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Universo Paralelo: El poder del eclipse

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Me alegro de tenerlos de vuelta esta semana, estimados lectores de Universo ParaleloEl lunes al mediodía, mientras la vida transcurría como siempre en la mayor parte del mundo, la Luna proyectó una sombra que atravesó el planeta, dibujando una línea desde donde los que tuvieron suerte pudieron ver un eclipse solar total. Para mí, una de las más sobrecogedoras experiencias que la naturaleza te puede regalar. La imagen de la semana no podría ser otra.

  • En esta edición el profesor Jorge Morales, doctor en Ingeniería Mecánica, nos contará acerca de las últimas innovaciones en la fusión entre hombres y máquinas. La empresa Neuralink, de Elon Musk, reportó el primer resultado exitoso conseguido con un implante cerebral: un paciente tetrapléjico capaz de usar el pensamiento para mover un cursor y jugar ajedrez contra la computadora.
  • Ignacio Retamal, dentista y doctor en Ciencias, nos cuenta sobre la importancia de las bacterias que conviven con nosotros en nuestros cuerpos. Es un hecho aceptado que tienen una función crítica en el funcionamiento de nuestra biología. Nuevos estudios están siendo capaces de mapear estas interacciones, posibilitando una mejor comprensión de nuestra comunicación con el universo bacteriano, y prometiendo nuevas tecnologías para nuestra salud.
  • Y en el cuestionario de hoy entrevistamos al matemático y decano de la Facultad de Ciencias Exactas de la Universidad Andrés Bello, profesor Pierre Paul Romagnoli.

Esto y mucho más en esta nueva edición de Universo Paralelo. Una semana eclipsada por la Luna, pero iluminada por la ciencia. ¡Bienvenidos a bordo!

Antes de arrancar con lo que nos convoca, les cuento que la de hoy es la tercera edición de este Universo Paralelo al que te estamos invitando y esperamos que te guste, te inscribas y seas parte de esta comunidad de amantes de la ciencia. Una que promete crecer e ir desarrollando distintas formas de encuentro entre los científicos y la comunidad.

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PROFESOR X Y NEURALINK: ¿LA AVENTURA CIBERNÉTICA DEL SIGLO?

Jorge Morales
Por Jorge Morales
Doctor en Ingeniería Mecánica

Parece digno de un cómic, la fusión humano-máquina está cada vez más cerca de la realidad gracias a Neuralink, la compañía del empresario sudafricano Elon Musk, uno de los hombres más ricos del mundo.

El Profesor X, carismático líder de los X-Men, un superhéroe parapléjico, domina poderes telepáticos para comunicarse y controlar mentes. Lo que Neuralink promete no se aleja mucho de esto: controlar, por ejemplo, tu teléfono con un simple pensamiento. ¿Demasiado esfuerzo levantarse del sofá? ¡No hay problema! Solo piensa en “activar Netflix” y voilà, ahí está tu maratón de series.

  • La aventura fue iniciada en un trabajo de autoría del propio Musk, y publicado hace cinco años en el Journal of Medical Internet Research, en donde mostraba cómo Neuralink comenzaba a desarrollar interfaces cerebro-computadora, pequeños implantes que leen directamente las señales eléctricas del cerebro, para luego interpretarlas utilizando poderosos computadores.

La aplicación más importante de esta tecnología es la ayuda que pueden brindar a personas con ciertas formas de parálisis, o enfermedades neurodegenerativas. En un artículo reciente publicado en la revista Nature por un grupo de científicos de la Universidad de Stanford, se muestra el caso de un paciente con esclerosis lateral amiotrófica (ELA) cuya habla ya no es inteligible.

  • El implante es capaz de leer las señales cerebrales que genera el paciente al intentar hablar, para luego interpretarlas y finalmente reproducirlas con claridad a quien lo escucha.
  • Hace apenas un par de semanas, en un video publicado por la misma Neuralink, se reporta el primer paciente utilizando uno de sus implantes. Se trata de un joven tetrapléjico, Noland Arbaugh, quien fue capaz de mover el cursor en la pantalla de su computador utilizando el pensamiento. Ahora su desafío es mayor: tomar clases de idiomas. En sus palabras, Arbaugh dice “seré el Profesor X”.

Por ahora no tenemos suficiente información, ni estudios independientes a la compañía, por lo que estos resultados debemos tomarlos con cautela.  Pero todo indica que el próximo cruce entre la ficción y la realidad está a la vuelta de la esquina. Uno en donde los humanos y las máquinas se funden en armonía gracias a las aventuras de la ciencia y de empresas como Neuralink. Porque si Elon Musk puede convertirnos en superhéroes cibernéticos, ¿quién sabe qué más nos espera en esta loca aventura?

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DESCUBRIENDO LAS INTERACCIONES SECRETAS ENTRE NUESTROS TEJIDOS Y LOS MICROBIOS

Ignacio Retamal
Por Ignacio Retamal
Dentista y doctor en Ciencias

La complejidad de nuestro cuerpo no termina en nuestras células y órganos; un vasto conjunto de microorganismos, conocido como microbiota, juega un papel crucial en nuestra fisiología.

A pesar de que no tenemos duda sobre la importancia de esta microbiota para el funcionamiento de nuestra biología, aún no entendemos del todo cómo estos microbios influyen en nuestro funcionamiento a nivel molecular.

Utilizando una innovadora tecnología denominada BASEHIT, los investigadores exploraron cómo las bacterias que naturalmente colonizan diferentes tejidos humanos interactúan con proteínas que secretamos pero se encuentran fuera de nuestras células.

  • El estudio no solo confirmó que nuestros tejidos están constantemente dialogando con estos microorganismos, sino que también mapeó más de 1.7 millones de posibles interacciones entre 519 cepas bacterianas y 3.324 proteínas humanas.
  • Este “interactoma” reveló una red compleja de conexiones trans-reino entre bacterias y proteínas humanas, destacando patrones de unión que reflejan una lógica biológica profunda.

Por ejemplo, cepas similares tienden a interactuar con las mismas proteínas, mientras que ciertas bacterias se especializan en tejidos específicos.

  • Estos descubrimientos no solo profundizan nuestro entendimiento de cómo los microbios comensales ayudan a colonizar nuevos nichos en el cuerpo y participan en la remodelación de tejidos, sino que también sugieren cómo podrían influir en nuestra respuesta inmune.

La tecnología BASEHIT ha abierto la puerta a estudios futuros que podrán explorar estas interacciones en detalle, ofreciendo perspectivas nuevas sobre cómo los microorganismos residentes afectan nuestra salud y enfermedad.

Estos desarrollos pioneros nos acercan a entender mejor la complejidad de nuestro microbioma y su influencia sobre nuestra biología, abriendo nuevas posibilidades para terapias que podrían manipular estas interacciones para mejorar nuestra salud.

  • Es solo el comienzo de lo que promete ser un emocionante campo de estudio en los próximos años.
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EL CUESTIONARIO: PIERRE PAUL ROMAGNOLI

Cada semana hacemos las mismas cuatro preguntas a un científico. En esta edición, entrevistamos al matemático Pierre Paul Romagnoli, decano de la Facultad de Ciencias Exactas de la Universidad Andrés Bello.

-¿Qué te motivó a dedicarte a la ciencia?

-Desde niño siempre me pregunté cómo y por qué pasaban las cosas y buscaba siempre explicaciones a todo. En general, esta actitud inquisitiva era mejor recibida por mis profesores de ciencia que por el resto de los docentes. En mis últimos años escolares pensaba que mi pasión era la física, porque me encantaba la idea de que con ecuaciones uno podía predecir lo que podía pasar. Fue solo en la universidad que me di cuenta de que eran las matemáticas lo que realmente me entusiasmaba.

-¿Cuál es la obra científica que más influyó en tu actividad?

-El libro que más me marcó y me decidió en mi línea de investigación fue Lectures on Ergodic Theory de Paul Halmos, que es una compilación de charlas del autor del año 1956.

-¿Cuál es el problema científico más importante por resolver?

-Me parece a mí que el problema científico más importante, tanto en mi disciplina y menos en general, es algo que no se puede determinar. Tendría que ser la pregunta que el novelista, genio del humor científico, Douglas Adams, escribió como “El sentido de la vida, el universo y todo lo demás” y cuya respuesta dada en su obra sería 42. Pero si tuviera que escoger yo en teoría ergódica sería la conjetura de Rokhlin de 1949, de demostrar que un sistema fuertemente mezclador es fuertemente 3-mezclador. En simple, la propiedad de mezcla es exactamente eso: la dinámica de mezclar, digamos, dos líquidos. Lo que nadie ha podido demostrar es si un sistema que siempre deja bien mezclados (de manera homogénea y uniforme) dos líquidos, entonces también dejará bien mezclados tres líquidos.

-¿Cuál es la pregunta que te desvela como científico y cómo la enfrentas?

-Gran parte de mi investigación se ha concentrado en lo que llamamos principios variacionales de la entropía (y de la presión) que conectan el mundo de la topología y de la medida (probabilidades). Es una relación un poco misteriosa entre la teoría de la medida y topología. Si bien entiendo cómo se prueban los resultados, me falta entender el fondo real de esta conexión, porque con las explicaciones que creo entender debiera funcionar en ejemplos donde falla. Cada vez que encuentro otro resultado con otras técnicas, entiendo un poco más y me frustro un poco menos.

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LA IMAGEN DE LA SEMANA

Bobby Goddin/USA Today Network/Reuters.

Hace dos días, un eclipse solar total pudo verse a lo largo de una franja del planeta en el hemisferio norte, que pasó por México, Estados Unidos y Canadá.

  • Estos eventos ocurren cuando la Luna pasa exactamente delante del Sol, produciendo una sombra de unos 200 km de diámetro que se va desplazando en la medida que la Luna se mueve sobre el disco solar.

Tuve la suerte de experimentar un eclipse total en Coquimbo, el 2 de mayo de 2019, y soy testigo de la imponente embriaguez que ejerce sobre quienes lo observan. El disco ennegrecido del Sol, la oscuridad y la brisa fresca, el comportamiento de los animales.

Pero también está la ciencia. Los eclipses han resultado ser valiosos laboratorios naturales para ejecutar experimentos. Por ejemplo, el descubrimiento, en 1870, del helio en la cromosfera solar, capa de su atmósfera visible durante un eclipse. O la validación de la relatividad general de Einstein en 1919, al observar el desplazamiento aparente de las estrellas cercanas al Sol, y que solo pueden verse cuando la Luna oscurece el cielo en su cercanía.

  • Aunque para poder utilizarlos como laboratorios debemos saber exactamente cuándo ocurrirán.Y lo notable es que podemos predecirlos con muchos siglos de anticipación.

Si bien la precisión en la predicción de eclipses ha aumentado con los avances de la ciencia y la tecnología, el mismo Cristóbal Colón se aprovechó de este conocimiento el 29 de febrero de 1504 en Jamaica. Aquel día predijo un eclipse de Luna, cuestión que parecía magia para los pueblos originarios, lo que aseguró a los españoles que siguieran dándoles cobijo y alimentación.

Hay demasiadas historias que se esconden, como el Sol, tras cada eclipse.

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BREVES PARALELAS

Peter Higgs

– Otro eclipse pasó por el mundo científico el 8 de abril. La muerte del físico Peter Higgs (Premio Nobel de Física 2013), a los 94 años, conocido por la partícula que lleva su nombre: el bosón de Higgs. Se trata de la excitación de un campo –el campo de Higgs– que es capaz de explicar cómo surge la masa de las partículas elementales. Higgs, simultáneamente con otros cinco físicos, crearon la idea teórica, el mecanismo que permitía esta captura de masa en partículas que hasta entonces no se entendía por qué la tenían.

  • El elusivo bosón se mantuvo en las sombras de los experimentos por casi 50 años, hasta que las primeras evidencias experimentales aparecieron en 2012 en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés).

– En ciencia también existen historias de corrupción. Después de todo, la presión por publicar, la competencia por el éxito y por los recursos producen en científicos con estándares éticos bajos el mismo comportamiento que en personas de cualquier otra actividad.

  • La historia del físico Ranga Dias, de la Universidad de Rochester, ha sido particularmente comentada, ya que hace unos años publicó en la revista Nature un artículo extremadamente ambicioso y que, de haber sido correcto, no solo lo habría hecho adjudicarse el Premio Nobel, sino que además habría impactado fuertemente en nuestras tecnologías. Dias reportó haber descubierto un superconductor a temperatura ambiente.
  • Un material capaz de conducir una corriente eléctrica sin resistencia.Estos existen, y son utilizados, por ejemplo, en los aparatos que realizan las resonancias nucleares magnéticas, pero requieren de una refrigeración extrema, que los hace imprácticos en aplicaciones como la transmisión de electricidad. Si descubriéramos superconductores que funcionaran a temperatura ambiente, podríamos transmitir electricidad sin pérdidas de energía a través de largas distancias.

Por esto es que ya muchas veces grupos de entusiastas investigadores han reportado haberlo conseguido. A veces por error, otras intentando engañar. Al parecer, el caso de Dias está en esta última categoría.


– Hoy, miércoles 10 de abril, se celebra el Día Mundial de la Ciencia y la Tecnología, establecido por la Unesco en 1982. Un día particularmente recordado en Argentina, ya que la fecha celebra el nacimiento del fisiólogo Bernardo Alberto Houssay, nacido en el país vecino en 1887.

  • En 1947 ganó el Premio Nobel de Fisiología o Medicina por su descubrimiento del rol que juega la glándula pituitaria en la regulación de la cantidad de glucosa que circula en el torrente sanguíneo.Fue el primer latinoamericano en ganar un Premio Nobel en ciencias, cosa aún más meritoria por el hecho de que siempre trabajó desde la Universidad de Buenos Aires. Houssay siempre impulsó la actividad científica como el motor del desarrollo de los pueblos: “La verdadera supremacía de un pueblo se basa en la labor obstinada de sus pensadores, artistas y hombres de ciencia”.
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RECOMENDACIONES

El problema de los tres cuerpos. Se trata de una nueva serie de Netflix, basada en la celebrada novela de ciencia ficción del escritor chino Liu Cixin, publicada en 2008. Si te gusta la ciencia ficción, esta historia te partirá la cabeza. Si no quieres perderte detalles y un estilo más oscuro, el libro es para ti. La serie no sigue los eventos del libro de manera literal, pero es muy ágil, entretenida y captura el espíritu de la historia.

  • ¿Por qué lo de los tres cuerpos? (spoiler desde aquí, aunque no demasiado dramático). Resulta que la historia describe una civilización que surgió en un planeta que orbita un sistema de tres estrellas. Cuando hay solo dos cuerpos, digamos la Tierra y la Luna (podemos ignorar al Sol en una buena aproximación), las leyes de gravitación de Newton pueden hacer predicciones precisas y para eventos de un futuro distante. Es así como podemos conocer los eclipses que ocurrirán por los próximos miles de años con segundos de precisión.
  • Esto es muy distinto a lo que ocurre cuando más cuerpos interactúan entre sí. Los sistemas de este tipo se comportan “caóticamente”. Son impredecibles luego de tiempos relativamente cortos. Es así como vivir en un sistema de tres estrellas es un problema grande a la hora de pronosticar el futuro de la civilización. Si vives allí, lo que más quieres es salir. Conquistar otros mundos.
  • ¡Una serie para maratonear el fin de semana!

Es un día triste para la música popular. Un día como hoy, en 1979, Paul McCartney anunciaba oficialmente el quiebre de The Beatles. Por científico que sea este newsletter, no podemos abstraernos de cuestiones así de relevantes y que afectan a tantos miembros beatlemaniacos de la comunidad científica.

  • Pero otras cosas ocurrieron en la historia de la música un 10 de abril. Hoy cumple 61 años Mark Oliver Everett, líder de la banda estadounidense Eels, que en 1998 publicó su segundo disco, el extraordinario Electro-Shock Blues.
  • Si bien el disco es triste, ya que habla de la enfermedad y muerte de varios de los miembros de su familia, siempre hay un guiño de humor y esperanza, tanto en sus versos como en sus arreglos y melodías.
  • Everett es hijo de un visionario físico que se enfrentó a todas las ideas de su época con sus hermosas y originales ideas.Se trata de Hugh Everett III, que en 1957 propuso una nueva formulación de la mecánica cuántica, que hoy conocemos como la “interpretación de los muchos mundos”. En 1982 su hijo Oliver lo encontró muerto en su casa, producto de un infarto. Tenía 51 años.

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Eso es todo por esta semana en Universo Paralelo. Si tienes comentarios, recomendaciones o temas que aportar, puedes escribirme a universoparalelo@elmostrador.cl. La idea es que generemos una gran comunidad que deje atrás la farándula parlamentaria y las bajas pasiones humanas, para adentrarse en un mundo mucho mejor. Uno mucho más civilizado. En un Universo Paralelo. ¡Hasta la próxima semana!

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