Fórmula anticolesterol aplicable en alimentos y bebidas

Mucha gente está sobrecargada de colesterol LDL, popularmente conocido como "colesterol malo".

Si ese colesterol se acumula demasiado en el organismo, puede dar lugar a la aterosclerosis y a enfermedades cardíacas.

Los fitoesteroles de los vegetales y el colesterol de los animales son moléculas muy similares, y cuando se les mezcla se atraen mutuamente.

Cuando se mezclan en el intestino de un animal, las moléculas de colesterol no logran pasar al torrente sanguíneo y son excretadas.

La capacidad de los fitoesteroles para reducir los niveles de colesterol en los animales es conocida desde la década de 1950, pero ha resultado difícil aplicar este conocimiento en la práctica porque los fitoesteroles no son solubles en agua de modo natural, y son escasamente solubles en sustancias grasas.

Ahora se ha descubierto una manera de hacer que las moléculas de fitoesterol de los vegetales se dispersen en bebidas y alimentos de consumo humano, lo que podría abrir el camino a una reducción drástica de los niveles de colesterol en la gente.

La hazaña científica la ha logrado el químico Daniel Perlman, de la Universidad Brandeis, en Waltham, Massachusetts, Estados Unidos.

Perlman posee más de 100 patentes concedidas o pendientes, que ilustran su prolífica carrera como inventor.

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Superconductor que parece contradecir la base de la superconductividad

La superconductividad es un estado físico raro en el que la materia es capaz de conducir la electricidad (o sea mantener un flujo de electrones) sin ofrecer resistencia alguna al paso de los electrones. Este fenómeno sólo puede encontrarse en ciertos materiales bajo condiciones muy específicas, como temperaturas muy frías y presiones muy altas.

Durante dos décadas, se ha venido investigando sobre la creación de superconductores que hagan su trabajo a temperaturas mucho más altas (lo más cerca posible de la temperatura ambiente) y de forma eficaz, un objetivo que si se alcanza conducirá a mejoras radicales en la transmisión de electricidad.

En una nueva investigación se ha descubierto una superconductividad inesperada e insólita. Conocerla a fondo podría abrir perspectivas interesantes de investigación y desarrollo para lograr superconductores más baratos y prácticos de usar.

El equipo de Choong-Shik Yoo, de la Universidad del Estado de Washington, en la ciudad de Pullman, y Viktor Struzhkin, Takaki Muramatsu, y Stanislav Sinogeikin, del Instituto Carnegie de Ciencia, en Washington, D.C., ambas instituciones en Estados Unidos, ha verificado un estado de superconductividad en la forma sólida de un compuesto llamado disulfuro de carbono (o bisulfito de carbono), que a veces es usado en forma líquida como insecticida o disolvente químico. El equipo encontró que esta sustancia pasa a un estado de superconductividad a cerca de 267 grados centígrados bajo cero (449 grados Fahrenheit bajo cero) a presiones que aproximadamente van desde 493.000 hasta 1.698.000 veces la presión atmosférica normal. Ese rango de presiones altísimas equivale a entre 50 y 172 gigapascales.

Lo que hace especial a este descubrimiento es que parece contradecir a lo que se sabe sobre cómo funciona normalmente la superconductividad.

Por regla general, aunque no siempre, la superconductividad está presente en estructuras moleculares muy ordenadas. Pero en el disulfuro de carbono, la superconductividad es resultado de un estado muy desordenado, lo cual es raro. Aún más sorprendente es que esta estructura desordenada es precedida por un estado magnéticamente ordenado, que experimenta un cambio estructural hacia la configuración desorganizada cuando comienza la superconductividad.

En el estudio también han trabajado Ranga Dias y Minseob Kim de la Universidad del Estado de Washington, así como Takahiro Matsuoka y Yasuo Ohishi del Instituto de Investigación de la Radiación Sincrotrón en Japón.

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El día en que pudo cambiar el valor de pi

¿Te imaginas por un momento que alguien se atreviera a cambiar el valor de pi, la relación matemática entre la longitud de una circunferencia y su diámetro, bien conocida desde los antiguos griegos? No solo eso, ¿qué pensarías si además se quisiera sacar tajada de ello y legislarlo mediante una ley? Pues todo eso y mucho más ocurrió a finales del siglo XIX, cuando el estadounidense Edwin J. Goodwin (1825-1902) afirmó haber encontrado un método para realizar la famosa cuadratura del círculo.

 

 

El problema de la cuadratura del círculo era bien conocido desde la antigua Grecia. Se cree que fue Anaxágoras, aproximadamente en el año 600 A.C. quien planteó el problema de construir, con regla y compás, un cuadrado que tuviese el mismo área que un círculo dado. Pasaron más de dos mil años sin que nadie encontrara una solución, hasta que el matemático alemán Ferdinand Lindemann demostró que, tal y como la habían planteado los antiguos griegos, la cuadratura del círculo era imposible. 

Ferdinand Lindemann

Sin entrar en detalles, podemos entender lo que ocurre. El área de un círculo es π·r², donde r es el radio de dicho círculo. La del cuadrado es a², siendo a el lado del cuadrado. Si queremos que ambas áreas sean iguales, entonces:

π·r² = a²

Y despejando a, resulta que

a = r·√π

Resolver el problema algebraico es bastante sencillo. Pero si queremos resolverlo como lo plantearon los griegos tendríamos que poder dibujar π con regla y compás. ¿Y realmente podemos? Si π fuese racional (de la forma m/n, donde m y n son números enteros con b distinto de cero), no habría mayor inconveniente. Incluso si π fuese irracional (que no se pudiese escribir de la forma m/n) todavía habría esperanzas. Se pueden construir con regla y compás números irracionales. Si dibujas, por ejemplo, un triángulo rectángulo con los catetos de longitud 1, la hipotenusa medirá √2, que es irracional. Esto es posible porque √2 es solución de la ecuación x²-2=0. Todos los que se pueden expresar como solución de una ecuación algebraica pertenecen a una clase de números llamados algebraicos y se pueden dibujar mediante regla y compás. 

Si un número no es algebraico, entonces se dice que es trascendente, como el número e, y en tal caso nunca podrá ser dibujado con regla y compás. De esta forma, el milenario problema de la cuadratura del círculo se reduce a la simple cuestión de si el número π es algebraico o trascendente. Eso fue lo que demostró Lindemann en 1882: π era trascendente y, por tanto, no se puede dibujar con regla y compás, lo que acabó con las esperanzas de todos los matemáticos de conseguir resolver este problema.

¿He dicho todos? Bueno, no. Hubo un matemático llamado Edwin J. Goodwin que pasó por alto los avances de todos sus predecesores, culminado por Lindemann. En realidad, Goodwin no era más que un médico rural que vivía en el pueblo de Solitude, Indiana, y que en su tiempo libre -debía tener mucho- se aficionó a las matemáticas. Al parecer, Goodwin ya había logrado resolver otros famosos problemas matemáticos imposibles, como la trisección del ángulo y la duplicación del cubo. En todos estos casos, Goodwin había publicado la solución en la revista matemática The American Mathematical Monthly. Y en todos ellos, el artículo estaba encabezado por una nota diciendo que se publicaba a petición del autor. Dicho de otro modo, la revista no se hacía responsable del contenido del artículo. Sospechoso, ¿verdad?

Edwin J. Goodwin

En su demostración de la cuadratura del círculo no se menciona explícitamente a pi. Pero hacia el final de la segunda sección se dice que "la relación entre el diámetro y la longitud de una circunferencia es de cinco cuartos a cuatro". Como esa es exactamente la definición de pi, la afirmación de Goodwin significaba que ¡pi valía 3,2! De nada había servido que, más de dos mil años atrás, Arquímedes ya hubiese demostrado que el valor de pi estaba comprendido entre 3+(10/70) y 3+(10/71), una aproximación mucho más buena que el valor -erróneo- dado por Goodwin. El genio de Siracusa debió retorcerse en su tumba.

Esquema que utilizó Goodwin para su "demostración"

Pero eso no es todo. A pesar de este y otros disparates que contenía su demostración, Goodwin estaba tan satisfecho con su descubrimiento que lo registró, con la idea de que cualquiera que lo utilizara tuviera que pagarle derechos de autor. Al mismo tiempo decidió que su estado natal de Indiana sí podría usarlo para beneficio de sus escolares. De hecho, Goodwin embaucó al representante por Indiana, Taylor I. Record, y le propuso presentar en la Asamblea legislativa un proyecto de ley que recogiese lo anterior. El título lo dice todo: Proyecto de ley que presenta una nueva verdad matemática y que es ofrecido como una contribución a la educación que sólo podrá ser utilizado por el Estado de Indiana de forma gratuita sin necesidad de pagar ningún tipo de derechos de autor, siempre y cuando sea aceptado y adaptado en forma oficial por la legislatura en 1897. Ahí queda eso.

La cadena de despropósitos no había hecho más que empezar. Después de recibir el visto bueno de la Comisión de Educación, el proyecto de ley número 246 de las sesiones del año 1897 llegó al Congreso. El resultado de la votación no dejó lugar a dudas: 67 votos a favor, ninguno en contra. Ya solo faltaba la aprobación del Senado y el valor de pi quedaría establecido en Indiana como 3,2.

El mismo día que se debatía el proyecto de ley en el Senado, se encontraba en el edificio C. A. Waldo, un profesor de matemáticas de la Universidad de Purdue, que había acudido a la ciudad para gestionar el presupuesto anual de la Academia de Ciencia de Indiana. Waldo se quedó muy sorprendido al enterarse que en el Senado estaban debatiendo una ley sobre matemáticas. Pero su sorpresa se transformó en espanto cuando comprendió el disparate que estaba a punto de cometerse. Una vez terminada la sesión, le ofrecieron conocer en persona al mismísimo Goodwin, lo que Waldo rechazó enérgicamente (“ya me han presentado a tantos locos como estoy dispuesto a conocer”). Por suerte, el Senado de Indiana no había completado la aprobación final del proyecto de ley y el profesor Waldo tuvo tiempo de convencer a un número suficiente de senadores para que postergaran el proyecto de forma indefinida.

C.A.Waldo, el salvador de Indiana

Y así fue cómo el estado de Indiana se salvó de hacer el mayor de los ridículos y consiguió que lo que todavía hoy se conoce como Indiana Pi Bill, el proyecto de ley de Indiana sobre pi, se quedase en eso, un simple proyecto.

NOTA: Esta entrada participa en la Edición 4,12310 del Carnaval de Matemáticas que organiza en esta ocasión el blog de Rafael Miranda, Geometría Dinámica.

BIBLIOGRAFÍA:

1. Texto completo del Proyecto de Ley (en inglés).
2. La demostración de la cuadratura del círculo, tal y como se publicó (en inglés).
3. Errores, lapsus y gazapos de la historia, Gregorio Doval. Editorial Nowtilus, 2011.

Las 50 vértebras completas de la única cola articulada

Las 50 vértebras completas de la única cola articulada de dinosaurio descubierta en México han sido recuperadas en un yacimiento de Coahuila (norte del país) junto a otros huesos, tras 20 días de trabajo, informó el Instituto Nacional de Antropología e Historia (INAH).

Los restos pertenecen a un hadrosaurio o pico de pato con cresta de hace 72 millones de años. Fueron encontrados en mayo de 2005 y se empezó a trabajar con ellos el pasado 2 de julio.

El INAH dijo que en los últimos días se logró recuperar 50 vértebras de la cola unidas entre sí, tal como estaban en su origen, así como huesos de las extremidades y de la cadera, entre otros.

El apéndice, de unos 5 metros y bajo el que se espera encontrar el resto del cuerpo, equivale a la mitad de un dinosaurio cuya longitud total se calcula en 12 metros, comentó Felisa Aguilar, de la INAH y directora de la excavación junto a René Hernández, de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).

La paleontóloga explicó también que la importancia de este esqueleto reside en que es muy raro encontrar este tipo de ejemplares con la mayoría de sus huesos unidos.

La cola fue encontrada en el municipio de General Cepeda, a pocos kilómetros de dos de los yacimientos paleontológicos más importantes de Coahuila. Será trasladada por partes a un espacio de la cabecera municipal de General Cepeda acondicionado como laboratorio para su limpieza e identificación de los restos, tras lo cual se volverá a armar.

Vórtices ópticos para incrementar el ancho de banda en internet

En un mundo que se basa cada vez más en la información, donde todo, desde teléfonos móviles hasta las propias ciudades, es cada vez más "inteligente", continúa aumentando la demanda de capacidad de tráfico de datos a través de internet. Pero se hará cada vez más difícil satisfacer esa demanda a menos que surjan nuevos enfoques que incrementen drásticamente el ancho de banda, que es la cantidad de datos por segundo que pueden ser transmitidos a través de los canales de comunicación de la red.

Ahora, un equipo de ingenieros ha diseñado una nueva tecnología de fibra óptica que promete aumentar considerablemente el ancho de banda. La nueva tecnología podría permitir que los proveedores de servicios de internet ofrecieran una conectividad mucho mejor, proporcionando desde una menor congestión en la red, hasta un servicio más fluido de televisión a la carta (video bajo demanda) por streaming, todo ello a un costo comparable al actual.

El equipo del profesor Siddharth Ramachandran, del Departamento de Ingeniería Electrónica y Computación en la Universidad de Boston, Massachusetts, Estados Unidos, ha demostrado con esa nueva tecnología una estrategia prometedora para incrementar considerablemente las tasas de trasmisión de datos por fibra óptica. La nueva técnica se vale de haces de luz láser con forma de anillo llamados vórtices ópticos. En un vórtice óptico, la luz se retuerce como un tornado a medida que se mueve a lo largo de la trayectoria del haz, en lugar de hacerlo en línea recta.

Se pensaba que los vórtices ópticos eran inestables en la fibra óptica, hasta Ramachandran diseñó no mucho tiempo atrás una fibra óptica que puede propagarlos. Ahora, con su estudio más reciente, él y sus colaboradores de la Universidad del Sur de California, OFS-Fitel (una empresa danesa dedicada a fibras ópticas) y la Universidad de Tel Aviv en Israel han demostrado no sólo la estabilidad de los haces en la fibra óptica, sino también su potencial para incrementar el ancho de banda de internet.

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Ayuda cibernética para superar las fobias sociales

Las fobias sociales afectan a mucha gente en el mundo. Sólo en Estados Unidos, la cifra alcanza los 15 millones de adultos, y las encuestas muestran que hablar en público es una de las fobias sociales más comunes. Para algunas personas, estos temores a situaciones sociales pueden ser especialmente intensos: Por ejemplo, los individuos con síndrome de Asperger a menudo tienen dificultad para mirar a los ojos y para reaccionar de modo apropiado ante señales sociales. Sin embargo, con un entrenamiento apropiado, a menudo es posible superar dichas dificultades.

El problema es que no siempre es posible para estas personas acudir a un logopeda o psicólogo para hacer prácticas de conversación e interacción social.

Ahora, un nuevo software desarrollado en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos, puede ser usado para ayudar a que las personas practiquen sus habilidades interpersonales hasta que se sientan más cómodas con situaciones tales como una entrevista de trabajo o una primera cita con alguien hacia quien sienten atracción y con quien podrían entablar una relación de pareja.

El programa informático, llamado MACH, se apoya en software de síntesis y análisis facial, del habla y de la conducta, para generar un rostro en la pantalla y simular conversaciones cara a cara. El usuario puede escoger que la persona ficticia que aparece en la pantalla sea un hombre o una mujer, y practicar interacciones sociales en su propia casa, en cualquier momento, y pudiendo escoger el tipo de interacción social, así como practicar tantas veces como desee, además de ser el conocedor exclusivo de los informes sobre sus progresos y sus puntos débiles.

Diseñado para funcionar en un ordenador portátil común, el sistema utiliza la webcam del ordenador para monitorizar los movimientos y expresiones faciales del usuario, y el micrófono para captar lo que habla el individuo. El sistema MACH analiza sonrisas, gestos de la cabeza, y el volumen y la velocidad del habla de los usuarios, y se apoya en palabras comúnmente usadas como relleno ante titubeos, al estilo de "bien", "veamos", "básicamente" o similares, así como en manifestaciones acústicas que no son palabras y que a menudo se usan también para evitar el silencio cuando se buscan las palabras adecuadas a pronunciar a continuación, como por ejemplo "hummm", "eeeh" o por el estilo.

El entrevistador automatizado - un rostro tridimensional simulado, que, con una pantalla lo bastante grande puede tener tamaño natural, es capaz de sonreír y mover la cabeza en respuesta a lo que diga el sujeto y sus movimientos, haciendo preguntas y dando respuestas.

El software creado para hacer posible las características principales y más innovadoras del sistema es obra del equipo de M. Ehsan Hoque, Rosalind Picard y Sumit Gogia, del MIT, Matthieu Courgeon y Jean-Claude Martin del laboratorio LIMSI del Centro Nacional para la Investigación Científica (CNRS) en Francia, y Bilge Mutlu de la Universidad de Wisconsin en Estados Unidos.

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Por qué el universo tiene menos galaxias enanas de las que debería

Matías se asoma por la ventana y observa. Gira y dispara la pregunta: “¿Y el sol?”. “Se fue a dormir”, contesta su mamá pensando una explicación que satisfaga la curiosidad de sus tres años. “Hizo noche”, dice a medio camino entre la afirmación y la pregunta, y vuelve a interrogar mirando al cielo: “¿Y la luna? En estas frases, el pequeño parece resumir –con su simpleza infantil– las inquietudes que, desde el hombre más primitivo a nuestros días, motivaron a la humanidad a observar el cielo en busca de respuestas a múltiples interrogantes.

Esa búsqueda continúa y adquiere características cada vez más complejas, a medida que los astrónomos van encontrando algunas explicaciones. Uno de los problemas actuales que intenta resolver la Astronomía y que lleva más de una década sin solución, radica en que los modelos teóricos predicen la existencia de miles de galaxias enanas en el universo, pero las observaciones astronómicas sólo visualizan algunas decenas. Esta contradicción quedó establecida en 1999 como el "problema de las galaxias faltantes".

Alejandro Benítez-Llambay y Mario Abadi, científicos del Instituto de Astronomía Teórica y Experimental (UNC-Conicet) y el Observatorio Astronómico de Córdoba (UNC), ambos en Argentina, junto a colegas de Alemania, Israel, Canadá y España, propusieron una innovadora explicación.

En pocas palabras, los astrónomos plantean que durante su desarrollo, estas galaxias enanas atravesaron zonas de alta densidad de polvo y gas en el universo, en ese proceso perdieron el gas que necesitaban para formar estrellas, y eso detuvo su crecimiento. ¿Cómo perdieron su gas? “Por la fricción que se da entre dos medios gaseosos que se mueven uno a través del otro”, explica Benítez-Llambay.

Por definición, las galaxias poseen mil millones de estrellas aproximadamente. Las "enanas", en cambio, apenas cuentan entre diez y cien millones de astros en su interior. El trabajo de los científicos argentinos se enfocó sobre estas últimas, particularmente aquellas que se encuentran desparramadas en el universo y sin relación gravitacional con la Vía Láctea.

El estudio implicó fabricar un universo virtual. En una supercomputadora ubicada en España, se simuló la evolución de un sector del universo, desde el Big Bang hasta la actualidad, algo así como 13.700 millones de años. El software que debió resolver las ecuaciones trabajó varios meses. La idea fue "comprimir" toda la vida del universo y poder mirarla bajo el formato de animación.

Ello les permitió observar que si bien el universo surgió de un punto inicial donde la distribución de la materia era homogénea, con el tiempo comenzaron a aparecer pequeñas irregularidades o “grumos”, donde la fuerza de gravitación (atracción) fue mayor que la de expansión. Estas singularidades fueron aislándose y tornándose más densas. Así fueron formándose las estrellas y luego las galaxias.

El dato es que las galaxias se fueron formando en una región privilegiada, de alta densidad. Algunas de ellas, aisladas y todavía en fases embrionarias, atravesaron esa zona de alta concentración de polvo y gas, y “la fricción generó un efecto túnel de viento que les sopló todo el gas”, explica Mario Abadi.

"Si se observa en detalle (la simulación), se ven las galaxias y una especie de colas, como los cometas. Dejaron una estela. Pasaron de largo por esta zona de alta densidad y todo su material les fue robado. A largo plazo, la consecuencia es que estas galaxias quedaron despojadas de todo el gas, el combustible necesario para crear estrellas. No se pudieron formar los astros y quedó lo que llamo 'galaxias frustadas', porque nunca llegaron a convertirse en tales", agrega.

Esto explicaría por qué teóricamente se espera la existencia de cierto número de galaxias y en realidad sólo se ven unas pocas.

Hasta el presente, la hipótesis de los científicos del IATE no había sido explorada. "Se había pensado en fenómenos similares, pero en regiones del universo con una densidad muchísimo más elevada, en los cúmulos de galaxias, donde existen miles de galaxias que interactúan entre sí y están en constante movimiento", aclara Abadi. De hecho, él junto a colegas de Inglaterra fueron uno de los equipos que había estudiado este fenómeno en los cúmulos de galaxias. (Fuente: UNC/DICYT)