Llegamos al número seis de la revista C+TEC acompañados por nuestros editores huésped, la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y el Instituto de Física y Matemáticas de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Sus investigadores nos comparten en el dossier una visión amplia y profunda sobre la nueva física en el siglo XXI. Hablar de física resulta un reto, dado que nos remite a escenarios complejos; hablar de las nuevas tendencias en su estudio resulta aún más complicado, ya que sus conceptos son cada vez más difíciles de comprobar. Pesealadificultad,nuestroscolaboradoresnosexplicancómollególahumanidadalconocimiento de que la materia se constituye por átomos y la manera en que éstos interaccionan entre sí, vinculándolo con sus aplicaciones tecnológicas y su invaluable utilidad para estudiar losorígenesdelUniversoconexperimentostanimportantescomolosquellevaacaboelGranColisionador de Hadrones. ¿Cuál es el futuro de las computadoras? Probablemente uno de sus desarrollos más prometedores es la computación cuántica, nanotecnología que supera las barreras de la electrónica actual; los dispositivos podrán emplear bases cuánticas y ello representa una posibilidad de procesamiento y almacenamiento aún insospechada. Las certezas nos ayudan para sentirnos cómodos con nuestro conocimiento del mundo, sinembargoenlafísica,-comoencualquierdisciplinacientífica-sontemporales;revolucionesdel conocimiento acostumbran replantear términos que considerábamos absolutos; el dossier nos invita a preferir esta incertidumbre sobre los postulados que se presumen irrefutables. Alguna vez hemos escuchado hablar de los hoyos negros; encontraremos valiosa información acerca de su naturaleza, teorías sobre su origen, métodos de comprobación de su existencia,clasificaciónycaracterísticas;ensuma,lasrespuestasquelaciencianosbrindaenrelación con tan enigmáticos objetos astronómicos. Luz que manipula materia es el trabajo que realizan las pinzas ópticas, un campo de estudio que avanza en nuestro país. Los principios y características de esta relación nos las comparte en entrevista Karen Patricia Volke. Presentamos en este número la sección FOMIX, un apartado pensado para informar los resultadosdeproyectosdeinvestigaciónquefueronapoyadosconrecursosdelFondoMixto,enlosqueconcurreelConsejoNacionaldeCienciayTecnología(CONACYT)yelGobiernodelEstadode Michoacán, programa que tiene por objetivo apoyar proyectos que generen conocimiento y atiendan los problemas, necesidades u oportunidades de la entidad, contribuyendo así al desarrollo económico y social. Iniciamos con el desarrollo del radio-observatorio del Centro de Radioastronomía y Astrofísica de la UNAM, Campus Morelia. Dante Ayala nos invita a mirar aspectos de la naturaleza como poseedores de un valor económico, presenta un interesante análisis sobre la valoración económico – ambiental y su papel en revelar la importancia de los recursos naturales para la sociedad. Adán Fernando Mar ha desarrollado una aplicación tecnológica basada en ultrasonido paraauxiliarlamovilidaddepersonasinvidentes,noscuentacómosurgiólaideaysudesarrollohasta el prototipo funcional; por su parte, Óscar Garduño y Ernesto Morales proponen larealidad virtual como una alternativa para minimizar el efecto traumático del tratamiento que reciben los niños con cáncer en el hospital; ambas son propuestas desarrolladas por jóvenes investigadores que destacan proponiendo alternativas tecnológicas en la solución de problemáticas concretas. Vincular la industria con la ciencia resulta vital para efectuar la transferencia de conocimientos y desarrollos tecnológicos, así lo señala Federico Stezano; por su parte, FranciscoAlcaraznosinvitaaredescubrirelasombroqueexperimentamoscuandolaciencianos brinda respuestas. Un videojuego antiguo ofrece nuevas posibilidades al jugador, en un cuento que nos presentaEdgarOmarAvilés,porúltimoEduardoMijangosnoscomparteuntextosobredistintasvisionesdelMéxicomodernoycontemporáneo,enlabúsquedadelosactorespolíticos. Estamos seguros que la lectura del presente número facilitará un acercamiento a la física por un camino alterno, uno que antes que sostener la rigurosidad de la academia y de convertirse en cátedra de números y ecuaciones, nos despierta la curiosidad sobre los grandes misterios que su estudio intenta resolver.

EditorialGOBIERNO DEL ESTADO DE MICHOACÁN

Leonel Godoy Rangel Gobernador Constitucional del Estado de Michoacán

Rafael Melgoza RadilloSecretario de Gobierno

Mirella Guzmán RosasSecretaria de Finanzas y Administración

Manuel García RuízSecretario de Seguridad Pública

Isidoro Ruíz ArgáizSecretario de Desarrollo Económico

Genovevo Figueroa ZamudioSecretario de Turismo

Patricia Flores AnguianoSecretaria de Desarrollo Rural

Desiderio Camacho GariboSecretario de Comunicacionesy Obras Públicas

Catalina Rosas MongeSecretaria de Urbanismoy Medio Ambiente

Graciela Carmina AndradeGarcía PeláezSecretaria de Educación

Jaime Hernández DíazSecretario de Cultura

José Guadalupe Hernández AlcaláSecretario de Salud

Minerva Bautista GómezSecretaria de Política Social

Alfonso Vargas RomeroSecretario de Pueblos Indígenas

Ma. Concepción Torres ZaragozaSecretaria de la Mujer

Zaira Mandujano FernándezSecretaria de los Migrantes

Claudia Stefanie Serna HernándezSecretaria de los Jóvenes

J. Jesús Montejano RamírezProcurador General de Justicia

Erick López BarrigaCoordinador de Planeaciónpara el Desarrollo

Rosa María Gutiérrez CárdenasCoordinadora de Contraloría

Jesús Humberto Adame OrtízCoordinador General deComunicación Social

Pedro Mata VázquezDirectorGeneraldelConsejoEstataldeCienciayTecnologíadeMichoacán.

CONTENIDOSECCIONES

OPINIÓN

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Registro periodísticofebrero - mayo 2011

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¿Cuánto vale el vuelo de la monarca?

Una aproximacióna la valoración

económico-ambientalDante Ariel Ayala Ortiz

44

37

Desarrollo del radio-observatorio del Centro de Radioastronomía y Astrofísica, UNAM, Campus Morelia

Stanley Eugene Kurtz

El calamar optapor su tinta

Ciencia ficción

Vida extraÉdgar Omar Avilés

47

51

El oficiodel grafito

La nueva física en elsiglo XXI

Salvador Jara Guerrero, Luis Manuel

Villaseñor Cendejas

Historia de la ciencia

Visiones del México moderno y contemporáneo

La búsqueda de los actores políticos

Eduardo Mijangos

06

Investigadores en formación

Bastón ultrasónicopara invidentes

Adán Fernando Mar Silva

09

12

Luz y materia, una nueva relación Entrevista a la Dra. Karen Patricia Volke Sepulveda

Francisco M. Juárez

Un mundo casi sin mentirasFrancisco Javier Alcaraz Ayala

38

Vinculación empresa, academia, sociedad

Perspectivas de la vinculación ciencia-industria para la transferencia en México

Federico Stezano

NodoTecnologías de la información

Realidad virtual para niños con cáncer

Oscar Garduño Orozco,Ernesto Morales Vargas

41

ciencia y la tecnologíaBreves de la

Punto deencuentro

2

DIRECTORIO C+TEC

DIRECTORIO COECYTPedro Mata VázquezDIRECTORGENERAL

Romeo Amauri López CalderónSUBDIRECCIÓN DE PLANEACIÓN Y FOMENTO

Rubén Salazar JassoSUBDIRECCIÓN DE VINCULACIÓN Y

DESARROLLOTECNOLÓGICOLilia Vázquez Diego

SUBDIRECCIÓN DE DIFUSIÓNClotilde Gómez CamposDELEGADAADMINISTRATIVA

COMITÉ EDITORIALPedro Mata Vázquez

Consejo Estatal de Ciencia y TecnologíaEgberto Bedolla Becerril

Instituto de Investigaciones Metalúrgicas, UMSNHYolanda Gómez Castellanos

Centro de Radioastronomía y Astrofísica, UNAMMaría Arcelia Gonzáles ButrónFacultad de Economía, UMSNH

Martín Sánchez RodríguezEl Colegio de Michoacán, A.C.

Napoleón Guzmán ÁvilaInstituto de Investigaciones Históricas

Salvador Jara GuerreroFacultad de Ciencias Físico Matemáticas, UMSNH

Omar Masera CeruttiCentro de Investigaciones en Ecosistemas, UNAM-Morelia

Jorge Padilla GonzálezSistémicaGrupoConsultorS.C.

Octavio Paredes LópezCentro de Investigaciones y Estudios Avanzados, IPN-Irapuato

Luis Felipe Rodríguez JorgeCentro de Radioastronomía y Astrofísica, UNAM-Morelia

Luis Manuel Villaseñor CendejasInstituto de Física y Matemáticas, UMSNH

COORDINACIÓN EDITORIALLilia Vázquez Diego

EDITORES HUÉSPEDSalvador Jara Guerrero

Rector de la Universidad Michoacanade San Nicolás de Hidalgo

Luis Manuel Villaseñor CendejasInstituto de Física y Matemáticas, UMSNH

EDITORAdrián Orozco Gutiérrez

DISEÑO GRÁFICO, EDITORIAL Y FORMACIÓNRoberto Said López Madrigal

ASISTENCIA EDITORIALJulieta Piña Romero

Francisco Valenzuela MartínezMargarita Blanco Velasco

CORRECCIÓN DE ESTILOGuillermo Murray Prisant

IMPRESIÓNEditorial Morevalladolid

DOSSIER

El ocaso de la certeza en la física

Salvador Jara Guerrero

26

La nanotecnología en la nueva electrónica basada

en el espín:la espintrónicaOracio Navarro

21

Los hoyos negrosJosé Antonio

González Cervera Francisco Siddhartha

Guzmán Murillo

31

C+TEC. DIVULGAR PARA TRANSFORMAR, Año 2, No.6, junio-septiembre 2011, es una publicación cuatrimestral editada por el Consejo Estatal de Ciencia y Tecnología. Batalla de Casa Mata No. 66, Col. Chapultepec Sur, C.P. 58260, Morelia, Michoacán, Teléfonos y fax: 3249080, 3149907, 3248607, 3249113. Página Web: www.coecyt.michoacan.gob.mx, Correo electrónico: revista.coecyt@gmail.com Editor responsable: Lilia Vázquez Diego. Reservas de Derechos al Uso Exclusivo No. 04-2009-101315000600-102, ISSN: en trámite. Impresa por Editorial Morevalladolid S. de R.L. de C.V., Tlalpujahua No. 455, Col. Felicitas del Río, C.P. 58040, Morelia, Michoacán. Este número se terminó de imprimir el 1º de Junio de 2011 con un tiraje de 1,000 ejemplares. Las opiniones expresadas por los autores no necesariamente reflejan la postura del editor de la publicación. Queda estrictamente prohibida la reproducción total o parcial de los contenidos e imágenes de la publicación sin previa autorización del Consejo Estatal de Ciencia y Tecnología.

Escríbenos a:revista.coecyt@gmail.com

La física de las partículas elementales

Luis Manuel Villaseñor Cendejas

16

3

Registro periodísticofebrero - mayo 2011

IIAlumnos de la carrera en Mantenimiento Industrial de la Universidad Tecnológica de Morelia obtuvieron el quinto lugar entre 43 instituciones que participaron en el Campeonato Nacional Universitario VexRobotic 2011, celebrado en Tapachula, Chiapas, el pasado 11 de marzo. Los

estudiantes michoacanos compitieron con universidades tecnológicas de Jalisco, Zacatecas, Veracruz, Ciudad Juárez y Tuxtla Gutiérrez, Chiapas. La participación en esta justa se dio gracias al resultado que obtuvieron los alumnos de esta institución en la edición internacional del mismo evento, celebrado en noviembre de 2010, donde obtuvieron el sexto lugar.

Sobresalen alumnos de la UTM en VexRobotic 2011 (La Voz de Michoacán)

IIPor cada mil habitantes laboralmente activos en México, sólo dos se dedican al desarrollo de la ciencia y la tecnología, mientras en otros países lo hacen 20, según los datos de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE). Este organismo ha pedido a México incrementar de manera sostenida la inversión en ciencia y tecnología para los próximos años, puesto que en México apenas se invierte el 0.4

por ciento de su Producto Interno Bruto (PIB), quedándose muy por debajo del promedio de 2.3 por ciento del PIB entre los países miembros de la OCDE. Ese fue uno de los motivos que dieron cabida a una edición más del Tianguis de la Ciencia, que se realizó el 8 y 9 de abril en la Universidad Michoacana. Con la impartición de 400 talleres divididos en nueve áreas del conocimiento; asistieron más de 20,000 personas y alrededor de 3,500 universitarios se involucraron en la organización.

Convoca Tianguis de la Ciencia a más de 20,000 asistentes (Cambio de Michoacán)

IIIIIIInvestigadores de la UNAM campus Morelia buscan incidir en la definición de políticas públicas que coadyuven en la seguridad hídrica del país; es decir, contar con agua de calidad para toda la ciudadanía, tener capacidad de respuesta ante el cambio climático y encontrar los arreglos institucionales para la resolución de conflictos

por la tierra. Esta postura fue planteada durante el coloquio Cambio Global, Seguridad Hídrica y Conflictos Socioambientales en México, celebrado en el mes de mayo. En ese marco se informó que en Michoacán las zonas más vulnerables a la inseguridad hídrica son el río Lerma, toda la franja del Bajío, así como Zamora y toda la zona de los límites con Guanajuato.

Buscan especialistas de la UNAM asegurar recursos hídricos del país (La Jornada Michoacán)

IVIVDurante la más reciente edición de la Exporienta, las autoridades de la Universidad Michoacana informaron que, a partir de 2012, la máxima casa de estudios podría integrarse al grupo de universidades del país que otorgan carreras relacionadas con

la ingeniería espacial, lo que posibilitaría en el corto plazo la producción de satélites mexicanos, mismos que pueden servir para realizar diagnósticos en cuanto a las condiciones de vida de los habitantes del Estado, factores climáticos e indicadores económicos.

Prevé la UMSNH para el próximo año integrar carreras de ingeniería espacial (La Jornada Michoacán)

VVEl neurobiólogo mexicano Arturo Álvarez-Buylla, junto con sus compañeros Giacomo Rizzolatti y Joseph Altman, fueron condecorados con el Premio Príncipe de Asturias de Investigación Científica y Técnica 2011 por sus importantes hallazgos en la neurobiología. Estos científicos han proporcionado pruebas sólidas para la

regeneración de neuronas en cerebros adultos y sus investigaciones son un esperanzadora vía para combatir enfermedades neurodegenerativas o asociadas al cerebro, como el Alzheimer, el Parkinson o el Autismo. Egresado de la UNAM, Álvarez-Buylla descubrió que una sub-población de células gliales funciona como progenitores primarios de nuevas neuronas.

Reconocen a mexicano con el Premio Príncipe de Asturias de Investigación (Milenio)

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ciencia y la tecnologíaBreves de la

VIVIMás de 250,000 mexicanos podrían utilizar las células madre de su cordón umbilical para salvar su vida o la de sus familias en los próximos cinco años, estimaron especialistas del Banco de Cordón Umbilical (BCU), que tiene almacenadas unas 25,000 muestras en México y 15,000 más en varios países de América Latina. Se espera que en el siguiente lustro la cifra crezca ocho o

nueve veces más en nuestro país. Gracias a esto, en México se ha logrado salvar la vida a unas 170 personas mediante el trasplante de células madre, sobre todo en padecimientos como la leucemia e infartos al miocardio.

México encabeza almacenamiento de historial genético en América Latina (El Universal)

VIIVIIEl ingeniero mexicano Emilio Güemes, al frente de un grupo de programadores de la Universidad Veracruzana, han desarrollado un software conocido como Taxi-Aviso, aplicación que puede descargarse gratuitamente en App Store. Esta herramienta cuenta con el registro de más de 110 mil placas de taxis autorizadas en el Distrito Federal, Nuevo León y sitios en aeropuertos de todo México. Para poder utilizarlo se debe contar con los

dispositivos iPod touch, iPad o iPhone. Basta con que el usuario tecleé el número de las placas del taxi para saber si está registrado legalmente ante las autoridades. Asimismo, el dispositivo cuenta con taxímetro y mapa virtual, además de que se conecta con las redes sociales para reportar cualquier incidente a bordo.

Mexicanos crean el Taxi-aviso, una aplicación disponible para usuarios de Apple (Excélsior)

VIIIVIIICientíficos de la Universidad de Hertfordshire, en Londres, construyeron al robot Kaspar, que en una primera fase experimental ya está ayudando a que niños autistas desarrollen capacidades de socialización. Los infantes, cuyo autismo oscila entre leve a grave, juegan con el humanoide que está programado para sonreír, fruncir el

ceño, reír, guiñar el ojo y agitar los brazos. Estas características predecibles son menos complejas a las de un ser humano, cuyas expresiones faciales resultan difíciles de comprender para quien sufre de autismo.

Robot ayuda a niños autistas (El Universal)

IXIXUna compañía ya vendió el primer pasaje para viajar alrededor de la Luna en 2015, por lo que sólo espera colocar el segundo para que se confirme el despegue de la primera nave. Los turistas partirían desde la Tierra en una nave modelo Soyuz hasta la Estación Espacial Internacional (EEI), donde permanecerán de ocho a diez días. Después viajarían hasta la Luna para darle la

vuelta en tres días y medio. La nave pasaría a menos de 100 km de su superficie, por lo que los pasajeros podrán ver la Tierra de la misma forma que lo hicieron los astronautas de la misión Apollo. El viaje de regreso supone otros tres días y medio.

Primer viaje turístico a la Luna en 2015 (El Universal)

XXLa agencia espacial estadounidense NASA abandonó sus esfuerzos por restablecer la comunicación con su robot explorador Spirit, atascado en las arenas de Marte y con el cual se perdió contacto el año pasado. Se cree que el invierno marciano dañó los componentes internos y las conexiones eléctricas. El androide dejó la Tierra en junio de 2003 propulsado por un cohete

Delta 2, y descendió en Marte, amortiguado por bolsas de aire, en enero de 2004. La gran aportación del Spirit al conocimiento de Marte fue el hallazgo de pruebas de que el planeta puede haber albergado en tiempos remotos un ambiente habitable para microbios.

La NASA se despide del Spirit en Marte (EFE)

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Visionesdel México

modernoy contemporáneo

La historia contemporánea de México se ha ido reconstruyendo desde diferentes enfoques político-ideológicos. Estudios modernos han arrojado luz sobre las diferentes imágenes que se han construido en torno al pasado reciente del país. En este sentido, la monumental obra coordinada por Don Daniel Cosío Villegas (Historia Moderna de México, Editorial Hermes, 1955-1974, en 8 volúmenes) constituye un hito en la historiografía sobre el porfiriato; al romper con los estudios que caracterizaban este periodo como una página oscura de la historia a través de la gestión de los gobiernos posrevolucionarios, fue iluminada y rescatada, y se sentaron las bases de nuevas investigaciones. La complejidad sociopolítica imperante en el México de fines del siglo XIX y las primeras décadas del XX, deja al descubierto la existencia de un abanico cultural derivado de la polarización entre los grupos sociales, de un régimen autoritario que después de más de tres décadas hizo crisis a raíz del proceso revolucionario de 1910, acontecimiento que constituye el punto de partida del México de nuestros días. La investigación de Cosío Villegas, a través del uso de fuentes de diversa naturaleza (hemerográficas, literarias, testimoniales, entre otras) pretende rescatar las voces de actores sociales y políticos del México porfiriano y posrevolucionario.

Eduardo Mijangos1

La búsqueda de los actores políticos

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En particular, se centra en dilucidar los significados de los procesos sociopolíticos que tuvieron lugar en estos periodos de la historia de México; así como estudiar las imágenes reproducidas en los testimonios impresos que sobre el periodo se han construido. Con ello, se busca la reconstrucción del ambiente político-social para poder comprender la naturaleza de las líneas generadoras de la opinión pública mexicana, así como de las condiciones socio-culturales prevalecientes en la nación durante el porfiriato y la posrevolución. La investigación se aboca al estudio de los diversos actores y procesos sociopolíticos en su relación y vínculos con otros actores: instituciones, el poder político y la sociedad en general.

El interés en el discurso periodístico

En fechas recientes ha habido importantes esfuerzos historiográficos sobre el México contemporáneo. Sin embargo, se requiere redimensionar y repensar los significados de los procesos sociopolíticos que tuvieron lugar en estos periodos de la historia, así como estudiar las imágenes reproducidas en los testimonios impresos que sobre el periodo se han construido. Es en esta línea en la que impacta el uso de la prensa y de otras expresiones escritas como fuente de investigación histórica. La amplia bibliografía sobre el México de los siglos XIX y XX da constancia de los adelantos tecnológicos logrados, del uso del telégrafo, la electricidad y el ferrocarril en el desarrollo y transformaciones de las actividades informativas de ese tiempo, que introdujeron en el ámbito de la modernidad a la actividad periodística. En este sentido, el uso de la prensa como generador y difusor de opinión pública reviste especial importancia y complejidad. Los periódicos, al reproducir y recrear la realidad, posibilitaron que la sociedad formase percepciones sobre su propio entorno y su circunstancia histórica. De igual manera, la prensa, en su función como generadora de opiniones, mantuvo vínculos con grupos de poder y representó intereses económicos que es conveniente dilucidar. Es por ello que resulta necesario considerar los principales asuntos ventilados en la prensa porfirista, y la de inicios del siglo XX, como un medio para conocer, revisitar, reflexionar, interpretar y replantear preguntas que arrojen nuevas respuestas sobre el discurrir de la sociedad y la política en esta etapa de la historia.

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1Instituto de Investigaciones Históricas,Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.

El periodismo, para este periodo, constituye una actividad especializada, realizada sistemáticamente, y un espacio noticioso utilizado por las elites en el poder; por ende, su labor se encamina a favorecer y representar el interés del poder preponderante. En este sentido, resulta indispensable revalorar el significado de los discursos y de las representaciones que nos permitan realizar una reevaluación de la memoria histórica guardada en los acervos hemerográficos; y así aproximarnos al conocimiento de los esfuerzos de los grupos de poder político por construir un discurso tendiente a influir en la opinión pública y en la imaginación de amplios sectores sociales de México. Consideramos que las prácticas discursivas, y sus representaciones, develan prácticas políticas que generan corrientes de opinión favorables al grupo hegemónico, independientemente del periodo y/o grupo de que se trate. De igual manera, los periódicos son generadores y difusores de un conocimiento y representación de las sociedades; es a través de estos órganos como los discursos llegaron a amplios sectores de la sociedad. Estas consideraciones avalan el interés académico, en tanto constituyen problemas de investigación recientes y su abordaje acaso nos allane el camino para valorar las condiciones en que se construye nuestro presente.

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Bastón ultrasónicoAdán Fernando Mar Silva1

El desarrollo de tecnología que permita detectar obstáculos a distancia, utilizando sistemas electrónicos o sensores programados, era una idea que parecía extraída de ciencia ficción, o al menos en un principio así nos pareció a un grupo de estudiantes quienes cursábamos el bachillerato; se nos propuso realizar un proyecto para poder aprobar el semestre, acostumbrados como estábamos a estudiar para exámenes, no era precisamente lo que teníamos en mente, por lo que la idea no nos agradó del todo. Joaquín Estévez Delgado, nuestro profesor de Física nos propuso la idea; siempre nos invitó a utilizar la imaginación como la mejor aliada para resolver problemas de todo tipo. Recuerdo que sus exámenes nos provocaban dolores de cabeza; parecían muy simples, pero siempre implicaban ir más allá de aplicar la teoría aprendida en clases.

para invidentes

Bastón ultrasónico

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Así fue que empezamos a desarrollar lo que actualmente es una realidad y que surge gracias al desarrollo de ideas que tratan de resolver problemas que enfrentan muchas personas con algún tipo de discapacidad, ya que al integrarse a la sociedad encuentran condiciones complicadas en el ambiente, quizá más adversas que su propia condición física. Esto en gran parte debido a que la sociedad considera prioritario resolver sus necesidades, dejando de lado la posibilidad de auxiliar a personas que sufren alguna clase de discapacidad visual, con mejoras tecnológicas que pueden contribuir a incrementar su calidad de vida. La idea de crear un sistema integral para las personas invidentes fue dividida en tres proyectos: unos lentes que permitían la interacción con semáforos a través de una alarma para saber si se puede cruzar la calle con seguridad. El segundo, sería la realización de un robot que siguiera líneas detectando cambios en la intensidad luminosa y que pudiese servir como “perro lazarillo”. Por último, el tercero consistió en un sistema que permitiera detectar obstáculos a distancia y que a través de señales vibratorias informa a la persona invidente la presencia de un obstáculo que pudiese

causarle algún daño, es así como comienza este sueño y las esperanzas de contribuir en algo a la problemática que nos enfrentábamos. Según la Organización Mundial de Salud (OMS, 2008) en el Mundo existen 34 millones de personas invidentes y otras 124 millones que presentan alguna discapacidad visual, en Michoacán los datos exactos aún no se conocen, debido a que muchas personas por temor a salir a la calle no tienen contacto con asociaciones que pudieran ayudarles a tener mayor posibilidad de integración a la sociedad. Uno de estos centros de ayuda es el Centro de Invidentes en Michoacán el cual cuenta con 49 integrantes, que para ayudarse económicamente venden todo tipo de productos, y es con ellos que en el año 2004 comenzamos a plantear un bastón que permitiera a la persona invidente desplazarse con mayor seguridad en su trayecto diario. Desde un principio, el diseño se desarrolló tomando en cuenta las necesidades de los usuarios potenciales; es así como se esboza un mango que está conformado por sensores de ultrasonido que permiten detectar obstáculos a una distancia máxima de dos metros y una mínima de 70 centímetros, y es a través de cambios en la intensidad de señales vibratorias como la persona puede saber a qué distancia se encuentra el obstáculo sin necesidad de interactuar con éste. El mango cuenta con tres sensores que gracias a su ubicación permiten a la persona “leer” en su totalidad la parte frontal de su cuerpo. Además, cuenta con una señal auditiva que se activa cuando el bastón cae al suelo, lo que permite al

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usuario encontrarlo con facilidad. La pila es recargable y cuenta con un sistema que avisa con una alarma sonora cuando la carga está a punto de agotarse. El mango fue el único inconveniente que tuvimos en un principio, ya que los vibradores quedaron situados en una posición incómoda y con un peso que no permitía al usuario desplazarlo con facilidad. Este fue el primer prototipo que sirvió para probar la funcionalidad de la idea. Nos permitió participar en eventos regionales, estatales y nacionales, en donde recibimos buenas críticas e ideas para su mejoramiento. Empero, durante los tres años siguientes el proyecto quedó detenido a causa de dificultades personales, por lo que sólo se mejoró su ergonomía. A inicios de 2009, el proyecto por fin encuentra eco en la sociedad y una consecuente mejora en todos los aspectos, como la integración de un cargador de la batería del bastón, optimización en el peso y en la ergonomía, además de una reducción de su costo, lo cual permite que sea tomado en cuenta como un producto que facilita a los invidentes una mejor integración a la sociedad. Todo ello nos llevó a participar no sólo en eventos regionales, estatales y nacionales, sino que se logró una participación internacional en Brasil, gracias al apoyo del Consejo Estatal de Ciencia y Tecnología, así como de la Secretaría de Educación en el Estado, además del apoyo brindado por la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Obtuvimos premios por la innovación del proyecto y su aplicación en un grupo social altamente vulnerable que se encontraba un poco olvidado. Las funciones con las que actualmente cuenta son dos sistemas de detección, uno para lugares en que la interacción con obstáculos es más reducida, como en un centro comercial, o mercado, en tal caso la detección

1Facultad de Biología,Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.

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máxima del dispositivo es de 70 cm y la mínima 2 cm; por su parte si la persona necesita transitar en la calle el riesgo de toparse con obstáculos que pudieran causarle algún daño es mayor, por lo que la detección de obstáculos máxima en este caso es de 2 m. Para activar cualquier de las dos formas de detección, se acciona un botón identificado en Braille. Tres sensores conforman el sistema de detección ubicados de tal forma que toda la parte frontal de la persona se encuentra protegida y señales vibratorias indican la distancia y el tamaño del objeto que pudiera interactuar con el usuario del bastón; la señal audible para que la persona encuentre con facilidad del dispositivo, se integró de nueva cuenta. Una señal lumínica indica a las personas no invidentes que la persona que transita tiene algún problema visual, y de esta forma es posible auxiliar a la persona en caso de ser necesario; la batería es recargable y cuenta con un sistema de alarma que indica cuando la batería necesita ser cargada, indica también cuando el proceso de carga ha finalizado. Es así como se desarrolló esta aventura llamada “Bastón Ultrasónico para Invidentes”, una idea que se logró gracias al apoyo de muchas personas e instituciones y que nos ha llenado de satisfacciones. Actualmente es un producto funcional que se encuentra en proceso de lograr apoyo para su comercialización con el objetivo de que las personas invidentes se desenvuelvan con mayor independencia en la sociedad. Con ello estaremos contribuyendo en el estado y el país a resolver problemas utilizando la tecnología.

una nueva relación.Luz y materia,

Entrevista a la Dra. Karen Patricia Volke Sepulveda1

FranciscoM.JuárezGuerra2

¿En qué estado se encuentra la investigación sobre pinzas ópticas en nuestro país?

En México se están realizando investigaciones con pinzas ópticas, por ejemplo en el Instituto Nacional de Astrofísica Óptica y Electrónica (INAOE) y en el Centro de Investigación Científica y Educación Superior (CICESE) en Ensenada, además de la investigación que en este campo se lleva a cabo en la UNAM. Empezamos bastante tarde con esta tecnología, fuimos el primer laboratorio en la UNAM que empezó a hacer pinzas ópticas; hoy en día afortunadamente hay ya bastantes lugares más donde se lleva a cabo esta investigación así como universidades interesadas en comenzar a realizarlas. ¿Cuáles son las potencialidades que presenta este campo de estudio?

Es en la biología donde las pinzas ópticas han encontrado aplicaciones más relevantes; al tener la capacidad de atrapar cosas vivas se posibilita ir aislando poblaciones de células con las mismas características para hacer estudios más controlados. Se pueden hacer experimentos sobre una sola célula o sobre una bacteria y esto ha traído repercusiones importantes; las pinzas ópticas se pueden utilizar para procesos de fertilización

Las pinzas ópticas son dispositivos que permiten atrapar por medio de luz -en este caso luz láser- objetos muy pequeños, con tamaños que van desde fracciones de micras (unidad que equivale a la millonésima parte de un metro) hasta decenas de micras. Es posible atrapar –y manipular– con ellas, además de la materia inorgánica, cosas vivas, como células, organelos celulares, bacterias, entre otros. El funcionamiento de las pinzas está basado en enfocar muy bien la luz del láser, a un punto muy pequeño, de tal manera que los objetos son atraídos hacia las regiones de mayor intensidad de la luz.

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in Vitro, en donde se atrapa el espermatozoide y se le guía hasta el óvulo. Desde el punto de vista de la física, es una herramienta que nos permite estudiar cosas tanto de la materia que podemos atrapar con las pinzas, como de la luz en sí misma. Supongamos que atrapamos una célula, podemos observar su ciclo biológico, su división y muerte, podemos caracterizar sus propiedades mecánicas, por ejemplo su elasticidad y podemos observar en tiempo real en combinación con otros métodos, qué cambios químicos tienen lugar conforme ocurren estos procesos. Por ejemplo, los glóbulos rojos tienen propiedades de elasticidad diferentes en pacientes diabéticos respecto a los pacientes sanos, es posible correlacionar estas propiedades con ciertas enfermedades, de manera que se desarrollen incluso métodos de diagnóstico.

¿Cuál es el mecanismo por medio del que, la luz es capaz de manipular la materia?

Todos hemos tenido la experiencia del globo frotado contra el cabello, cuando el cabello se levanta ocurre porque hay un campo eléctrico, porque a pesar de que la materia -usualmente- es eléctricamente neutra, cuando frotamos el globo se redistribuyen las cargas eléctricas, de modo que una parte queda cargada positivamente y otra parte queda cargada negativamente, se genera un campo eléctrico entre la cabeza y el globo, por eso se levantan los cabellos. Todos hemos también jugado con imanes, que se atraen o se repelen aún cuando no estén en contacto; ese es otro ejemplo en que tenemos campos de fuerza (acción a distancia), pero en ese caso de origen magnético. En el caso de la luz, lo que

tenemos son campos eléctricos y magnéticos que oscilan (cambian alternadamente de magnitud y dirección) muy rápidamente en el tiempo, y a esto le llamamos ondas electromagnéticas. Hablando acerca de la interacción entre luz y materia, el que juega un papel más importante es el campo eléctrico de la luz. Al incidir sobre una partícula neutra, como por ejemplo una pequeñísima esferita de vidrio, el campo eléctrico de la luz hace que los átomos o moléculas de la esfera se polaricen, es decir, que sus centros de carga positiva y negativa se desplacen, y esto provoca un campo eléctrico dentro de la partícula, pero con dirección opuesta al de la luz. Si nosotros tenemos una distribución de luz que no es homogénea, sino que hay partes en donde es más intensa, la energía total del sistema completo, del haz de luz más la partícula, es menor cuando la esferita se coloca en la región de máximo campo externo (mayor intensidad de luz), porque a su vez el campo interno de la partícula, que contrarresta al de la luz, va a ser mayor. Como a la naturaleza le gusta existir con la mínima energía posible, las partículas son atraídas hacia las regiones de máxima intensidad de la luz por un mecanismo de minimización de energía o, por decirlo de otro modo, de ahorro energético de la naturaleza; sería una clase de búsqueda del equilibrio. Aunque esto ocurre para una gran cantidad de materiales, como por ejemplo, partículas de vidrio, de látex o incluso células inmersas en agua, en realidad hay otros casos en que la energía se minimiza si las partículas se alejan de las regiones de máxima intensidad de luz, como sería el caso de burbujas de aire en agua. La reacción que tenga una partícula ante la luz depende de sus propiedades ópticas y de las propiedades del medio en que se encuentra, pero esto no resulta en una limitación para la técnica de pinzas ópticas, ya que siempre es posible generar diferentes distribuciones de luz para poder atrapar diversos tipos de partículas. El hecho de moldear la distribución de la luz de acuerdo a nuestras necesidades, es también una rama de estudio de la óptica.

¿Se cuenta con la infraestructura y el nivel de especialización adecuado para asegurar que las próximas generaciones de investigadores encuentren recursos para investigar esta área de la física?

La física experimental todavía tiene que ganar espacios, en México el estudio de esta ciencia es joven y partió de la física teórica, de la que en el país tenemos una amplia tradición, sin embargo el estudio experimental comenzó más tarde, ha tenido un camino más tortuoso, porque se requieren más recursos para hacer física experimental que para hacer física teórica.

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1Karen Volke Sepúlveda estudió la licenciatura en física en la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional Autónoma de México y realizó sus estudios de posgrado en el Instituto Nacional de Astrofísica Óptica y Electrónica (INAOE). Obtuvo en 2003 el grado de doctor en ciencias con especialidad en óptica, su tesis fue galardonada con el Premio Weizmann, otorgado por el Instituto Weizmann y la Academia Mexicana de Ciencias a la mejor tesis doctoral en ciencias exactas. Mereció también el Premio Europeo de Óptica en el 2003 otorgado por la Sociedad Europea de Óptica. Actualmente se desempeña como Investigador Titular en el Instituto de Física de la UNAM, es miembro del sistema Nacional de Investigadores, nivel II. En el 2010 recibió el Reconocimiento Distinción Universidad Nacional para Jóvenes Académicos en el área de Investigación en Ciencias Exactas.

2Estudiante del Posgrado en Ciencia e Ingeniería en Materiales,Instituto de Investigaciones en Materiales,

UNAM.

Sin embargo, hoy ocupa un lugar importante en México, se hacen investigaciones de frontera reportadas en las mejores revistas internacionales, aún así se necesita más apoyo y más espacios para equipar nuevos laboratorios, además de plazas para contratar jóvenes que se han preparado en relación a las nuevas tecnologías; en provincia, la situación es más crítica, hace falta apoyo sobre todo de las universidades, para equipar laboratorios.

¿Qué tanta influencia ha tenido la investigación avanzada en óptica en el desarrollo de nuevas tecnologías?

Es una de las áreas que más aplicaciones puede encontrar, como ejemplo, en la última década se ha desarrollado una nueva área que combina biología con óptica, se llama biofotónica; parte de utilizar la tecnología óptica ya sea para tratamiento o para diagnóstico. La óptica quizá es de las áreas de la física la que más impacto ha tenido en la tecnología, especialmente desde el surgimiento del láser, la cantidad de cosas de la vida cotidiana que fueron desarrollados en base a la óptica es enorme, los lectores de precios, reproductores de CD, DVD, Blu-Ray, entre otros. ¿Cuál es el panorama en la sociedad respecto a la comunicación pública de los temas avanzados de física?

Es una responsabilidad muy importante la labor que hacen las revistas y los medios diversos que se encargan de hacer difusión de la ciencia y la investigación que se hace en México, y por otra parte de los investigadores quienes tenemos la responsabilidad de comunicarle a la sociedad aquello sobre lo que trabajamos. Cualquier sociedad que aspire a obtener independencia económica está obligada a fortalecer

todas las áreas de investigación científica que posteriormente van a desarrollar tecnología; es importante la ciencia aplicada, no hay duda, pero también es importante la ciencia desde el punto de vista básico, lo más caro que puede uno vender son las ideas, la tecnología. Es vital transmitir la importancia que tiene desarrollar ciencia y tecnología en el país, porque en última instancia es lo que nos puede hacer independientes.

¿En qué nivel se encuentra la investigación en pinzas ópticas en nuestro país en comparación con la investigación que en el mismo campo se realiza en otros países?

A pesar de que es un laboratorio pequeño, hemos conseguido resultados de impacto, se manifiesta en el hecho de que nos invitan a dar pláticas, a congresos, lo que hacemos se encuentra al mismo nivel de lo que se hace en otras partes del mundo. En cuanto a la cantidad, estamos haciendo menos cosas; en otros países cuentan con laboratorios de mayor tamaño. Hace falta impulsar más esta área porque estamos generando investigación que en calidad pueden competir con lo que se hace en el exterior, nos gustaría tener más infraestructura, en calidad somos competitivos, en cantidad nos quedamos muy cortos.

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La física partículaselementales

de las

La investigación científica es fascinante. Hace apenas 200 años, nadie, ni siquiera los científicos que lograron sorprendentes resultados, como Faraday y Maxwell, sospechaban del enorme número de aplicaciones que

Luis Manuel Villaseñor Cendejas1

tendrían sus investigaciones y que hoy hacen nuestra vida mucho más cómoda. Para ilustrar la importancia de los experimentos científicos, vamos a describir cómo se logró entender la estructura de los átomos.

Uno de los descubrimientos científicos más importantes a lo largo de la historia de la humanidad es el hecho de que la materia ordinaria está constituida por átomos. Este hallazgo fue inicialmente sugerido hace cerca de 2400 años por los antiguos griegos, en particular por el filósofo Demócrito, sin embargo, su confirmación rigurosa y apegada al método científico se realizó hasta el año 1905, cuando Albert Einstein publicó un artículo en el que interpretó correctamente el movimiento browniano. Este movimiento se llama así en honor del botánico inglés Robert Brown, quien observó en 1827 que los granos de polen suspendidos en agua presentan un movimiento aleatorio visible a través de un pequeño microscopio. La interpretación de Einstein explica este movimiento como consecuencia del choque aleatorio de las moléculas de agua con los granos de polen. Se dice que la materia ordinaria está constituida por átomos —ya que existe otro tipo de materia en el Universo, llamada materia oscura—. Gracias a varias observaciones astrofísicas que se han realizado en los últimos 40 años, sabemos que la materia oscura es 6 veces más abundante que la materia ordinaria, sin embargo, aún no sabemos de qué está constituida. Se le llama materia oscura porque, a diferencia de la materia ordinaria, no emite luz y sólo interacciona a través de dos tipos de fuerza, la llamada fuerza débil y la fuerza gravitatoria. Hasta ahora la materia oscura se ha

podido detectar únicamente a través de sus efectos gravitatorios a muy grandes escalas, en las galaxias y los cúmulos de galaxias. Sin embargo, en este momento hay un gran número de científicos trabajando para tratar de entender de qué está constituida esta enigmática materia oscura y cómo interacciona a través de la fuerza débil. También existe otro componente del Universo aún más cuantioso que la materia oscura y de la cual sabemos aún menos. A este componente se le llama energía oscura; se estima que es 18 veces más abundante que la materia ordinaria y su efecto hace que nuestro Universo se expanda en forma acelerada. A pesar de que la comunidad científica estaba segura de que la expansión del Universo debería disminuir con el tiempo, la expansión acelerada del Universo se descubrió por dos grupos de científicos apenas en 1998 y resultó ser toda una sorpresa. A diferencia de los antiguos griegos que desdeñaban los experimentos, ahora sabemos que para entender cómo funciona el Universo es necesario realizarlos, mismos que se deben planear cuidadosamente. Su importancia es vital, ya que nos permiten poner a prueba todos los aspectos de las teorías que vamos elaborando, gradualmente, hasta que éstas, nos proporcionan respuestas confiables y duraderas acerca de la naturaleza. Esta es la esencia del método científico, al usarlo como guía hemos emprendido una interminable aventura por los intrincados parajes del conocimiento y hemos podido, poco a poco, aplicar ese conocimiento para el beneficio de la humanidad. Aunque también sería justo decir que en contadas ocasiones, como es el caso de la bomba atómica, ese mismo conocimiento se ha usado para causar muertes y destrucción. Para ilustrar la importancia de los experimentos vamos a describir cómo se logró entender la estructura de los átomos. El físico Ernest Rutherford realizó en 1911 una serie de experimentos en los que lanzó proyectiles subatómicos con carga eléctrica positiva, llamados partículas alfa, a una lámina muy delgada de oro. Rutherford y dos de sus estudiantes esperaban que

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todos los proyectiles atravesaran la lámina de oro, sin embargo, para su sorpresa encontraron que en raras ocasiones los proyectiles rebotaban. Según su interpretación eso se debe a que los átomos tienen casi toda su masa concentrada en su centro, llamado núcleo. El núcleo tiene también carga positiva, de modo que los proyectiles positivos rebotan cuando chocan de frente con el núcleo, debido a que las cargas eléctricas del mismo signo se repelen entre sí. El hecho observado de que sólo una fracción muy pequeña de los proyectiles rebotan significa que el tamaño del núcleo es muy pequeño comparado con el tamaño del átomo. Aparte de los núcleos, los átomos constan de otras partículas llamadas electrones, que rodean a los núcleos y que poseen carga negativa. Los electrones se descubrieron en 1897 gracias a los trabajos del físico Joseph John Thomson con un aparato llamado tubo de rayos catódicos, parecido a los cinescopios de las televisiones antiguas. Los átomos son normalmente neutros debido a que el número de protones

en el núcleo es igual al número de electrones que circundan el núcleo. En la década de los treinta se descubrió que los núcleos de los átomos están formados por neutrones y protones. Los protones son partículas cargadas positivamente y los neutrones son partículas que tienen casi la misma masa que los protones pero son neutros. Es casi como un sistema solar en miniatura, salvo que el movimiento de todas estas partículas subatómicas se rige por una teoría que se elaboró gradualmente durante la primera mitad del siglo XX, que se llama mecánica cuántica. Por cierto, Albert Einstein contribuyó en forma crucial a desarrollar esta teoría que en la mayoría de los casos contradice lo que esperaríamos con nuestro sentido común. Son tan inusuales los conceptos de la mecánica cuántica que el mismo Einstein pasó muchos de sus últimos años tratando de encontrar, sin éxito, una teoría alternativa o menos enigmática. Sin embargo, hoy en día contamos con muchos dispositivos de alta tecnología como los láseres, las computadoras, el internet, los celulares, los televisores, rayos X, equipos de diagnóstico y cura de muchas enfermedades, etc., debido al profundo conocimiento que tenemos del mundo microscópico a través de la mecánica cuántica. El tamaño de los átomos es muy pequeño, por ejemplo, para que un átomo de Hidrógeno, el elemento más ligero y abundante, se viera de un centímetro de diámetro tendríamos que amplificarlo cien millones de veces. En otras palabras, se requerirían cien millones de átomos de Hidrógeno puestos en hilera para completar una línea de un centímetro. El tamaño de los núcleos es mucho más pequeño, cerca de 100 mil veces más pequeño. Si imagináramos que el núcleo de un átomo de Hidrógeno, que es simplemente un protón, fuera del tamaño de uno de los puntos de este texto, de alrededor de medio milímetro de diámetro, entonces el tamaño de dicho átomo de Hidrógeno amplificado sería de cerca de 50 metros de diámetro. Aunque aún no hemos medido el tamaño de los electrones, sabemos que son al menos cien veces más pequeños que los protones, pero a medida que nuestros aparatos de medición se hagan más sensibles quizá podríamos encontrar que son en realidad mucho más pequeños. El tamaño de los átomos no varía mucho, por ejemplo, el tamaño de un átomo de Uranio, uno de los elementos más pesados que existe en forma natural y 238 veces más pesado que un átomo de

Hoy en día contamos con muchos dispositivos de alta

tecnología como los láseres, las computadoras, el internet, los celulares, los televisores, rayos

X, equipos de diagnóstico y cura de muchas enfermedades, etc.,

debido al profundo conocimiento que tenemos del mundo

microscópico a través de la mecánica cuántica

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Hidrógeno, es sólo cerca de cuatro veces mayor que el tamaño de un átomo de Hidrógeno. Podemos, en consecuencia, decir que los átomos y las moléculas se componen de casi puro espacio vacío. Por suerte nos ha tocado vivir en un momento muy interesante, justo ahora y a nivel mundial, se están realizando varios experimentos que nos permitirán avanzar en el conocimiento sobre cuáles son y cómo se comportan las partículas elementales. Por ejemplo, en el laboratorio europeo llamado CERN, por sus siglas en francés (Organización Europea para la Investigación Nuclear), trabajan miles de científicos de decenas de países, incluyendo a México. En este laboratorio se realiza al momento un experimento similar al que hiciera Rutherford hace 100 años, pero usando proyectiles que tienen energías miles de millones de veces superiores. Este experimento consiste en acelerar protones hasta casi la velocidad de la luz en un anillo de 27 km de circunferencia, dentro del llamado Gran Acelerador de Hadrones, mejor conocido como LHC por sus siglas en inglés (Large

Hadron Collider). El propósito de este experimento es hacer chocar los protones que viajan en un sentido del anillo con los que viajan en sentido contrario. Como resultado de estos choques podremos recrear algunas de las condiciones que existieron durante las primeras fracciones de segundo después de que se creó el Universo. A pesar de que el LHC fue anunciado por algunos medios informativos cuando inició sus operaciones, en 2008, como el experimento científico que acabaría con la Tierra, no hay ninguna duda de que el LHC es completamente seguro. Los medios informaron que las colisiones tan energéticas entre los protones producirían hoyos negros, que, aunque microscópicos, gradualmente irían absorbiendo toda la materia a su alrededor hasta acabar con nuestro planeta. Lo que los medios no dijeron es que en la atmósfera de la Tierra ocurren constantemente colisiones entre protones ultra energéticos, que llegan a la tierra con energías 100 millones de veces mayores que los protones del LHC, y los protones y neutrones que hay en los núcleos de los átomos en la atmósfera terrestre. Estas colisiones ocurren con energías efectivas que son decenas de veces mayores que las energías que resultan de los choques entre protones en el LHC. Estos protones que llegan a la tierra, llamados rayos cósmicos ultra energéticos, son acelerados fuera de nuestra Galaxia por algún mecanismo acelerador a escala cósmica que apenas estamos comenzando a entender. Es fácil darse cuenta que si las colisiones del LHC fueran peligrosas como anunciaron los medios, las colisiones de los rayos cósmicos ultra energéticos con la Tierra, la habrían desaparecido desde hace mucho tiempo. Pero, afortunadamente, nada de eso ocurre y aquí estamos, intentando hacer el experimento más complejo que jamás se haya intentado. La verdad es que no sabemos si se forman o no hoyos negros microscópicos como consecuencia de las colisiones entre protones con altas energías, lo que sí es seguro es que en caso de que se formaran, estos hoyos negros se evaporarían inmediatamente, sin causar daños, a través de un mecanismo de radiación que postuló el famoso científico inglés Stephen Hawking. Resulta que las investigaciones de los últimos 114 años, desde que se descubrió el electrón en 1897, se pueden resumir en una teoría que se llama el Modelo Estándar. Esta teoría es la más exitosa que tenemos para entender cuáles son y cómo se comportan las partículas elementales. El Modelo Estándar nos permite entender tres de las cuatro fuerzas fundamentales que existen. Estas fuerzas son la fuerza electromagnética, la fuerza débil y la fuerza fuerte. La cuarta fuerza es la fuerza gravitacional, que, a pesar de los avances hechos por científicos como Isaac Newton y Albert Einstein, es sumamente difícil de entender cuando actúa a escalas microscópicas y no tenemos aún un modelo satisfactorio de su comportamiento. De todas las partículas que incorpora el Modelo Estándar, solamente nos falta por descubrir una, de hecho la que falta es la más importante, porque nos permitirá entender cómo es que las demás partículas adquieren masa. Esta partícula se llama Higgs, en honor al científico Peter Higgs. Las demás partículas del Modelo Estándar son de dos tipos: leptones y quarks por un lado, y partículas intermediarias de las interacciones, por el otro. Del primer tipo, quarks y leptones, la partícula más conocida es el electrón, mientras que del segundo, el de

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partículas intermediarias, la partícula más conocida es la partícula de luz, también llamada fotón. En este esquema, sabemos que los protones y neutrones están hechos de quarks ligeros. Respecto a los últimos avances que hemos hecho relacionados con las partículas elementales, tal vez el lector se enteró que en 1995 se descubrió el quark top en un laboratorio llamado Fermilab, situado cerca de Chicago. Esta partícula es la más pesada de todos los seis tipos de quarks que hemos descubierto hasta ahora. Estos quarks, al igual que la partícula Higgs, ya habían sido predichos por el Modelo Estándar.

1Instituto de Física y Matemáticas,Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.

El Gran Acelerador de Hadrones (LHC) tiene el potencial para descubrir las

partículas que componen la materia oscura del Universo

Respecto a la pregunta sobre si vale la pena invertir decenas de miles de millones de dólares en este tipo de investigaciones, podemos comentar que cuando se empezó a estudiar la fuerza electromagnética, hace apenas 200 años, nadie, ni siquiera los científicos que lograron los primeros resultados, como Faraday y Maxwell, sospechaban del enorme número de aplicaciones que tendrían sus investigaciones y que hoy hacen nuestra vida mucho más cómoda. La investigación científica es fascinante: no sólo nos proporciona conocimiento que nos permite entender cada vez mejor a la Naturaleza, sino que además constituye un importante eje de desarrollo integral de los países. Imagine el lector cómo sería nuestro estilo de vida sin todos los beneficios que tenemos gracias a los avances científicos y a sus aplicaciones tecnológicas. Aunque el Modelo Estándar ha sido tan exitoso para ayudarnos a entender las maneras en que se comportan las partículas elementales, agrupadas en tres familias de quarks y leptones, sabemos que no es

perfecto, porque no incorpora a la fuerza gravitacional. Hoy día creemos que debemos encontrar una teoría que incluya a todas las fuerzas y a todas las partículas. A esa teoría se le conoce como Teoría del Todo. La Teoría del Todo deberá permitirnos entender lo que son la Materia y la Energía Oscuras. El LHC tiene también el potencial para descubrir las partículas que componen la Materia Oscura del Universo. El estudio de lo más pequeño, las partículas elementales, y de lo más grande, el Universo, están íntimamente relacionados. Como el lector puede apreciar, el trabajo de los científicos nunca termina, cuando se responde una pregunta de inmediato surgen nuevos datos y nuevas preguntas y así, paso a paso, con un interés cada vez creciente, vamos mejorando nuestro conocimiento de la Naturaleza. Para saber más sobre las partículas y las fuerzas elementales se puede consultar:http://www.particleadventure.org/spanish/index.htmlhttp://www.solociencia.com/fisica/

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Las computadoras cuánticas están a la vuelta de la esquina. Los dispositivos cuyas funciones se basan en el espín del electrón forman lo que se conoce como espintrónica (electrónica basada en el espín) o magnetoelectrónica (transporte de electrones con espín polarizado). Con este tipo de dispositivos se podrán crear discos duros, traductores y unidades de procesamiento cuyo poder apenas comenzamos a captar

Oracio Navarro1

La nueva electrónica basada en el espín:

la espintrónica

Uno de los temas de mayor relevancia a nivel mundial hoy en día es la nanotecnología, cuya variedad de aplicaciones abarca desde la obtención de nuevos productos para la medicina y la solución de problemas ambientales, hasta su aplicación en la producción de cosméticos

La nanotecnología hoy en día ya no es sólo una ciencia del futuro, la gran cantidad de aplicaciones en la vida cotidiana nos pueden dar cuenta de ello; por ejemplo, entre las aplicaciones que ya están disponibles en el mercado y que utilizan técnicas basadas en la nanotecnología podemos mencionar las siguientes: materiales más ligeros y más duros para la industria aeronáutica y automotriz, cremas de protección solar que absorben los rayos ultravioleta, lentes muy resistentes y difíciles de rayar, nuevos sensores con aplicaciones en la medicina, en el control del medio ambiente y en la fabricación de productos químicos y farmacéuticos. Incluso podemos mencionar su aplicación en la industria de la construcción y las carreteras mediante el uso de polímeros con memoria que pueden auto-restaurarse; por ejemplo, las barreras de contención que se restauran ellas mismas después de un choque. En este sentido podemos decir que uno de los temas de mayor relevancia a nivel mundial hoy en día es sin duda la nanotecnología, cuya variedad de aplicaciones abarca desde la obtención de nuevos productos para la medicina y la solución de problemas ambientales, hasta su aplicación en la producción de cosméticos. Aún dentro del intervalo de la electrónica clásica, el rápido avance en la miniaturización de los dispositivos electrónicos ha permitido la fabricación de microchips. En este sentido, sin embargo, se empiezan a alcanzar algunos límites tecnológicos como el de la litografía y la reducción de tamaño de los transistores. Con la llegada de la nanotecnología, es decir, de la ciencia que se

dedica al estudio y manipulación de la materia a nivel de los átomos y las moléculas —un nanómetro es la mil millonésima parte de un metro (un punto seguido de ocho ceros y un uno que usualmente se denota por 10-9 metros)— se tiene una oportunidad sin precedentes para definir una nueva clase de dispositivos y así explorar el mundo de la mecánica cuántica. Además de su masa y su carga, los electrones tienen una cantidad intrínseca de momento angular llamada espín, casi como si fueran bolas giratorias. Una de las características importantes de esta propiedad cuántica del electrón, es que el espín tiene asociado un campo magnético semejante al de un imán de barra. Cabe recordar que los electrones en el átomo cuentan con cuatro números cuánticos: n, l, m y s. Los tres primeros determinan el orbital en que se encuentra el electrón (una órbita es la región en la que el electrón gira alrededor del núcleo). El número cuántico “s”, denota el espín del electrón. Los científicos representan el espín como un vector, para una esfera que gira de oeste a este, el vector apunta hacia el norte o hacia arriba. Para el espín opuesto apunta hacia abajo. En un circuito eléctrico clásico los espines están orientados al azar y no tienen efecto sobre el flujo de la corriente. Por el contrario, los dispositivos espintrónicos crean corrientes polarizadas de espín y lo usan para controlar el flujo de corriente. Por consiguiente, resulta de gran interés enfocarse directamente hacia el diseño de aparatos cuánticos, es decir, dispositivos donde el espín del electrón es fundamental. Los dispositivos cuyas

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funciones se basan en el espín del electrón, forman lo que se conoce como espintrónica (electrónica basada en el espín) o magnetoelectrónica (transporte de electrones con espín polarizado). Un ejemplo de los dispositivos que funcionan con el espín del electrón puede ser el microchip espintrónico (ver figura 1) o el transistor de efecto de campo espintrónico conocido como FET de espín (ver figura 2). La espintrónica utiliza tanto la carga como el espín del electrón, este último está estrechamente relacionado con el magnetismo y puede tomar sólo dos valores, +1/2 o -1/2 (en unidades de energía). Por consiguiente, uno de los requisitos para construir un aparato espintrónico es disponer de un sistema que pueda generar una corriente de electrones con “espín polarizado” (donde todos los electrones tienen el mismo valor del espín) y otro sistema que sea sensible a dicha polarización. Dicho dispositivo espintrónico permitiría la transmisión de un par de señales por un único canal usando electrones con espín polarizado (con una señal diferente para cada uno de los dos valores de espín), lo que duplicará el ancho de banda del cable.

Uno de los aparatos espintrónicos más importantes es el conocido como válvula de espín, un dispositivo con una estructura de multicapas especialmente construidas para detectar las transiciones magnéticas. En este tipo de sensores se observa que, cuando las capas magnéticamente activas se alinean en forma antiparalela, la resistencia es alta y disminuye rápidamente cuando el alineamiento es paralelo. El uso de este dispositivo ha sido muy común como traductor en la cabeza de discos duros de computadora (ver figura 3). Por consiguiente, entender el mecanismo responsable del acoplamiento magnético en multicapas, podría conducirnos a encontrar la óptima configuración de la estructura para espintrónica. Lo anterior resulta ser uno de los grandes retos para la nueva tecnología basada en espintrónica.

La espintrónica puede tener un impacto radical en los diferentes dispositivos de almacenamiento de información (cintas magnéticas, celulares, discos duros de las computadoras, Ipods, etc.). El uso convencional del estado de un electrón en un semiconductor es la representación binaria, por ejemplo, en una

Figura 1.Un ejemplo de los dispositivos que funcionan con el espín del electrón puede ser el microchip espintrónico.

Figura 3. Los dos componentes de mayor interés desde el punto de vista de la nanociencia en un disco duro son: el medio magnético donde se

almacena la información y la cabeza de lectura/escritura.

Figura 2. El FET de espín tiene una fuente y un colector, separados por un canal semiconductor estrecho, igual que en un FET convencional. En esta propuesta tanto la fuente como el colector son ferromagnéticos. La fuente envía electrones con espín polarizado por el canal y esta corriente de espines fluye fácilmente (figura de arriba). Cuando se aplica un voltaje se produce un campo eléctrico en el canal (figura de abajo), el cual hace que los electrones que se mueven más rápido precesen o roten. 23

computadora convencional cada bit tiene un valor definido de 0 o 1. En espintrónica los estados del espín del electrón, restringidos a espín hacia arriba (+1/2) o espín hacia abajo (-1/2), podrían usarse también como bits. Estos bits son más generales y se conocen como bits cuánticos, que se denominan qubits (ver figura 4). Los qubits son las unidades mínimas de información cuántica, dicha información puede representarse mediante el estado de un sistema cuántico binario. Matemáticamente puede escribirse como un vector de módulo unidad, los estados básicos de un qubit son entonces |0> y |1> que corresponden al 0 y 1 del bit clásico (se pronuncian ket cero y ket uno). Pero además el qubit puede encontrarse en un estado de superposición cuántica, es decir, en una combinación de los dos estados anteriores (|ψ> = α|0> + β|1>), en esto es significativamente distinto al estado de un bit clásico, que sólo puede tomar los valores de 0 y 1. Los espines de los electrones son qubits naturales y pueden dar lugar a las computadoras cuánticas.

Figura 4. a) En una computadora convencional cada bit tiene un valor definido de 0 ó 1, de tal forma que una serie de 8 bits puede representar un número. Los espines de los electrones también podrían usarse como bits. b) Los estados básicos de un qubit son |0> y |1> que corresponden a 0 y 1 del bit clásico, pero además el qubit puede encontrase en un estado de superposición o bien como una combinación de los dos estados anteriores, en esto es significativamente diferente al bit clásico que toma sólo los valores de 0 y 1.

El magnetismo (y por lo tanto, el espín del electrón) ha sido siempre importante para el almacenamiento de información. Los primeros discos duros de las computadoras utilizaron el efecto conocido como magnetorresistencia (un cambio en la resistencia eléctrica generado por la presencia de

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1Instituto de Investigaciones en Materiales, Universidad Nacional Autónoma de México, Campus Morelia.

navarro@unam.mx

un campo magnético) para leer datos almacenados en dominios magnéticos. Actualmente, la mayoría de las computadoras portátiles poseen discos duros de alta densidad lo cual permite almacenar una inmensa cantidad de datos por mm2. Los discos se basan en un efecto espintrónico, la magnetorresistencia gigante, para leer/escribir tal densidad de datos. Cuando hablamos de magnetorresistencia gigante nos referimos a que tenemos una reducción drástica de la resistencia eléctrica (con campos magnéticos pequeños), del orden de 100 veces la observada en metales simples, multiplicando así por 100 la capacidad de guardar y leer información en medios magnéticos. El reciente descubrimiento de la magnetorresis-tencia colosal (es decir, con valores de magnetorresistencia gigantescos), propiedad que permite a los materiales cambios considerables de su resistencia eléctrica en presencia de campos magnéticos, ofrece grandes oportunidades para el desarrollo de nuevas tecnologías de la información como las cabezas de lectura/escritura de discos duros para el almacenamiento magnético de información con alta capacidad. Con el fin de resaltar la importancia de las investigaciones en magnetorresistencia colosal (efecto espintrónico), podemos mencionar que en 2007 les fue otorgado el premio nobel de Física a los investigadores Albert Fert, de Francia, y Peter Gruenberg, de Alemania, precisamente por este descubrimiento.

La espintrónica puede tener un impacto radical en los diferentes dispositivos de almacenamiento de información (cintas magnéticas, celulares, discos duros de las computadoras, Ipods, etc.)

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en la físicaen la físicaEl ocaso de la certezaEl ocaso de la certeza

La mecánica cuántica y los sistemas dinámicos son el mejor ejemplo de una nueva ciencia. Cualitativa, menos dura, que pone de manifiesto su dependencia del sujeto; una ciencia más cercana a las humanidades y que contribuye al ideal de ver la ciencia con la óptica del artista, y el arte con la de la vida.

Salvador Jara Guerrero1

Aristóteles fue el primer observador sistemático de la naturaleza y a quien se deben las primeras explicaciones empíricas generales. En su libro Estudios Galileanos, Alexander Koyré considera a la física aristotélica como el primer periodo en la historia del pensamiento científico. Según este escritor, el segundo periodo sería la física medieval y, el tercero, el de la física matemática y experimental que surge con los trabajos de Galileo Galilei y que dio lugar a la física clásica con Newton y Maxwell, entre otros. En la física clásica ya no tienen cabida los signos-secretos de los periodos anteriores, sino sólo los fenómenos. El Universo y sus leyes se conciben desde entonces como independientes de los hombres, libres de toda subjetividad. Las leyes de la física clásica nos permiten ver hacia atrás y hacia adelante en el tiempo con toda precisión. Pero no todos los fenómenos son así; muchos de ellos, aunque obedecen a leyes o a reglas, no se pueden predecir, son como el lanzamiento de una moneda al aire, no sabemos con certeza el resultado. Sin embargo, dentro del paradigma de la física clásica la falta de certeza en el resultado del lanzamiento de una moneda es solamente ilusorio: si conociéramos con absoluta precisión las variables iniciales del lanzamiento de la moneda y la velocidad del viento, las leyes de la física clásica nos permitirían predecir con toda certeza los resultados. La física clásica y su modelo de ciencia constituyeron un paradigma en el que se mostraba que el destino del Universo ya estaba escrito, ya todo había sido previsto en la naturaleza que, obediente de las leyes matemáticas, permitía predecir con certidumbre todos los fenómenos, y más aún, explicarlos y comprenderlos con mecanismos realistas, pictóricos e imaginables. Pero a inicios del siglo XX apareció la mecánica cuántica, la cual pone en entredicho los fundamentos clásicos al aplicarlos al mundo microscópico, donde los objetos no se comportan como en el mundo cotidiano. En efecto, la mecánica cuántica da lugar a una imagen del mundo muy distinta. La matemática que se usa en la mecánica cuántica ya no permite imaginar los “objetos” de forma realista, como era posible con la física clásica. De acuerdo con la interpretación de Copenhague de la mecánica cuántica, el objeto que es observado y el instrumento de observación forman un sistema indivisible; ya no podemos distinguir el objeto físico de su interacción con nuestros instrumentos de percepción, estamos simplemente entendiendo el instrumento en un sentido más amplio, como una extensión de los sentidos del cuerpo. “Medición es todo lo que hay”, decía Niels Bohr. En la física cuántica los instrumentos son nuestro medio general de comprender al mundo. El instrumento re-inventa al mundo.

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El físico alemán Werner Heisenberg demostró en 1927 que, a diferencia de lo que ocurre con la física clásica, es imposible idear ningún método o instrumento para determinar exacta y simultáneamente la posición y la velocidad de cualquier objeto. Cuanto mayor es la precisión con que determinamos la posición, menor es la de su velocidad, y viceversa. Esa es la esencia del principio de incertidumbre de Heisenberg. También es apropiado mencionar la paradoja del “gato de Schrodinger” que consiste en un experimento pensado por Erwin Schrodinger, otro de los creadores de la mecánica cuántica, en el que se pone un gato dentro de una caja cerrada. Como parte del experimento se adapta un dispositivo que mate al gato si un átomo radiactivo emite una partícula. Finalmente, se prepara al elemento radiactivo de modo que la probabilidad de emisión sea exactamente de una partícula por cada hora. Es claro que al cabo de una hora habrá ocurrido uno de los dos sucesos posibles: el átomo radiactivo ha emitido una partícula o no la ha emitido. La probabilidad de que ocurra una cosa o la otra es la misma. Usando la física clásica como guía diríamos que en el interior de la caja el gato está vivo o está muerto aún sin que lo observemos. Pero no podemos saberlo si no abrimos la caja para comprobarlo. Sin embargo, al usar la física cuántica para describir lo que ocurre en el interior de la caja llegamos a una conclusión muy extraña. El estado del gato queda descrito por una función de onda que es la superposición de dos estados combinados al cincuenta por ciento: “gato vivo” y “gato muerto”. Es decir, aplicando el formalismo cuántico, el gato no está vivo o muerto sino en este estado superpuesto, a menos que realicemos la medida al abrir la caja y mirar dentro. Vemos que el sentido de realidad depende fuertemente del observador, ciertamente podemos pensar en identificar al mismo gato con el observador, de modo que la realidad del gato auto-observador es muy diferente de la realidad descrita por un observador externo. En otras palabras, partiendo de un gato vivo al inicio del experimento, la descripción más completa que la física nos permite hacer sobre el estado del gato al cabo de una hora carece completamente de certeza. Lo único que nos permite afirmar es que si repetimos muchas veces este experimento, en el momento que miramos dentro de la caja, justamente al cabo de una hora, la mitad de las veces encontraremos al gato vivo y la otra mitad lo encontraremos muerto. En forma similar a lo que ocurre con el lanzamiento de una moneda.

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La física cuántica nos reitera, después de casi 100 años de debates por parte de las mejores mentes, una completa pérdida de la certeza en la descripción del mundo. Según la física cuántica el concepto mismo de realidad se desvanece, el Universo se recrea con cada acto de observación

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El mismo Einstein tildaba esta descripción como incompleta. Para él era inconcebible que nuestra mejor teoría científica fuera incapaz de dotar de realidad a algo tan cotidiano como un gato encerrado en una caja. En 1935 escribió junto con dos de sus colegas, Boris Podolsky and Nathan Rosen, un artículo en el que argumentaron que la mecánica cuántica es una teoría incompleta y sentaron las bases de lo que con el tiempo se conocería como la “paradoja EPR”. Einstein murió en 1955 convencido de que con el tiempo se mejoraría la mecánica cuántica a través de la incorporación de otras variables, llamadas “ocultas”, para convertirla en una teoría en la que “Dios no juegue a los dados”. En 1964 el físico John Bell, del laboratorio CERN en Ginebra Suiza, propuso una serie de experimentos en cuyos resultados la mecánica cuántica y las teorías cuánticas modificadas “a la Einstein”, es decir, con variables ocultas, dan resultados diferentes. Sin embargo, la tecnología para poder realizar estos experimentos estuvo disponible sólo a partir de la década de los ochentas. Afortunadamente, desde 1982 este tipo de experimentos se han venido realizando, inicialmente por el físico francés Alain Aspect, y después por otros físicos con precisión cada vez mayor. Sorprendentemente en todos los casos la mecánica cuántica ha salido victoriosa. Regresando a la paradoja del gato de Schrodinger, podemos afirmar que la descripción más completa que la ciencia puede hacer sobre el estado del gato lo sitúa en un estado misterioso en el que no está ni vivo ni muerto. O volviendo al problema de la medición, la ciencia actual nos dice que un átomo está desparramado por todo el Universo a menos que hagamos una medición para determinar su posición. Es decir, que la física cuántica nos reitera, después de casi 100 años de debates por parte de las mejores mentes,

una completa pérdida de la certeza en la descripción del mundo. El problema va incluso más lejos, según la física cuántica el concepto mismo de realidad se desvanece, el Universo se recrea con cada acto de observación. La física cuántica plantea un alejamiento del realismo, en el sentido de la correspondencia entre la teoría física y la realidad. La mecánica cuántica ha traído consigo abstracciones cada vez más vagas, que aparecen como extrañas, misteriosas y fascinantes. De acuerdo con esta teoría las partículas subatómicas no siguen leyes inmutables, su comportamiento no es totalmente predecible y, además, todo está lleno de indeterminación; en palabras del Premio Nobel Ilya Prigogine: “lo natural contiene elementos esenciales de azar e irreversibilidad”. Pero de acuerdo con otras interpretaciones más recientes, el azar cuántico es objetivo. Es decir, no es producto de nuestra incapacidad para realizar ciertas mediciones, como lo sostiene la interpretación de Copenhague: el azar cuántico es equivalente al caso del lanzamiento de una moneda al aire en el que la sensibilidad del fenómeno no permite que midamos con absoluta precisión y, por tanto, no podemos controlar ni las condiciones iniciales ni el resultado. El azar en la mecánica cuántica es una propiedad de la estructura física del mundo, es irreductible. Las consecuencias más importantes de esa nueva concepción del mundo que nace con la mecánica cuántica, independientemente de la interpretación que se sostenga, son, en primer término, la existencia de una incertidumbre permanente y, en segundo, la instalación de la probabilidad en el lugar de la certeza. Lo que nos informa la nueva teoría es que podemos calificar nuestra percepción del mundo como borrosa y la realidad física de mundo cuántico como siempre dudosa. La física, y las ciencias naturales en general, ya no se pueden concebir como ciencias que descubren la realidad sino como métodos que nos son útiles para ordenar la experiencia humana. La simplicidad y la perfección dejaron de ser la imagen de la realidad, dando paso al reconocimiento de la complejidad del

1Facultad de Ciencias Físico Matemáticas,Instituto de Investigaciones Filosóficas,

Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.

No hay que temer a la incertidumbre, hay que tener más miedo a la certeza, porque esta última es la que puede conducirnos ciegamente al cadalso

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mundo, del que podemos construir modelos simples con la conciencia de que son simplificaciones. En palabras de Prigogine y Stengers: “La ciencia de hoy no puede ya adjudicarse el derecho de negar la pertinencia y el interés de otros puntos de vista, de negarse en particular a escuchar los puntos de vista de las ciencias humanas, de la filosofía y del arte”. Con la mecánica cuántica el mundo es más interesante, menos rígido, y la actividad científica se convierte en una actividad más creativa. Y a pesar de todo no queda duda de la potencia explicativa de la física cuántica para estudiar los fenómenos del micro-mundo, de lo infinitamente pequeño. Su uso es indispensable para explicar la estructura de la materia, del átomo, de los enlaces químicos; todas sus aplicaciones hacen más cómoda nuestra vida. Pero ello no disminuye el golpe, aparentemente irreversible, que propinó a las concepciones deterministas y duras de la física clásica. Por eso hay todavía quienes conservan la esperanza einsteiniana de que la mecánica cuántica sólo constituye un peldaño heurístico, una herramienta provisional; que sólo se trata de una descripción incompleta del mundo que con el tiempo será sustituida por una teoría del tipo de la física clásica donde “Dios no juega a los dados”. Hoy día la mecánica cuántica y los sistemas dinámicos son el mejor ejemplo de una nueva ciencia, más cualitativa, menos dura, que pone de manifiesto su dependencia del sujeto; una ciencia que, por tanto, está más cerca de las humanidades y que contribuye al ideal de Nietzsche de ver la ciencia con la óptica del artista, y el arte con la de la vida. En la cotidianeidad es casi impensable prescindir de la ciencia y la tecnología. Hacia donde miremos nuestra vida depende en gran medida de los conocimientos científicos y sus aplicaciones: desde los utensilios y aparatos culinarios, los medicamentos, las prótesis y la práctica médica hasta los materiales de la ropa que vestimos y los de construcción. Todo está asociado en mayor o menor medida al saber de la ciencia. Los conocimientos científicos no sólo han sorprendido por sus aplicaciones: las teorías científicas en sí mismas son maravillosamente creativas, hermosas, complejas y con amplio poder explicativo. Un ejemplo que ilustra la potencia de la simplicidad para explicar lo complejo es la teoría de la evolución, y más maravilloso aún es observar cómo la evidencia posterior al nacimiento de esa teoría ha ido encajando perfectamente en ella,

al grado que se considera como una de las teorías mejor demostradas. Con la mecánica cuántica se presentó una ruptura aún mayor. Para ilustrarlo podemos imaginar un diálogo entre dos personas; a la primera la podemos identificar con la física clásica y la segunda como alguien que vive en el mundo de la mecánica cuántica. Las experiencias de estos personajes serían tan incompatibles como lo son las respuestas a las preguntas: ¿puedes estar en dos sitios al mismo tiempo?, ¿tu mamá asegura que eres chaparro y tu papá que eres alto? Mientras que cualquiera con sentido común contestaría negativamente a ambas preguntas, quien viviera un mundo cuántico no sólo respondería afirmativamente, sino que le parecerían preguntas estúpidas. Es posible que con la mecánica cuántica la separación de lo que podríamos denominar el mundo cotidiano y la física se haya hecho definitiva. Pero esto no sólo ocurrió con la mecánica cuántica: el siglo XX fue testigo, en todas las disciplinas científicas, de innumerables sorpresas, desde las comunicaciones hasta la clonación. Paradójicamente la ciencia actual contribuye a la depreciación de la objetividad científica; la nueva complejidad de la ciencia se presta para justificar cuestiones místicas y esotéricas, colabora a fortalecer la idea de que cualquier actividad o idea puede justificarse “científicamente” a través de la noción de incomprensibilidad: lo incomprensible es “científico”. El ocaso de la certeza es un hecho que se confirma cada día: no podemos confiar más en un futuro seguro. Tanto desde las ciencias naturales como desde las humanidades se observa un futuro cambiante que, si bien depende de nosotros, no tiene un camino seguro sino que está sujeto a infinidad de contingencias. Pero este reconocimiento no lleva el signo de la derrota, sino de una apertura que ratifica la libertad del ser humano. No hay que temer a la incertidumbre, hay que tener más miedo a la certeza, porque esta última es la que puede conducirnos ciegamente al cadalso.

Bibliografía:Salvador Jara Guerrero, El Ocaso de la Certeza, Morevallado Editores y UMSNH, 2010.

José Antonio González Cervera1

Francisco Siddhartha Guzmán Murillo2

Los hoyosnegros

Existe una predicción de la Teoría General de la Relatividad que no hemos podido encontrar. La comunidad científica involucrada ha puesto todo su empeño en construir grandes detectores, así como en hacer las simulaciones y estudios necesarios en las computadoras para tratar de detectar lo que hasta hoy no existe: ondas gravitacionales.

La teoría de la gravitación de Newton nos permite entender casi todos los fenómenos gravitacionales con los que estamos acostumbrados a vivir aquí, en la Tierra: el movimiento de una bala de cañón, la hora en la que sale y se pone el Sol, los eclipses de Luna, etc. Sin embargo, existen un par de problemas con esta teoría: El primero es que existen algunos efectos que no se entienden bien usando la gravedad newtoniana, como, por ejemplo, el porqué la órbita de Mercurio precesa con el tiempo, es decir, por qué cambia de posición con el tiempo. El segundo es un problema conceptual: si el Sol “jala” a la Tierra hacia él, ¿en dónde están las cuerdas con las que el Sol jala a la Tierra y a los otros planetas y con los que la Tierra mantiene atada a la Luna? Fue hasta 1915 cuando Albert Einstein publicó la Teoría General de la Relatividad que se empezaron a resolver estos problemas. La relatividad general permitió entender completamente los efectos que no se entendían con la gravedad newtoniana y, además de eso, permitió hacer nuevas predicciones de efectos que antes no se conocían. Por ejemplo, nos permitió entender que la frecuencia de la luz sufre una ligera alteración en presencia de un campo gravitacional intenso. Este efecto es utilizado hoy en día en la construcción y funcionamiento de los GPS que son utilizados todos los días en la navegación de aviones y barcos. Además de esto, también permitió entender conceptualmente cómo es que la gravitación funciona. Lo que Einstein propuso es que no existe una fuerza gravitacional que “jala” unos objetos hacia otros, sino que todas las partículas se mueven en el espacio-tiempo que está deformado por la materia que hay en él. De esta manera, cuando la Tierra pasa cerca del Sol, su trayectoria se deforma ya que el Sol deforma la estructura del espacio-tiempo haciendo que la Tierra se mueva en una órbita elíptica y no en línea recta. Como el espacio-tiempo es curvo, tal curvatura afecta la trayectoria de todo lo que se mueva sobre él. En particular la luz también sufre modificaciones en sus trayectorias. Esta idea es la que permite estudiar el concepto de hoyo negro.

Los hoyos negros como resultado de una predicción. La solución de Schwarzschild

La idea de tener un cuerpo con atracción gravitacional tal que ni siquiera la luz pueda escapar de él existe desde 1783, formulada por primera vez por el geofísico inglés John Michell. Desde aquel entonces, utilizando la teoría de la gravedad de Newton, se estimaba que si un cuerpo era lo suficientemente denso, la velocidad de escape sería tan grande que ni siquiera la luz podría escapar de él. La idea de tener un cuerpo del que ni la luz pudiera huir sugirió el término de hoyo negro.

Como el espacio-tiempo es curvo, tal curvatura afecta la trayectoria de todo lo que se

mueva sobre él. La luz también sufre modificaciones en sus

trayectorias. Esta idea es la que permite estudiar el concepto de

hoyo negro

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Sin embargo, no fue hasta que Einstein publicó la Teoría General de la Relatividad que este tema retomó interés gracias a que aproximadamente un mes después de la publicación de dicha teoría, Karl Schwarzschild encontró una solución a las ecuaciones propuestas por Einstein relacionada con la idea de hoyo negro. Las propiedades del espacio-tiempo correspondientes a dicha solución contienen ingredientes muy interesantes, por una parte muestra una patología que hoy se conoce como singularidad de la geometría, y por otra, el hecho —más relevante aún— es que contiene una superficie que cubre la singularidad, a partir de la cual las señales luminosas son incapaces de escapar y, por tanto, no pueden ser observadas desde regiones lejanas a la singularidad. Dicha superficie equivale a un umbral que separa una región visible de otra que no lo es, tal como ocurre con el horizonte en la superficie de la Tierra, es decir, a partir de cierta línea horizontal es imposible ver más allá. Por esta propiedad es que a la superficie umbral que cubre la singularidad en la geometría de Schwarzschild se llamó horizonte de eventos. Una de las propiedades del espacio-tiempo descrito por la geometría de Schwarzschild es que por una parte se trata de una geometría que no cambia con el tiempo, y por otra, goza de simetría esférica, es decir, que los efectos que causa en los alrededores de la singularidad y del horizonte de eventos dependen solamente de la distancia a la singularidad. Si en verdad la Teoría de la Relatividad General es válida, es decir, que si en lugar de la presencia de un objeto astronómico como una estrella, la geometría se deforma, y si dicha deformación determina el movimiento de los objetos que rodean a dicha estrella, entonces, debe ser posible verificarlo. La solución de Schwarzschild no solamente corresponde al espacio-tiempo de un hoyo negro, sino también, dado que se trata de una solución de espacio sin materia, correspondería al espacio-tiempo en la región exterior de una estrella que no rota con gran rapidez, es decir, sirve para modelar las regiones cercanas pero exteriores a estrellas compactas o bien estrellas ordinarias como el Sol. Y de hecho se ha verificado. La Teoría de la Relatividad General se construyó de tal manera que en caso de que los campos gravitacionales sean débiles se recupere la Teoría de la Gravitación Universal de Newton, que ha sido verificada innumerables veces, ya sea mediante la explicación del movimiento de los planetas exteriores y los cometas, la predicción de

los eclipses y el movimiento de muchos otros objetos celestes. Sin embargo, para una teoría —que se conoce por ser robusta— no son las predicciones y explicaciones de fenómenos que puede describir lo que garantiza su validez. Afortunadamente, dentro del Sistema Solar existe un planeta cuya órbita no podía ser explicada mediante la combinación de la teoría de Newton y las observaciones, tal planeta es Mercurio. Se sabía desde mediados del siglo XIX, que la órbita de Mercurio describe una órbita casi elíptica, y que sin embargo precesa, es decir, se había observado que la órbita de Mercurio cambia de posición con el tiempo.

A mediados del siglo XX, ya en la época de la posguerra, el estudio de la geometría del espacio-tiempo y, por tanto, el de los hoyos negros, tomó un impulso importante, pues se hicieron notables descubrimientos en astrofísica, como las explosiones de rayos X y de rayos gamma

Para explicar dicho fenómeno el matemático Urbain Le Verrier recurrió a la posibilidad de que posiblemente existiera otro planeta al que llamó Vulcano, cercano al Sol, que no se había observado, y cuya presencia explicaba la trayectoria de Mercurio. Sin embargo, dicho planeta jamás fue observado y la trayectoria de Mercurio significó un problema que permaneció abierto hasta el siglo XX. La órbita de Mercurio se convirtió entonces en una buena posibilidad para probar la utilidad tanto de la Teoría de la Relatividad General como de la solución de Schwarzschild. Y en efecto, cuando la solución de Schwarzschild se utiliza como la que describe al espacio-tiempo alrededor del Sol, y se considera a Mercurio como una partícula de prueba, es posible explicar la trayectoria de Mercurio sin la necesidad de considerar la presencia de algún planeta cercano. A mediados del siglo XX, ya en la época de la posguerra, el estudio de la geometría del espacio-tiempo y, por tanto, el de los hoyos negros, tomó un impulso importante, pues se hicieron importantes descubrimientos en astrofísica, como las explosiones de rayos X y de rayos gamma, cuyas fuentes podrían estar asociadas a objetos tan compactos que serían la fuente de intensos campos gravitacionales. Fue así que se construyeron soluciones de las ecuaciones de Einstein

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Existen distintas observaciones que corresponden a la emisión de un gas caliente en regiones muy localizadas del cielo en las frecuencias de rayos X y gama. Pero, ¿de dónde viene el gas? Resulta que las observaciones más comunes están asociadas a sistemas binarios, es decir, que se trata de un sistema de dos objetos de masa estelar que giran uno en torno al otro, uno de ellos brillante y el otro no; debido a la naturaleza gaseosa de las estrellas, el gas de la estrella brillante estaría siendo atraído por el objeto invisible, el cual se distribuiría en forma de disco en torno al objeto oscuro. La luminosidad (el espectro, en términos técnicos) del gas en tales regiones pequeñas del cielo se ha podido explicar mediante la hipótesis de que las partículas de gas han sido aceleradas por un hoyo negro mediante los procesos descritos anteriormente. Estas observaciones se complementan con el hecho de que el objeto gravitacional en torno al cual habría gas no se ve, de ahí que posiblemente se suponga que son hoyos negros. El hecho frustrante por el momento es que debido a que los hoyos negros se encontrarían en regiones muy pequeñas del cielo, la tecnología actual es insuficiente para tener la resolución necesaria para determinar si los objetos que logran acelerar el gas tienen horizontes de eventos o no, y se espera que dicha pregunta sea respondida en el mediano plazo, mediante otras observaciones relacionadas con la radiación gravitacional (descrita abajo).

Los hoyos negros súper-masivos

Sin embargo, los objetos de masa estelar, esto es, de masa del orden de algunas veces la masa del Sol, no son las únicas evidencias de la existencia de los hoyos negros. Existen otro tipo de objetos localizados en las regiones centrales de un gran número de galaxias que producen efectos que pueden ser explicados mediante la presencia de hoyos negros. Uno muy cercano corresponde al centro de la Vía Láctea, donde se ha estudiado la trayectoria de varias estrellas. La aceleración con la que se desplazan algunas de las estrellas es tal, que es necesario suponer que en esa región hay un objeto cuya masa es de aproximadamente 4 millones de veces la masa del Sol, lo cual es una cantidad enorme, y sin embargo, es una escala de masas intermedia entre la masa de objetos estelares y la masa de las galaxias. Este tipo de objetos supermasivos, al no estar localizados en un sistema binario, se muestran de una manera más sutil y menos energética que los hoyos

que tenían horizontes de eventos, pero que además rotaban sobre su propio eje, lo que se llamó hoyos negros rotantes. También se construyeron soluciones tipo hoyo negro que poseían además carga eléctrica y otros tantos parámetros adicionales con la expectativa de que pudieran explicar observaciones astronómicas. De este modo, el estudio de la geometría del espacio-tiempo de los llamados hoyos negros maduró, al grado de que “observarlos” se convirtió en una necesidad (en rigor no se pueden examinar dada la definición del horizonte de eventos), es decir, determinar con precisión los efectos causados por un hoyo negro en fenómenos astrofísicos que recientemente se habían estado estudiando.

Los hoyos negros como objetos astronómicos: cómo se infiere que existen

De acuerdo con el estudio geométrico del espacio-tiempo de un hoyo negro la luz emitida desde dentro del horizonte de eventos no se puede examinar, y por tanto, no es posible observar ningún fenómeno que ocurra ahí dentro. Sin embargo, es posible intentar estudiar lo que probablemente ocurre fuera del horizonte en los alrededores del hoyo negro. El espacio-tiempo de los hoyos negros tiene varias propiedades impresionantes, pero una de ellas —especialmente importante— está relacionada con el efecto que tiene sobre las partículas que se aproximan a la región del horizonte de eventos: las partículas se aceleran de tal manera que pueden alcanzar velocidades cercanas a la de la luz, y cuando en lugar de haber una sola partícula hay muchas del mismo tipo moviéndose en una región cercana al hoyo negro, el sistema es entonces un gas cuyas partículas se mueven a altas velocidades, un gas muy caliente. Un gas caliente tiene la propiedad de que emite radiación electromagnética (luz) de una energía que es mayor cuanta más alta es la temperatura del gas. Un hoyo negro es una máquina que calienta el gas que se aproxima a él, de tal manera que la radiación emitida por el gas puede ser observable.

Al momento, los objetos de masa estelar, esto es, de masa del orden de algunas veces la masa del Sol, no son las únicas evidencias de la existencia

de los hoyos negros

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1,2Instituto de Física y Matemáticas,Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.

negros de masas estelares. Al no contar con gas en abundancia, el gas que logra aproximarse a una región cercana al posible hoyo negro es acelerado y desplazado en chorros de gas de baja temperatura que han sido observados no en las frecuencias de rayos X ni gama, sino en frecuencias de radio, es decir, se trata de material que definitivamente no es muy caliente por encontrarse muy diluido, pero que se desplaza a gran velocidad.

La formación de los hoyos negros

El proceso de formación de los hoyos negros de masas estelares se entiende como el colapso de una estrella que se ha quedado sin combustible. La física nuclear combinada con la Teoría General de la Relatividad arroja distintas opciones para el estado final de una estrella dependiendo de su masa, para lo cual es necesario describir los ingredientes dinámicos de una estrella. Una estrella es un sistema que consta fundamentalmente de dos ingredientes importantes, la gravedad que mantiene unido el material del que está hecha, y las reacciones que provocan una explosión permanente del material que la constituye. Ambos ingredientes se combinan para mantener a la estrella en equilibrio y con larga vida, el campo gravitacional tiende a atraer el material mientras las reacciones nucleares propician el efecto contrario. Sin embargo, el material nuclear se agota (en el caso del Sol ocurre una constante reacción nuclear que funde dos núcleos de hidrógeno y los transforma un núcleos de helio, que es el mecanismo utilizado en la mortífera bomba H inventada en los años 1950). El hecho es que cuando se termina el material que propicia la componente explosiva la gravedad es la única fuerza que domina al sistema, y éste colapsa, y en algunos casos el sistema vuelve a permanecer en equilibrio, pero debido no a reacciones nucleares sino a otros efectos mecánico cuánticos, en especial el principio de expulsión de Pauli. El estado final de una estrella depende de la masa que esta tenga, así: 1) Si la estrella tiene masa del orden de la masa del Sol, al agotarse el combustible nuclear la estrella se gasificará por un tiempo y después re-colapsará para formar una enana café sin mucho brillo. 2) Si la masa es mayor a aproximadamente 1.4 masas solares, la estrella colapsará en una enana blanca que es muy luminosa, soportada por los efectos repulsivos de los nucleones y electrones que componen la estrella. 3) Si la masa es de entre 2 y 6 masas solares, al agotarse el combustible la estrella explotará de manera violenta en una supernova y dejará detrás un núcleo compacto hecho de neutrones, que, por efectos cuánticos, podrá compensar la gravedad de semejante material ultra-denso.

4) Finalmente, si la masa es aún mayor, los efectos cuánticos repulsivos serán insuficientes para mantener al sistema en alguna fase de equilibrio y se espera que se forme un horizonte de eventos y que el material original de la estrella se concentre en una región contenida en dicho horizonte. Respecto a la formación de los hoyos negros supermasivos no existe aún un mecanismo preciso que pudiera haberles dado origen, y se especula con la hipótesis de que en épocas tempranas de la evolución del universo se formaron hoyos negros semilla que, durante la historia del universo, han succionado materia y, por tanto, aumentado de masa.

Las predicciones del choque de dos hoyos negros

La única predicción de la Teoría General de la Relatividad que no se ha detectado de manera directa es la existencia de ondas gravitacionales. Estas ondas son pequeñas ondulaciones del espacio-tiempo, de muy baja intensidad y que se producen cuando la materia se mueve. Debido a que son muy débiles es muy difícil detectarlas, se requieren equipos muy caros y muy sofisticados. Además, se requiere que ocurran fenómenos muy intensos que liberen ondas gravitacionales de gran amplitud como, por ejemplo, el choque de dos hoyos negros. La comunidad científica involucrada con la detección de ondas gravitacionales ha puesto todo su empeño en construir grandes detectores, así como en hacer las simulaciones y estudios necesarios en las computadoras para tratar de detectar lo que sigue siendo la única predicción de Einstein que no hemos podido encontrar.

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Salvador Jara Guerrero1

Luis Manuel Villaseñor Cendejas2

El oficiodel grafito

La nueva física en el siglo XXI es a la vez fascinante y prometedora. Durante la última década nuestra visión del Universo ha cambiado drásticamente. Para nuestra sorpresa sólo 4% del contenido de materia y energía del Universo se compone de materia ordinaria como la que conocemos, 96% restante está constituido por las llamadas energía oscura y materia oscura. De ambas conocemos muy poco, casi nada. La ciencia nos recuerda constantemente que debemos tener humildad y no pretender que ya casi “sabemos todo” como ha ocurrido varias veces. Tenemos la suerte de vivir en un momento en el que la actividad, tanto a nivel de nuevos experimentos, como de nuevos avances teóricos, es enorme. El número de experimentos que buscan identificar la materia oscura es impresionante, se busca tanto en experimentos ubicados en minas profundas, donde no penetran los rayos cósmicos; como en experimentos en el espacio, como los del satélite Fermi; y, en aceleradores como el Gran Acelerador de Hadrones, mejor conocido como el LHC por sus siglas en inglés; es por ello muy probable que en pocos años logremos detectar la materia oscura y medir las propiedades de las partículas elementales que la componen, de manera similar a como se hizo con la materia ordinaria durante el siglo pasado. En este número de la revista C+TEC vemos cómo la nueva física en el siglo XXI está aún impregnada por la mecánica cuántica con su nuevo paradigma de interpretación de la realidad, pero con un potencial enorme de nuevas aplicaciones como las de la nanotecnología. La mecánica cuántica aún constituye la base de las predicciones científicas más precisas, con más de 12 dígitos de precisión en los valores predichos para, por ejemplo, el momento magnético de los electrones, y que, sorprendentemente, coinciden, dentro de tanta precisión, con los valores medidos. Es como predecir la distancia entre Morelia y París con una precisión inferior al diámetro de un cabello humano. En esta edición también nos enteramos del enorme potencial de descubrimiento del LHC y de los avances en la Teoría General de la Relatividad, teoría propuesta por Einstein, en 1915, que mejoró considerablemente la explicación sobre cómo funciona la gravedad dada por Newton 230 años antes, y de la manera como hasta ahora ha sido imposible amalgamarla con la mecánica cuántica para poder explicar el comportamiento cuántico de la gravedad. A pesar de que Einstein murió convencido de que “Dios no juega a los dados”, la nueva física en el siglo XXI nos confirma que, en palabras de Stephen Hawking, “Dios no sólo juega a los dados, sino que a veces los arroja en lugares donde no los podemos ni ver”, para referirse a los fenómenos cuánticos que ocurren dentro de los agujeros negros.

1Facultad de Ciencias Físico Matemáticas,2Instituto de Física y Matemáticas,

Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.

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La economía basada en el conocimiento tiene una estructura productiva que en la mayoría de sus actividades utiliza investigación científica y desarrollo tecnológico. La capacidad para transitar hacia procesos productivos con uso intenso de conocimiento se mide con indicadores como la cantidad y calidad de redes de vinculación que establecen los agentes de la innovación. Las redes muestran el valor de la cooperación en el desempeño económico. Para reducir riesgos y acortar los tiempos en que se lleva un producto al mercado, las empresas se especializan y utilizan cada vez más conocimiento externo. Para esos fines se asocian con otras empresas, con organizaciones públicas especializadas en ciencia y tecnología, con organizaciones intermedias de asistencia técnica o financiera, y en ocasiones, de la sociedad civil, y muy especialmente con universidades y centros de investigación. Sin embargo, ese camino aún no ha sido transitado en México.

Federico Stezano1

La baja colaboración de las empresas en México con otros agentes de innovación se refleja en una encuesta sobre innovación del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT). La falta de incentivos adecuados, un perfil de competencia empresarial que hace poco uso del conocimiento y la escasa orientación de los grupos de investigación hacia el desarrollo de tecnologías con potencial de comercialización, lleva a que la mayoría de las organizaciones no se involucren en procesos de transferencia de conocimientos, ni con otras empresas y tampoco con la academia.

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En México se ha desestimado la importancia de la vinculación entre empresas e investigadores. Por un lado, en la iniciativa privada no se valora la ventaja competitiva asociada a que sus productos y servicios incorporen conocimiento y tecnología, o compiten en sectores donde la relevancia del conocimiento es baja. Por otra parte, los investigadores muchas veces desconfían de los términos de vinculación con las empresas, y no siempre ven a la transferencia como parte esencial de su trabajo académico. Una estructura productiva con más actividades de uso de conocimiento depende de dos factores: •Eldesarrollodecapacidadesdelasociedadylaeconomía,y •Eltipodeespecializacióndelasempresasdelpaís. México ha respondido de modo insuficiente en ambos aspectos.

En primer lugar, el nivel y desempeño educativo son bajos. Adicionalmente, la sociedad mexicana no termina de reconocer el valor de la educación, la investigación científica y el capital humano, mientras que el sistema político no ha brindado fondos suficientes a la educación, la ciencia y la tecnología. El desigual acceso a la educación, las escasas oportunidades de movilidad social y el menor peso que han tenido históricamente las disciplinas aplicadas como la ingeniería, ha restringido la cantidad de trabajadores de clase media que, en los países avanzados, fueron la base de los inventores y descubridores. Si se incrementan las capacidades de la sociedad y de la economía mexicana, se podrá aumentar la transferencia de conocimientos, y por ende, disminuir la dependencia tecnológica de los países avanzados. De ese modo, paulatinamente se podrá cambiar y diversificar la estructura productiva nacional. Desde hace más de veinte años la economía mexicana se ha especializado en la exportación de bienes con contenido tecnológico medio, ensamblados a nivel nacional, pero con la mayor parte de este trabajo (especialmente las partes complejas) es producido en el exterior. Así, esas actividades productivas más exitosas del país se basan en un uso intensivo de la fuerza de trabajo, lo que implica un problema central para el país. La diversificación de las actividades económicas define el modo de distribución del ingreso y de la concentración de la riqueza de los estratos altos de la población. Una economía que tiene mayor proporción

Punto deencuentro

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de empresas expuestas a necesidades de conocimientos que deben obtener de forma externa, genera y distribuye rentas de un modo más equitativo. Lo anterior muestra la estrecha conexión entre la transferencia del conocimiento —que producen nuestras universidades y centros de investigación— a las empresas, y el modelo de desarrollo que se impulsa. La transferencia es importante por razones mayores que exceden al interés de los profesores que estudiamos la innovación, o un interés por comercializar el conocimiento universitario. La vinculación para la transferencia señala un camino probable, aunque lento, para empezar a cambiar los procesos persistentes de bajo crecimiento económico y desigualdad. En el marco de este panorama, urge reconocer los desafíos a resolver. El primero de ellos es apostar por una mayor inversión en educación, investigación científica, desarrollo tecnológico e innovación. La comunidad científica como formadora de opinión puede jugar un papel clave poniendo este tema en el debate público. De esto, podrá derivarse una visión del desarrollo que comience a cambiar el perfil de especialización de las empresas y de la economía en México.

Referencias: OECD. 2009. México. OECD Reviews of Innovation Policy. Francia: OECD

¿Cuáles oportunidades y fortalezas existen para comenzar a transformara México en una sociedad y en una economía basadas en el conocimiento?

El cambio hacia una sociedad y una economía basada en el conocimiento deberá partir de algunas condiciones favorables actualmente existentes en el país:

•Lacapacidaddelosgruposdeinvestigaciónexistentesenmuchasdisciplinas (como el caso de la biotecnología)•Losprogramaspúblicosdeapoyoalatransferenciaylavinculacióntecnológica que CONACyT ha venido implementando en los últimos 10 años•Lamayorvocaciónemprendedoraobservadaen lageneracióndeinvestigadores más reciente, especialmente de jóvenes doctorados en el extranjero. Varias investigaciones muestran que esta nueva generación asume como imprescindible que el conocimiento que producen sea transferido para que tenga repercusión e impacto en la sociedad.

1Departamento de Estudios Institucionales (DESIN),Universidad Autónoma Metropolitana Unidad Cuajimalpa (UAM-C).

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Nodo

Oscar Garduño Orozco 1, Ernesto Morales Vargas 2

Medical Virtual Apps es un proyecto desarrollado por alumnos de la carrera de Tecnologías de la Información y Comunicación de la Universidad Tecnológica de Morelia, cuyo objetivo es lograr el aislamiento del dolor físico en tratamientos como radiaciones y quimioterapias contra el cáncer infantil; al mismo tiempo, reducir el impacto psicológico que el niño presenta cuando acude al hospital a recibir su tratamiento, y posteriormente, ayudarlo en su rehabilitación. Entendamos a la Realidad Virtual como el conjunto de simulaciones tridimensionales interactivas que reproducen ambientes, situaciones reales o fantásticas, donde el paciente interactúa a través del uso de dispositivos de inmersión, como visores, guantes instrumentados, video-proyectores, pantallas y cabinas controlados por una computadora. El proyecto nació luego de detectar que los organismos institucionales que tratan a niños con cáncer no aprovechan suficientemente la tecnología para la atención de aspectos psicológicos y anímicos de los pacientes y, actualmente, no existe en México el desarrollo de software de inmersión de realidad virtual que permita la abstracción del dolor y de soporte psicológico a los pacientes.

Realidad Virtualpara niños con cáncer

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Los cuatro elementos esenciales de la realidad virtual, mismos que se contemplan en el proyecto, son: •Simulación •Interacción •Inmersión •Tridimensionalidad Se pueden usar guantes instrumentados con sensores, visores de realidad virtual con audio integrado y seguidores ópticos, los cuales generan interacción entre el paciente y un escenario virtual diseñado y desarrollado por nosotros, especialistas en Tecnologías de Información y Comunicación (TIC’S), con ayuda de un equipo multidisciplinario (un psicólogo, un médico, un especialista en oncología, la enfermera u otros participantes, según se requiera). La fase principal consiste en analizar la información personal del niño a tratar, la cual usualmente proviene de una base de datos y es fundamental tener en cuenta que este proceso se vería afectado si se padece alguna enfermedad o fobia que provoque efectos negativos en el tratamiento. Antes de la intervención quirúrgica, el programa mediante el cual trabaja Medical Virtual Apps asigna una serie de escenarios virtuales a cada etapa del proceso (antes, durante y después del tratamiento). Una vez aprobados por el médico encargado, se coloca el equipo al paciente para que se familiarice con los instrumentos de inmersión, acceda a la ciber-terapia y pierda el temor a recibir su tratamiento. En este primer paso, el antes, el niño observará a través del visor un entorno interactivo con elementos divertidos, llamativos y manipulables con el guante, para que le sea agradable al momento de pasar a la siguiente etapa. A continuación, durante el procedimiento médico, el tipo de inmersión será distinta, ya que se requiere relajación total del paciente y a la vez un alto grado de concentración para lograr una inmersión profunda y se abstraiga de su entorno, que, por consecuencia, mantendrá estables sus signos vitales.

Ejemplo de escenario virtual en 3D. Ejemplo de uso de guantes de realidad virtual.

Después del tratamiento, mediante el mismo visor se proyecta otro escenario virtual para despejar la mente del niño y tratar de colocarlo en un estado de ánimo óptimo, para que se lleve una buena impresión del hospital, con lo cual, en su próxima visita habrá de regresar con ánimo de experimentar nuevamente la realidad virtual. El propósito de esta iniciativa es mejorar la calidad de vida de los niños que padecen cáncer, durante el o los tratamientos aplicados, y como efecto colateral también se beneficiará el estado anímico de los padres al ver que sus hijos presentan buenos resultados. Existe un sinfín de aplicaciones que se le han dado a esta tecnología. En España, uno de los países con mayores avances, se ha logrado cubrir todos los aspectos en que se puede aplicar realidad virtual en la sociedad, en el ámbito médico, educativo, laboral, incluso militar. En Estados Unidos, por ejemplo, la realidad virtual se aplica en el entrenamiento y rehabilitación del personal de la Armada (US Army); al respecto, una de las estudiosas del tema más destacadas es Melba C. Stetz, quien se desempeña como jefa de Investigación en Psicología en el Tripler Army Medical Center, con sede en Hawaii. En México muy pocas personas usan la realidad virtual de manera productiva o benéfica, pero destaca el doctor José Luis Mosso Vázquez, médico especializado en tele-cirugía e investigador de la Universidad Panamericana, IMSS e ISSSTE, pionero en el uso de realidad virtual aplicada a cirugías ambulatorias, entre

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1Ganador Premio Estatal al Mérito Juvenil 2010 yCampus Party México 2010,

Becario PROMEP 2010-2011. gooi.21@hotmail.com

2Ganador del Campus Party México 2010,Becario PROMEP 2009-2010.

emv.00@hotmail.com

Visor de realidad virtual usado para la aplicación.Prueba del prototipo MVA-01 en Hospital Regional

General No. 25 IMSS, México, D.F.Cirugía ambulatoria dirigida por Dr. José Luis Mosso.

Cabina simuladora de vuelo. Guante usado para la aplicación.

muchas otras, quien desinteresadamente nos ha apoyado. Basándonos en estudios de la Unión Europea y países como Australia, Japón o Estados Unidos, se ha logrado demostrar que esta metodología es muy eficaz, ya sea durante el tratamiento del niño o en su rehabilitación a través de distintos métodos. Se planea probar el proyecto en Hospitales al interior de Michoacán, comenzar por la región de Morelia, y continuar con grupos vulnerables de la población indígena, ya que se espera beneficiar a cada vez más gente del Estado, y programar en un futuro la expansión a otras zonas del país. La práctica de este tipo de aplicación en un hospital es de bajo costo, pues cada módulo con un visor y un guante cuestan aproximadamente 20 mil pesos, además de que cada módulo es capaz de soportar hasta 4 visores de forma simultánea, es decir; 4 niños al mismo tiempo con diferentes escenarios. El proyecto ya se encuentra en su etapa final y se estima que en este 2011 se comiencen las pruebas de culminación e investigación del Medical Virtual Apps en el Hospital Infantil de Morelia “Eva Sámano de López Mateos”. Como apoyo para su comercialización se cuenta con la empresa consultora española Everis, así como de Proméxico para su internacionalización.

El próximo paso es consumar nuevas tecnologías en las que ya se está trabajando, entre ellas la realidad aumentada, una combinación de lo virtual con entornos reales, y también la disposición de nuevos dispositivos auxiliares, como cabinas de inmersión móviles o pantallas interactivas sumadas a diversos dispositivos inalámbricos y con cables como el wiiMote, de Nintendo, y el Kinect, de Microsoft. Se prevé que este tipo de proyectos impacte ampliamente también en el área médica a nivel nacional y se integre de manera óptima en la sociedad y diferentes áreas de especialización, como odontología, psicología, psiquiatría y otras de aprendizaje.

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¿Cuánto valeel vuelo de la monarca?

Una aproximación a la valoración económico-ambiental

El mundo natural está pleno de recursos, fenómenos y manifestaciones que encierran un extraordinario valor. ¿Cuánto vale el vuelo de la mariposa monarca? constituye una sencilla pregunta con la que se pone en relieve la importante y delicada tarea del reconocimiento y estimación del valor de los bienes ambientales. La inmensa mayoría de los habitantes de América del Norte tienen conocimiento del enorme interés que en menos de tres décadas ha despertado la maravillosa migración de la mariposa monarca. En pocos años, la atención ha pasado de la curiosidad científica por descifrar los enigmas de tan asombroso fenómeno natural, a la demanda de la sociedad civil por su protección, y a la preocupación gubernamental por su manejo y conservación. Pero, si su origen se remonta al menos a dos millones de años y su migración entre México, Estados Unidos y Canadá es milenaria, ¿de dónde surge tan repentina importancia por conocer, proteger y aprovechar este vistoso insecto de potentes alas? Si lo que la diferencia entre más de cien mil diferentes mariposas es el fantástico viaje por hasta cuatro mil quinientos kilómetros a lo largo de Norteamérica, entonces, ¿Cuánto vale el vuelo de la mariposa monarca? ¿Es el valor de este comportamiento migratorio equiparable a los cientos de millones de pesos que en más de veinte de años se han aplicado en la Región de la Biósfera de la Mariposa Monarca, o al valor económico no explotado en los bosques del Oriente michoacano? Luego, ¿es la Monarca un bien ambiental poseedor de

Dante Ariel Ayala Ortiz1

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valor natural inmanente? O, por el contrario, ¿es blanco de una valoración antropogénica subjetiva, recargada de un remordimiento generacional por la destrucción ambiental masiva? Ciertamente, dar respuesta a cuestiones tan escabrosas ameritaría una larga y espinosa discusión desde muchos frentes, lo cual no es propósito de este artículo. En su lugar, es a partir del sencillo planteamiento anterior que se contextualiza el objetivo central, consistente en poner de relieve la importante y delicada tarea del reconocimiento y estimación del valor de los bienes ambientales.

Una aproximación al debate sobre el valor del mundo natural

Preguntarse por el valor de algo es más complejo de lo que parece, aunque sea una operación que realizamos todos los días. No es lo mismo discutir sobre el valor de una computadora que sobre el valor de una mascota o el de una persona. Valorar supone una operación de la razón que, hoy por hoy, parece que sólo realizan los seres humanos: somos los únicos que analizamos las implicaciones de nuestro comportamiento sobre los demás, y con base en ello, modificamos nuestro proceder. Pero, el hecho que el humano es la única fuente para hacer juicios de valor no significa que el humano sea la única fuente de valor. La pregunta es: ¿goza el resto de los componentes de la biósfera de los mismos derechos que los seres humanos? En nuestro caso, preguntaríamos ¿es la mariposa monarca igualmente merecedora de consideración moral tan sólo por su extraordinario vuelo? De acuerdo con la tradición cultural que ha puesto al hombre en el centro del cosmos (antropocentrismo), se afirma que es la especie humana quien da valor al resto de sus componentes, y en función de quien éstos lo adquieren. Así, el ser humano es el único sujeto del derecho fundamental: no sólo tiene un valor inmanente sino que además posee el derecho de decidir qué otros seres o cosas tienen valor y qué tipo de valor. Desde la perspectiva antropocéntrica, no hay un valor inmanente en el delicado batir de las alas de nuestra mariposa: el vuelo de la monarca es valioso, porque al hombre le parece que así lo es; bien porque satisface sus necesidades de recreación o satisfacción estética, bien porque ha encontrado una utilidad en él, o bien, por cualquier otro motivo. No obstante, sin conceder la validez de esta reduccionista postura antropocéntrica, nuestro problema de valoración del vuelo de la Monarca aún no está resuelto: falta encontrar qué tipo de valor es lo que interesa al humano y cómo podemos estimarlo. En economía ambiental se manejan diversos métodos para establecer el precio de la Naturaleza, los que podrían ser clasificados en dos grandes grupos: A) Los métodos indirectos que analizan la conducta de las personas, tratando de inferir, a partir de dicha observación, la valoración implícita que le otorga al bien objeto de estudio; en este caso algunas características del medio ambiente. Forman parte de esta familia fundamentalmente tres métodos: 1) el método de los costos evitados o inducidos; 2) el método del costo del viaje; y 3) el método de los precios hedónicos.

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1Facultad de Economía,Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.

daao@fevaq.net

B) Los métodos directos que buscan sencillamente que la persona revele directamente su valoración mediante encuestas, cuestionarios, votaciones, etc. En términos generales, el ejemplo clásico es el método de valoración contingente, en sus diversas modalidades.

Consideraciones finales

Tomando en cuenta que la mayoría de los recursos naturales son bienes públicos y de libre acceso, carecen de un mercado donde intercambiarse y, en consecuencia, se desconoce su precio. La ausencia de la valoración de estos recursos puede llevar a su uso inadecuado o a sobreexplotarlos, al pasar de un estado de conservación a otro más deteriorado, lo que afecta los flujos de bienes y servicios que benefician a la población, por lo que se hace necesario contar con esquemas e instrumentos que nos aproximen a medir su valor. La valoración económica de bienes ambientales es un instrumento económico que permite obtener un indicador monetario de la importancia que tiene para una sociedad sus recursos naturales. Este valor revela una aproximación al costo del uso y escasez de los recursos, pero no debe tomarse como el valor completo y exhaustivo de éstos y que por lo mismo puede tratarse como cualquier bien de mercado, sino como un referente para la toma de decisiones sobre el aprovechamiento de recursos naturales y la gestión ambiental desde una base sustentable. Algunos de los instrumentos estrictamente económicos para la valoración del mundo natural (por ejemplo, la calidad ambiental) no recogen la complejidad de los sistemas ecológicos, puesto que son mono-criteriales y por tanto, sólo captan un criterio de descripción de la realidad; en este caso se reducen a la dimensión económica entre la compleja diversidad de dimensiones que atañe. Si el valor de bienes ambientales involucra la consideración de planos que van más allá de su sentido utilitario y de la optimización de precios y cantidades, lo que implica componentes relativos a múltiples dimensiones, entonces el proceso de la valoración de ese bien ambiental debe ser multidimensional, y en ese sentido, multi-criterial. Finalmente, hay que tener presente que no es lo mismo económicamente valorable que moralmente válido ni que ecológicamente valioso. Aún existe un gran debate por la valoración de lo inconmensurable, e incluso por la necesidad de adoptar un nuevo modelo epistemológico post-normal que permita acercarnos a valorar por ejemplo, ¿cuánto vale el vuelo de la Monarca?

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El calamar optapor su tinta

Vida Extra1

Pahko, al terminar la jornada de compra-venta de videojuegos en su puesto del mercado, siente el cansancio podrido en cada hueso. No fue buen día, no podrá comprarse ni un gramo. A causa de la muleta y la gordura recorre las calles lentamente. Su mirada se pierde entre algún mal recuerdo y las grietas de la acera. La desvencijada puerta de su cuarto de vecindad chilla al ser abierta. Luego se apresta rumbo a la cama para descansar un rato, pero encuentra algo sobre la almohada.“¿Y esta madre de dónde salió?”, piensa al ver un viejo cartucho de Atari. Abre entonces un polvoso baúl y saca la consola con la que se inició en el mundo de los videojuegos, ya dos décadas atrás.

Édgar Omar Avilés2

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Inserta el misterioso cartucho en el Atari y lo prende. La pantalla muestra unos prehistóricos gráficos: en contraste con la nueva tecnología resulta casi imposible admitirlos. Se dispone a buscar las opciones del juego para elegir, como siempre, la más difícil. Después, al iniciar, se dejará perder vidas hasta que sólo le reste una, quizás así le represente reto. Pero no, aquello no tiene opciones; en el centro de la pantalla aparece la única alternativa, bajo el título PAC-MAN COME CULPAS: INICIAR JUEGO. Pac-Man, controlado por manos expertas, comienza a comer todos los bloques que están a su paso. A la par, cada vez que come alguna frutilla aparece en la pantalla la nota: “Tienes más carácter”, y al hacerle lo mismo a los fantasmas —previa ingestión de una pastilla de poder— se lee: “Enfrentas tus miedos”. “Qué versión tan extraña”, se dice. Al finalizar la primera fase aparece un trofeo de color amarillo intenso y al pie la nota: “No le gritaste a tu madre por teléfono que la deseabas muerta”. Pahko se frota los ojos con frenesí; aquello fue justamente lo que dijo dos semanas atrás. “¿Qué demonios pasa?”, piensa. Se reincorpora al álbum la foto de su familia que consumió el boiler. El siguiente escenario es idéntico, sólo que los fantasmas y el tiempo corren un poco más deprisa. Sin demora, termina de comer todos los bloques. Aparece un trofeo igual al anterior, pero con otra nota al pie: “No mataste al perro de tu vecina”. Mientras lee, sus ojos intentan salirse de las cuencas. Él envenenó a ese animal meses atrás, por lo que tuvo muchos problemas con los vecinos. Un ladrido se escucha cercano. Al pie del tercer trofeo: “Dos años atrás no te subiste en esa motocicleta”. Sin darse cuenta se incorpora del sillón, sin necesidad de la muleta. Al pie del cuarto trofeo: “No caíste en la depresión que te obligó a comer hasta deformar tu cuerpo”. La ropa de pronto le escurre, ridículamente holgada. Al pie del quinto trofeo: “No inhalaste el polvo blanco que te ofrecieron hace seis años”. Desaparecen las manchas de sangre en su almohada. Al pie del sexto trofeo: “Aquella noche no eyaculaste adentro de María; no huiste, dejando trunco tu bachillerato”. Un certificado de ingeniero en informática aparece colgado en la pared. Al pie del séptimo trofeo: “En la secundaria no te hiciste amigo del Macizo”. El tatuaje que se hizo en el reformatorio se borra junto con los navajazos en la cara y el abdomen. Al pie del octavo trofeo: “Llegaste justo a tiempo; no te quedaste afuera en el estreno de Superman 3”. Una sonrisa infantil se dibuja en sus facciones. Al concluir la novena fase, como exclusivo trofeo, un largo párrafo: “Comprueba que no es

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una mentira: háblale a tu madre; sal y date cuenta que el perro aún vive; no sientes el cosquilleo en la nariz ni el paladar te pide cocaína; asómate al espejo, ya no eres un descomunal gordo; el tendón de tu pierna no está hecho un amasijo; no hay marcas en tu cara y abdomen; tienes una casa y alguien te espera en ella, marca el teléfono que encabeza la agenda; eres ingeniero e inicias una maestría; hay una cuenta en el banco a tu nombre. Eres lo que has envidiado, lo que siempre has llamado un triunfador; los pasajes que te forjó mal el destino y tus errores decisivos están borrados. Sin embargo, el juego se gana hasta superar la fase quince, sólo entonces todo esto será en verdad parte de tu vida”. Pahko, como autómata, sigue al pie de la letra los mandatos. El agua fría del lavabo lo convence de que no está inmerso en un sueño. Sabe que desde hace mucho tiempo ningún juego se le dificulta, de hecho PAC-MAN COME CULPAS le resulta bastante sencillo en comparación con otros. Seguro de sí mismo vuelve a sentarse. Un contador en la pantalla señala que sólo restan cinco segundos para que pueda continuar parchando su pasado. —¡No hay forma de que pierda! —grita, y un látigo de electricidad recorre su columna—. ¡Tengo una segunda oportunidad en esta pinche vida! Mira hacia arriba y da gracias a alguien, después toma con determinación el control, decidido a obtener los trofeos de las siguientes fases. Fase diez: “En aquella broma no te equivocaste al poner ácido bórico en vez de bicarbonato en el yogurt de tu primita. No tendrás el remordimiento de verla morir de nuevo, presa de convulsiones, en tus pesadillas”. Los ojos se le nublan de alegría. Fase once: “No te violó tu tío, jamás tendrás que bajar la mirada y llorar cuando el recuerdo se deslice”. Sólo atina a suspirar profundamente. Fase doce: “No te regalaron en tu séptimo cumpleaños el Atari, no malgastaste tu juventud en hacerte hábil para los videojuegos; los ataques de epilepsia no pasaron de simples mareos”. Los ojos le brillan como dando un grito. Fase trece... Pac-Man es atrapado por los fantasmas: “El juego terminó, has perdido, el juego terminó, has perdido, el juego terminó... Sigues siendo el que ha fracasado; al que violaron; tu madre te odia tanto como tus vecinos; eres el descomunal gordo que usa una muleta para compensar el tendón contrahecho de una de sus piernas; el epiléptico de frecuentes convulsiones; con quién jamás una mujer en su sano juicio compartirá su vida, ni siquiera una noche, ya ni siquiera María... Suerte para la próxima”. El dolor en la pierna regresa, su cuerpo vuelve a engordar, su autoestima se desmorona y el teléfono en la agenda desaparece. ¡Cocaína, necesita cocaína! —¡Maldita, maldita, maldita vida! —grita mientras arroja el control y se muerde el labio inferior. Pahko, desesperado y con la cara abotagada de llanto, resetea el Atari y lo intenta de nuevo.

1(El cuento fue publicado originalmente en: “La Noche es Luz de un Sol Negro”, Ed. Ficticia, 2007)2rasabadu@hotmail.com

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Francisco Javier Alcaraz Ayala1

Al aprender Física puede pasar que poco a poco te vayas convirtiendo en una mala compañía para ir al cine, al verlo —con sus historias fuera de la veracidad de la física— muchas veces no puedes evitar decir: “es que eso no se puede”. Y ¡te mandan a callar por quitarle la emoción a la escena! Y ¿qué pasa cuando ves el último programa de ovnis y presentan a un especialista midiendo radioactividad con un equipo para medir electricidad común y corriente? Sí, adivinaron, se escucha la exclamación: “eso no se puede”, y parece ser que el mundo muestra sus mentiras o, al menos, algunos de sus engaños, pero aparte de la ficción o de dudosas investigaciones hechas por personas sin preparación académica, ¿qué pasa en el mundo real? El mundo real parece más sencillo de explicar: Entiendes por qué el tráfico se congestiona si los conductores se detienen un poco más al evitar un pozo en la calle y al acumularse más y más a lo largo de unos 10 autos ya son varios minutos de retraso. Te das cuenta de que muchas veces se presentan situaciones incómodas. Como cuando te ríes de una afirmación de la mamá de un amigo sobre si es compatible o no con su novia por sus signos zodiacales y tratas de hacerles entender que la influencia que podría ejercer Plutón con su masa, es mucho menor a la de Ceres, que está más cerca astronómicamente hablando.

Que las estrellas que forman las constelaciones están muy lejos las unas de las otras y no en un plano como parecen. Te das cuenta que ya ha pasado una hora y nadie cede en su posición de creencias y aún así la maravilla del universo nos atrae a todos. También gracias a que ya conoces los principios de la física, ahora distingues con más facilidad que las noticias ya no te alarman tan fácilmente, si dicen que debido a un gran terremoto ahora el día es más corto ¡realmente debería llamarte la atención! Pero si lo es por una millonésima parte de segundo al día ¿realmente alcanzamos a notarlo? Son cosas que podemos poner en número, pero que en la vida común no podemos percibir. Cuando enseñas física o la divulgas encuentras que tu principal combustible siguen siendo esas miradas de asombro, esas sonrisas y caras de sorpresa. Te alegra vivir en un mundo más transparente y con menos miedos. Las personas con las que compartes los cono-cimientos de la física se sorprenden de un sinfín de fenómenos que se pueden explicar y es gratificante saber que has contribuido a que esas personas ahora sepan, gracias a la física, que parte de lo que pasa a su alrededor tiene una buena explicación. Claro que hay más incógnitas o incluso proble-mas que la física no puede resolver, pero eso también hace interesante este mundo. Encontrar sus respuestas puede ser tan divertido como un paseo en la noche a la luz de una linterna; la física es una linterna como muchas otras disciplinas y yo les invito a pasear con ellas y descubrir este mundo.

1Director del Planetario “Lic. Felipe Rivera”.paco.alcaraz@gmail.com

Un mundoCASICASIsin mentiras

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Desarrollo del radio-observatoriodel Centro de Radioastronomía y

Astrofísica, UNAM, Campus Morelia.

Si fuera un solo dispositivo de la tecnología moderna que jamás abandonará, ¿cuál dispositivo sería? ¿Su coche? ¿La tele? ¿Tal vez su celular? Para mucha gente el teléfono celular es el aparato que más se usa y más le dolería perder. Pero más allá de saber que “no hay señal”, la mayoría de los usuarios con teléfonos celular no sabe cómo funcionan sus aparatos. Peor aún, en el siglo XXI —en la llamada época de la información— la población carece del entendimiento básico del funcionamiento de todas las formas de telecomunicaciones. A este ambiente entró el Centro de Radio-astronomía y Astrofísica (CRyA) de la UNAM con un proyecto para desarrollar un radio-observatorio y radio-laboratorio. Este proyecto, patrocinado por los Fondos Mixtos de CONACYT, y administrado por el COECyT, tuvo la meta de impulsar estudios relacionados con la ciencia de telecomunicaciones, y la radioastronomía en particular. La radioastronomía, dedicada al estudio de los astros por medio de las radioondas que emiten, ha cambiado la percepción humana del universo en los últimos 60 años. Muchos astros, por ejemplo, los llamados “pulsares”, que emiten fuertes pulsos de radioondas con una precisión mayor que los mejores relojes, sólo se pueden observar en radiofrecuencias. Otros astros, por ejemplo, estrellas masivas recién formadas, emiten luz en amplio espectro: desde el radio hasta el ultravioleta, pero sólo pueden ser “vistas” en radio, porque se encuentran embebidas en grandes nubes de gas y polvo que absorben la luz visible. Las aportaciones de la radioastronomía son impresionantes. De hecho, de los cinco Premios Nobel otorgados por descubrimientos astronómicos, todos fueron descubrimientos hechos por la radioastronomía. Las técnicas utilizadas por la radioastronomía tienen mucho en común con las de telecomunicaciones. De verdad, la industria de telecomunicaciones tiene una enorme deuda con la radioastronomía, porque muchas de las tecnologías utilizadas hoy —teléfonos celulares, sistemas GPS, y televisión digital, entre otras— fueron

Stanley Eugene Kurtz1

1Centro de Radioastronomía y Astrofísica (CRyA),UNAM, Campus Morelia.

desarrolladas por radioastrónomos con el fin de observar el cosmos. Con el apoyo de los Fondos Mixtos, el CRyA adquirió dos radiote-lescopios y varios equipos de laboratorio para el manejo de la electrónica en radiofrecuencias. Además, tiene equipos para la adquisición de datos, control de sistemas, y la instrumentación virtual, la cual es la tecnología de punta, no sólo en los laboratorios científicos, sino también en la industria. De manera rutinaria se emplean el observatorio y el laboratorio para escuelas de verano, en especial para estudiantes de preparatoria y licenciatura. Además, se usan las instalaciones para impartir materias de la maestría en Astronomía de la UNAM y se reciben a alumnos que están en elaboración de sus tesis, a estudiantes de verano y a quienes realizan su servicio social para llevar a cabo proyectos de radioastronomía. Hasta la fecha, más de 500 estudiantes y profesores, de Michoacán y otros estados, han visitado el radio-observatorio del CRyA y han participado en alguna actividad, desde la detección de hidrógeno en la Vía Láctea hasta la fabricación de antenas y radio-receptores para estudiar tormentas solares. El proyecto tuvo una duración de tres años, desde 2004 hasta 2007. Pero la semilla sembrada sigue produciendo frutos con más de 100 estudiantes y profesores que visitan el observatorio al año. Estos jóvenes formarán la próxima generación de radioastrónomos mexicanos e ingenieros en telecomunicaciones.

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