la noche del lunes y culminará la madrugada del martes.

Durante un eclipse lunar total, la luna llena pasa por la sombra creada por la Tierra que cubre la luz del sol. Un poco de luz indirecta logrará pasar y darle a la luna un color espectral.

Dado que el eclipse coincide con el solsticio invernal del hemisferio norte, la Luna aparecerá en lo alto del cielo. Debido a que las recientes erupciones volcánicas en diversas partes del planeta han arrojado toneladas de polvo a la atmósfera, los científicos pronosticaron que la Luna podría verse más oscura de lo usual, con un resplandor rojizo o marrón, en lugar del típico tinte amarillento.

Norte y Centroamérica podrán ver el espectáculo de inicio a fin. El eclipse total comenzará a las 2:41 de la mañana (hora de la costa este de Estados Unidos) del lunes y se extenderá por tres horas y media. La fase de totalidad cuando la Luna está totalmente cubierta por la sombra de la Tierra durará poco más de una hora.

"Está perfectamente colocado para que toda Norteamérica pueda verlo", dijo Fred Espenak, del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA.

A diferencia de los eclipses solares, que requieren de gafas protectoras, los lunares se pueden ver de manera segura sin necesidad de protección.

En 2011 habrá dos eclipses lunares: uno en junio y otro en diciembre. Norteamérica no podrá ver el de junio y sólo apreciará parcialmente el de diciembre próximo.

El periodista de AP Malcolm Ritter en Nueva York contribuyó para este despacho.

En internet: Pagina de la NASA sobre eclipses: http://eclipse.gsfc.nasa.gov/eclipse.html

Foto: http://apod.nasa.gov/apod/image/0708/EclipsedMoonPugh.jpg