Galileo

Lo que la ciencia trajo

#GALILEO | PARTE 2: El futuro cuántico y el telescopio que captura el universo

29/12/2023 - 2:00 pm

Un huevo nunca visto en América, la realidad de la computación cuántica, las maravillas que nos mostró el James Webb y las investigaciones que hizo posible, así como otros temas, cierran los mejores 5 momentos de 2023 en la ciencia.

Ciudad de México, 29 de diciembre (SinEmbargo).– En la primera parte de los 10 momentos del año para “GALILEO”, ya hablamos de Inteligencias Artificiales, de los récords de calor en el mundo y en México, asó como del deshielo de los polos, y en esta ocasión elegimos los últimos cinco momentos destacados de 2023 en la ciencia.

Se trata de una lista siempre incompleta, que se puede mejorar y que sólo tiene intención de atraer al auditorio a los temas científicos. No tienen un orden específico y cada uno tiene un valor específico: el deseo es que despierten la curiosidad y el deseo por saber más.

5 — LA CIENCIA DEVELA LOS SECRETOS DE ÖTZI

Un análisis de genoma del Hombre de Hielo, “Ötzi”, la momia congelada hace 5 mil años hallada en un glaciar de los Alpes, revela que tenía la piel y los ojos oscuros y la cabeza calva.

“El análisis del genoma reveló rasgos fenotípicos como una elevada pigmentación de la piel, ojos oscuros y calvicie de patrón masculino, que contrastan fuertemente con las reconstrucciones anteriores, que mostraban a un varón de piel clara, ojos claros y bastante peludo –explica el investigador Johannes Krause, del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva (Alemania)–. La momia en sí, sin embargo, es oscura y no tiene pelo”.

Una fotografía de los restos de la momia Ötzi. Foto: Europa Press

Los hallazgos, publicados en Cell Genomics en agosto, sugieren que el Hombre de Hielo en vida se parecía más a la momia actual, señala. El análisis genómico, más completo y de mayor calidad, muestra también que el hombre de hielo tenía una ascendencia inusualmente alta de agricultores de la Anatolia temprana, superior a la de cualquier otra población contemporánea conocida en Europa del IV milenio a.C.

Un estudio anterior, de 2012, generó un genoma de menor cobertura que ofrecía nuevas perspectivas, a pesar de la considerable contaminación por ADN humano actual. Ese trabajo anterior sugería una estrecha afinidad genética entre Ötzi y los sardos actuales, pero los investigadores afirman ahora que llegaron a esas conclusiones antes de disponer de más genomas humanos.

4 — UN FUTURO CUÁNTICO

El 2023 fue, como para las IAs, la explosión de la computación cuántica. En junio, un equipo de investigación de la Universidad de Chicago dio los primeros pasos críticos hacia la creación de un nuevo tipo de computadora cuántica, basada en la división de fonones.

Al reproducirse una canción, lo que suena como una onda continua de música en realidad se transmite como pequeños paquetes de partículas cuánticas llamadas precisamente fonones.

Las leyes de la mecánica cuántica sostienen que las partículas cuánticas son fundamentalmente indivisibles y, por lo tanto, no se pueden dividir, pero los investigadores de la Escuela Pritzker de ingeniería molecular exploraron qué sucede cuando se intenta dividir un fonón.

Observación en tiempo real del entrelazamiento cuántico de fotones. Foto: EuropaPress

En dos experimentos, los primeros de su tipo, un equipo dirigido por el profesor Andrew Cleland utilizó un dispositivo llamado divisor de haz acústico para “dividir” fonones y demostrar así sus propiedades cuánticas. Al demostrar que el divisor de haz se puede usar tanto para inducir un estado de superposición cuántica especial para un fonón como para crear una mayor interferencia entre dos fonones, el equipo de investigación dio los primeros pasos críticos hacia la creación de un nuevo tipo de computadora cuántica: los resultados se publican en la revista Science.

Antes, en marzo, científicos del laboratorio de propulsión a chorro de la NASA y de Caltech desarrollaron un dispositivo capaz de contar enormes cantidades de fotones individuales -que partículas cuánticas de luz- con una precisión increíble. El detector, similar a la medición de gotas de agua rociadas por una manguera, es capaz de medir el momento exacto en que impacta cada fotón, con una precisión de 100 billonésimas de segundo, a un ritmo de mil 500 millones de fotones por segundo. ningún otro detector ha alcanzado esa velocidad.

Por otra parte, además, hace un par de semanas y por primera vez, un equipo de físicos de la Universidad de Princeton ha podido unir moléculas individuales en estados especiales que están “entrelazados” mecánicamente de forma cuántica. En estos extraños estados, las moléculas permanecen correlacionadas entre sí (y pueden interactuar simultáneamente) incluso si están a kilómetros de distancia, o incluso si ocupan extremos opuestos del universo. Ell trabajo, también publicado en Science, propone que las moléculas entrelazadas pueden ser los componentes básicos de muchas “aplicaciones futuras”.

3 — OTRO DESCUBRIMIENTO MEXICANO

Si en la primera parte tocamos el tema de un descubrimiento mexicano, con el dinosaurio regiomontano, aquí retomamos un hallazgo similar. Científicos del Instituto Nacional de Antropología e Historia (INAH) hallaron un huevo fósil de flamenco del Pleistoceno, durante la construcción del Aeropuerto Internacional “Felipe Ángeles”, que es el primer vestigio de este tipo en América y el segundo a nivel mundial.

El fósil hallado en el AIFA. Foto: Captura de pantalla

El INAH detalló en su momento que el descubrimiento, de entre 12 mil y ocho mil años antes del presente, fue localizado en el yacimiento paleontológico de Santa Lucía, en el Estado de México. De acuerdo con los resultados de la investigación, el huevo fósil se halló a aproximadamente 31 centímetros de profundidad, dentro de arcillas y lutitas con algunas raíces mineralizadas.

La presencia de flamencos fósiles en paleolagos continentales parece notable cuando el flamenco americano se distribuye por América del Sur, el Caribe y la península de Yucatán, mientras que en Estados Unidos se halla en Florida y la costa norte del Golfo de México.

Según el INAH, las altas temperaturas, precipitaciones y condiciones de salinidad que prevalecieron en el lago Chalco, al sur de la Cuenca de México y relativamente cercano al yacimiento de Santa Lucía, permite saber que el huevo fósil de flamenco perteneció a ese periodo.

“El huevo fósil mide 93.491 milímetros de largo y ancho máximo de 55.791 milímetros; tiene forma alargada, con ambas puntas agudas y sin patrón de manchas o inmaculado en la cáscara. Para determinar el productor del huevo, como criterio principal, se realizó un estudio que consistió en distinguir los huevos de diferentes grupos de aves, utilizando sus medidas: longitud y ancho máximo, así como la forma y el patrón de la cáscara”, explicó el INAH.

2 — UN INFORME SOMBRÍO SOBRE EL FUTURO

El sector del petróleo y el gas, uno de los principales emisores de los gases que calientan el planeta, necesitará una revisión rápida y sustancial para evitar fenómenos meteorológicos aún más extremos alimentados por el cambio climático causado por el hombre, según un reporte publicado en noviembre, uno de los más completos y pesimistas del año.

La refinería de petróleo Capuava, propiedad de Petrobras, en Maui, a las afueras de Sao Paulo, Brasil. Foto: Andre Penner, AP

La inversión actual de 800 mil millones de dólares anuales en el sector debería reducirse a la mitad y las emisiones de gases de efecto invernadero, resultantes de la quema de combustibles fósiles como el petróleo, tendrán que caer un 60 por ciento para que el mundo tenga posibilidades de alcanzar sus objetivos climáticos, dijo la Agencia Internacional de la Energía. Los gases de efecto invernadero suben a la atmósfera y calientan el planeta, causando impactos diversos como los fenómenos meteorológicos extremos.

El reporte de la IEA se publicó antes del arranque de la conferencia climática de Naciones Unidas, la COP28, realizada en los últimos días de noviembre y los primeros de diciembre. “La industria del petróleo y el gas se enfrenta a la hora de la verdad en la COP28 de Dubái”, indicó Fatih Birol, director ejecutivo de la AIE en un comunicado por la publicación del reporte. “Los productores de petróleo y gas deben tomar decisiones profundas sobre su futuro lugar en el sector energético global”.

Y es que el sector energético es responsable de más de dos tercios de todas las emisiones de gases de efecto invernadero relacionados con la actividad humana, y el petróleo y el gas lo son de alrededor de la mitad de ellas, según la AIE. Las petroleras y gaseras son responsables también de más del 60 por ciento de las emisiones de metano, un gas que atrapa unas 87 veces más calor que el dióxido de carbono en un periodo de 20 años.

Estas compañías pueden encontrar ingresos alternativos en la economía de las energías limpias, incluyendo la del hidrógeno y los combustibles a base de hidrógeno y las tecnologías de captura de carbono, apuntó el informe. Tanto el hidrógeno verde — que se obtiene a partir de electricidad renovable — como la captura de carbono — que elimina el dióxido de carbono de la atmósfera — no se han probado aún a gran escala.

El reporte analiza las promesas climáticas realizadas por los países, además de un escenario en el que el mundo alcanza la neutralidad de emisiones en 2050. Determinó que, si se cumplen esos compromisos, la demanda de petróleo y gas será un 45 por ciento menor que la actual para 2050. Si el planeta lograra la neutralidad de emisiones para entonces, la demanda se reduciría un 75 por ciento.

1 — UN TELESCOPIO HUMANO ABRE LAS VENTANAS DEL UNIVERSO

La nebulosa Anillo del Sur como nunca la habíamos visto. Foto. NASA/STJW

Como el último, pero no menos importante, tema del 2023 científico, elegimos al Telescopio Espacial James Webb, que nos ha deslumbrado con imágenes inéditas del universo, nos ha enseñado cosas que no sabíamos que están allá afuera e incluso cosas que pensábamos que no podían existir.

Por ejemplo, en abril, siguiendo los pasos de la imagen de Neptuno publicada en 2022, el James “ebb tomó una imagen impresionante del otro gigante de hielo del sistema solar, el planeta Urano. La nueva imagen presentó once de los trece anillos conocidos de Urano, así como características brillantes en la atmósfera del planeta.

Para cumplir el primer año de operación científica del telescopio, la NASA seleccionó la imagen de una pequeña región de formación de estelar en el complejo de nubes Rho Ophiuchi.

Se trata de la región de formación estelar más cercana a nosotros. su proximidad, a 390 años luz de distancia, permitió obtener con Webb un primer plano muy detallado, sin estrellas en primer plano en el espacio intermedio.

En agosto, por ejemplo, registró nuevas imágenes de la icónica nebulosa del anillo, también conocida como Messier 57. Las imágenes muestran la belleza intrincada y etérea de la nebulosa, con detalles sin precedentes, brindando a los científicos y al público una vista fascinante de esta maravilla celestial.

Rho Ophiuchi, formador de estrellas. Foto: NASA/STJW

Pero las imágenes no son lo único que capta el James Webb. Sus mediciones también sirven para que cientos, si no es que miles de científicos, realicen nuevos análisis, estudios y demás observaciones: en septiembre, un equipo internacional de investigadores de Reino Unido y Canadá, descubrió que galaxias como nuestra vía láctea dominan todo el universo y son “sorprendentemente comunes”.

Además, apenas el mes pasado, telescopios de la nasa, incluido el James Webb, han revelado el agujero negro más distante jamás visto en rayos x, en una etapa tan temprana de crecimiento que su masa es similar a la de su galaxia anfitriona. Y el mismo Webb han revelado la galaxia espiral barrada similar a la vía láctea más distante que se haya observado hasta la fecha, a 11 mil 700 millones de años luz.

También el mes pasado, investigadores de diversos países, incluido México, hallaron con ayuda del telescopio las galaxias segunda y cuarta más distantes jamás observadas por nosotros los humanos: se encuentran en la región del espacio conocida como cúmulo de pandora, o abell 2744.

Los ejemplos sobran. pero en GALILEO, donde llevamos el nombre de un científico que se atrevió a mirar al espacio exterior y quien fue uno de los primeros en entender algunas de sus características, queríamos destacar el hito de poder ver lo que los más grandes genios y genias de nuestra especie imaginaron, primero, teorizaron, después, y hoy, decenas, cientos e incluso miles de años después, podemos confirmar aquello que postulaban.

Manuel Gonzalez
Ciudad de México | 1993. Estudió periodismo. Actualmente trabaja como Editor en la redacción de SinEmbargo MX. Antes, fue corresponsal para Infobae México, la Agencia Alemana de Prensa (dpa) y El País América. Tiene un blog (Apuntes en la ciudad), un newsletter (Apuntes subrayados) y un podcast (Al otro lado del sueño) personales.
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