jueves, 31 de diciembre de 2020

COVID-19 MODELO MATEMATICO DE CONTAGIO Y PROPAGACIÓN

Por Byron David Narváez.

El actual brote de enfermedad por coronavirus (COVID-19) que produjo una pandemia a nivel mundial fue notificado por primera vez en Wuhan (China) el 31 de diciembre de 2019.

Actualmente (datos actualizados al 14 de diciembre de 2020 según cifras del Banco Interamericano de Desarrollo) se han reportado a nivel mundial un total de 71’503.614 casos y mas de 1’612.833 muertes a causa de la enfermedad.

(fuente: https://www.iadb.org/es/coronavirus/situacion-actual-de-la-pandemia )

DATOS MÁS RELEVANTES:

¿Qué es un coronavirus?

Los coronavirus son una extensa familia de virus que pueden causar enfermedades tanto en animales como en humanos. En los humanos, se sabe que varios coronavirus causan infecciones respiratorias que pueden ir desde el resfriado común hasta enfermedades más graves como el síndrome respiratorio de Oriente Medio (MERS) y el síndrome respiratorio agudo severo (SRAS). El coronavirus que se ha descubierto más recientemente causa la enfermedad por coronavirus COVID-19.

El nuevo coronavirus se llama SARS-CoV2, la enfermedad se llama Corona Virus Disease 2019 = -COVID19

(fuente: https://www.salud.gob.ec/coronavirus-covid-19/ )

¿Qué es la COVID-19?

La COVID-19 es la enfermedad infecciosa causada por el coronavirus que se ha descubierto más recientemente. Tanto el nuevo virus como la enfermedad eran desconocidos antes de que estallara el brote en Wuhan (China) en diciembre de 2019.

(Fuente: https://www.who.int/es/emergencies/diseases/novel-coronavirus-2019/advice-for-public/q-a-coronaviruses )

 

¿Cuál es la diferencia entre pandemia, epidemia e infección endémica?

Rosalind Eggo, académica especialista en enfermedades infecciosas en la Escuela de Higiene y Medicina Tropical de Londres explica que una infección endémica está presente en una zona de manera permanente, en todo momento durante años y años como por ejemplo la varicela o la malaria que está presente en muchos países de África. Una epidemia es un aumento de casos seguido de un punto máximo y, luego, una disminución, es lo que ocurre en los países donde se registran epidemias de gripe cada año: en otoño e invierno aumentan los casos, se llega a un máximo de infecciones y después disminuye; mientras que una pandemia es una epidemia ocurre "en todo el mundo más o menos al mismo tiempo, como ocurre con el CPVID-19.

(Fuente: https://www.bbc.com/mundo/noticias-51235995 )

¿Cómo se expandió la enfermedad?

Tras el primer brote de COVID-19 en Wuhan en diciembre de 2019, donde las autoridades chinas confirmaron 41 casos detectados entre el 8 de diciembre y el 2 de enero de 2020​ la ciudad dejó de informar casos hasta el 19 de enero, cuando se confirmaron 17 casos más. Para ese entonces ya se habían comunicado los primeros casos por COVID-19 fuera de China: dos en Tailandia y uno en Japón.

La rápida expansión de la enfermedad hizo que la Organización Mundial de la Salud, el 30 de enero de 2020, la declarara una emergencia sanitaria de preocupación internacional, basándose en el impacto que el virus podría tener en países subdesarrollados con menos infraestructuras sanitarias. ​ En esa fecha, la enfermedad se había detectado en todas las provincias de China continental, ​ y se diagnosticaban casos en otros 15 países.

El 11 de marzo la enfermedad se hallaba ya en más de 100 territorios a nivel mundial, y fue reconocida como una pandemia por la OMS​ El número de casos confirmados continuó creciendo hasta alcanzar los 500 mil casos a nivel mundial el 26 de marzo de 2020.

(fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/COVID-19 )

 

¿Cómo nos afecta esta nueva pandemia?

La irrupción del COVID-19 se produjo en un contexto de debilitamiento del comercio mundial que se arrastra desde la crisis financiera de 2008-2009. La rápida propagación del COVID-19 y las medidas adoptadas por los gobiernos han tenido graves consecuencias en las principales economías mundiales. Se ha interrumpido gran parte de las actividades productivas, primero en Asia y posteriormente en Europa, América del Norte y el resto del mundo, y ha habido cierres generalizados de fronteras. Esto ha dado lugar a un marcado aumento del desempleo, especialmente en los Estados Unidos, con la consecuente reducción de la demanda de bienes y servicios. En este contexto, en 2020 el producto mundial registraría su mayor contracción desde la Segunda Guerra Mundial.
En esta coyuntura, en mayo de 2020 el volumen del comercio mundial de bienes cayó un 17,7% con respecto al mismo mes de 2019. La caída en los primeros cinco meses del año fue generalizada, si bien afectó especialmente a las exportaciones de los Estados Unidos, el Japón y la Unión Europea. China experimentó una contracción menor que el promedio mundial, ya que controló el brote y reabrió su economía relativamente rápido. América Latina y el Caribe es la región en desarrollo más afectada.
En un contexto mundial de mayor regionalización de la producción, la integración regional debe desempeñar un papel clave en las estrategias de salida de la crisis en América Latina y el Caribe. Para avanzar en la integración regional, la infraestructura y la logística deben formar parte de los paquetes de medidas de recuperación económica. Además de su relevante participación directa en el PIB y el empleo, son fundamentales para la producción de todos los bienes y servicios, el suministro de alimentos y servicios esenciales, y la competitividad internacional del comercio.

 

Implicaciones más graves:

·         Se desploma el comercio mundial

·         El comercio de bienes de la región (América Latina) cayó un 17% entre enero y mayo de 2020

·         El colapso del turismo arrastra a las exportaciones de servicios

·         Los problemas en el transporte internacional traban el comercio regional

·         Las exportaciones y las importaciones de bienes se reducirían en una cuarta parte en 2020

(Fuente: https://www.cepal.org/es/publicaciones/45877-efectos-covid-19-comercio-internacional-la-logistica)

 

Comparación del SarsCov-2 con otros virus similares:

En los años 2003, 2012 y 2019, ocurrieron eventos pandémicos caracterizados por tener una elevada mortalidad y ser originados por tres nuevos Beta-CoV (Betacoronavirus: son uno de los cuatro géneros de coronavirus pertenecientes a la subfamilia Orthocoronavirinae dentro de la familia Coronaviridae, del orden Nidovirales) denominados: SARS-CoV, MERS-CoV y SARS-CoV-2 (este último  comparte una identidad de un 82% en su secuencia génica con el SARS-CoV), causantes del Síndrome Respiratorio Agudo Severo (SRAS), el Síndrome Respiratorio del Medio Oriente y la COVID -19, respectivamente. 

Entre las similitudes mas relevantes entre la SARS-CoV y la SARS-CoV-2 se encuentra que tienen iguales vías de transmisión y periodo de incubación; sin embargo la letalidad en el SAR-CoV se duplicó en la nueva SARS-CoV-2. Existen diferencias estructurales entre el SARS-CoV y el SARS-CoV-2 pero ambos se fijan al receptor de la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2). Las manifestaciones clínicas y exámenes complementarios son similares pero existen diferencias relacionadas con el inicio de los síntomas respiratorio y su frecuencia y orden de aparición.

Tabla comparativa actualizada a febrero 2020:

(Fuente: http://www.revpediatria.sld.cu/index.php/ped/article/view/1223 )



El modelo SIR y como se relaciona con el Covid-19


Los modelos matemáticos nos ayudan a modelizar situaciones de la vida cotidiana a través de herramientas matemáticas para entender cómo funcionan ciertos fenómenos en la naturaleza, como se relacionan sus diferentes magnitudes y posteriormente poder controlarlos, prevenirlos o modificarlos según convenga.

El modelo SIR:

En epidemilogía el modelo SIR es uno de los más simples capaces de modelar una situación pandémica. Este modelo sirve para determinar como se desarrolla un brote pandémico. Los miembros de una población se clasifican en tres grupos: susceptibles (S=susceptible), infectados (I=infected) y recuperados (R=recovered).

  • Población susceptible (S), individuos sin inmunidad al agente infeccioso, y que por tanto puede ser infectada si es expuesta al agente infeccioso.
  • Población infectada (I), individuos que están infectados en un momento dado y pueden transmitir la infección a individuos de la población susceptible con la que entran en contacto.
  • Población recuperada y fallecidos (R), individuos que son inmunes a la infección (o fallecidos), y consecuentemente no afectan a la transmisión cuando entran en contacto con otros individuos.

Cada miembro de la población pertenece únicamente a uno de los tres grupos en un momento dado. Sin embargo, se puede pasar de un grupo a otro, aunque solo en una dirección, como se muestra en el siguiente esquema:

 

S à I à R

Por tanto, un miembro susceptible se puede contagiar (pasar de S a I) y uno contagiado se puede recuperar (pasar de I a R) o puede morir. En este modelo se supone que la recuperación proporciona inmunidad y no se regresa al grupo S.

Las personas que fallecen por la enfermedad se incluyen también en el grupo R, con lo que la población total se mantiene constante. Como se habrá notado, el modelo introduce una simplificación, pues no tiene en cuenta ni los nacimientos ni las muertes por otros motivos. Existen modelos más complejos que también contemplan esos casos.


... continua.

martes, 31 de diciembre de 2019

MATEMÁTICAS: ¿CONSTRUIR TEORÍAS O RESOLVER PROBLEMAS?

Por: Raúl Ibáñez, profesor del Departamento de Matemáticas de la UPV/EHU y colaborador de la Cátedra de Cultura Científica.

Tomado de: www.culturacientifica.com


El matemático británico William Timothy Gowers, fellow del Trinity College, de la Universidad de Cambridge, y Medalla Fields en 1998, en su magnífico ensayo Las dos culturas de las matemáticas, divide a las personas que hacen matemáticas, principalmente dentro del ámbito de la matemática pura, en dos grupos, aquellas “cuyo objetivo central es resolver problemas” y las que están “más interesadas en construir y comprender teorías”.



William T. Gowers utiliza la expresión “las dos culturas de las matemáticas”, en referencia a la famosa conferencia del físico y escritor Charles Percy Snow, de 1959, sobre la brecha existente entre las ciencias y las humanidades, la falta de comunicación entre ambas y la asimetría entre los conocimientos considerados como parte de la cultura (sobre las dos culturas escribí una pequeña reflexión al respecto para la revista CIC-Network, La cultura científica o la misteriosa identidad del señor Gauss). Para este matemático, que estaría entre los que resuelven problemas, existe una situación similar dentro de las matemáticas, entre estas “otras dos culturas”, estas dos formas de entender la ciencia de Pitágoras.



Por si algún matemático o matemática no está segura de a cuál de los dos grupos pertenece, Gowers plantea un sencillo test. Se trata de leer las dos afirmaciones que aparecen más abajo, A y B, y en función de con cuál de las dos se esté de acuerdo se pertenecerá a una u otra clase.



A. La finalidad de resolver problemas es comprender mejor las matemáticas.




B. La finalidad de comprender las matemáticas es estar más capacitados para resolver problemas.




Muchas personas del ámbito de las matemáticas, al leer ambas afirmaciones, es probable que piensen que en ambas hay parte de razón, pero también es cierto, como comenta Gowers, que la mayoría se decantarán más por una u otra forma de ver las matemáticas.




Como ejemplo de matemático de la clase de los que construyen teorías, Gowers cita al británico Sir Michael F. Atiyah, uno de los grandes geómetras de la segunda mitad del siglo XX, en abril (de 2019) cumplirá 90 años, que entre otros muchos premios recibió la Medalla Fields en 1966 y el Premio Abel en 2004, y que además, desarrolló su investigación matemática en instituciones como las universidades británicas de Cambridge y Oxford, o el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton (EE.UU.).



Para ilustrar su afirmación utiliza la siguiente reflexión del propio Sir Michael Atiyah, aparecida en una entrevista en Mathematical Intelligencer en 1984, sobre su forma de trabajar en matemáticas.



“Hay quien piensa: “Quiero resolver este problema”, y se sienta y dice: “¿Cómo resuelvo este problema?” Yo no. Simplemente me muevo entre las aguas matemáticas, pienso en cosas, soy curioso, me intereso, hablo con la gente, doy vueltas a las ideas; entonces surge algo y yo lo sigo. O quizá veo algo que conecta con algo que conozco, intento ponerlo junto y se desarrolla. Prácticamente nunca he empezado con una idea de lo que voy a hacer o de dónde me va a llevar. Me interesan las matemáticas; hablo, aprendo, discuto y simplemente surgen preguntas interesantes. Nunca he empezado con un fin particular, excepto el de entender las matemáticas.”



Es esta “cultura”, la de personas que están más interesadas en construir y comprender teorías, la que predomina en la actualidad. Una visión de las matemáticas que muestra esta ciencia como un gran árbol cuyas fuertes ramas son las grandes teorías matemáticas, con sus estructuras y sus teoremas.



Por ejemplo, si fijamos nuestra atención en el listado de las personas que han sido galardonadas con el Premio Abel de las Matemáticas (que a día de hoy podríamos considerar como el “Premio Nobel” de esta ciencia y que se concede desde 2003) encontramos muchos constructores de teorías, entre otros, el matemático francés Jean-Pierre Serre (que recibió el Premio Abel en 2003 “por jugar un papel esencial en dar forma a la visión moderna de muchas partes de las matemáticas, incluyendo la topología, la geometría algebraica y la teoría de números”), el matemático ruso Mijail Gromov (en 2009 “por sus revolucionarias contribuciones a la geometría”), o el matemático británico Andrew Wiles (en 2016 “por su asombrosa demostración del último teorema de Fermat por medio de la conjetura de modularidad para curvas elípticas semiestables, abriendo una nueva era en la teoría de números”).



Dentro del grupo de quienes resuelven problemas, W. T. Gowers cita a la más famosa de todas las personas de esta categoría, al matemático húngaro Paul Erdös (1913-1996), a quien el matemático germano-estadounidense Ernst Straus (1922-1983) describió, con motivo de la celebración de su 70 cumpleaños, como “el príncipe de los que resuelven problemas y el monarca absoluto de quienes saben proponer problemas”.



Los problemas que plantea Erdös, o en los que suele fijar su atención, suelen tener un enunciado relativamente sencillo o fáciles de entender, pero muy difíciles de resolver, y además, muchos de ellos acaban teniendo una gran profundidad matemática y científica. Por citar un ejemplo que aparece en una entrada del Cuaderno de Cultura Científica, cierto problema sobre cómo colorear las aristas de un grafo con dos colores, acabó dando lugar a una importante teoría de la combinatoria, como es la teoría de Ramsey. Véase la entrada El juego del Sim, o alguno de los dos libros Del ajedrez a los grafos, la seriedad matemática de los juegos o How to count, an introduction to combinatorics.





Dentro de los galardonados con el Premio Abel también nos encontramos algún matemático que comparte la filosofía de Paul Erdös, como el húngaro Endré Szemerédi (en 2012 “por sus contribuciones fundamentales a la matemática discreta y a las ciencias de la computación teóricas”), aunque no son mayoría.


De hecho, las personas “cuyo objetivo central es resolver problemas” suelen ser criticadas por el colectivo defensor de la construcción de teorías porque en opinión de estas, las primeras simplemente se dedican a resolver o jugar con divertimentos matemáticos. En palabras de Atiyah “se dedican simplemente a mariposear. Si se les pregunta que persiguen con ello, cuál es la relevancia, con qué se relaciona, veremos que no lo saben”.


Sin embargo, sin pretender profundizar sobre la cuestión, una de las grandes aportaciones de las personas que se dedican a resolver problemas, independientemente de si estos llevan o no a profundos resultados, teoremas o estructuras, como realmente ocurre en muchas ocasiones, podríamos decir que es transversal. Por ejemplo, esta forma de trabajar en matemáticas aporta unas capacidades, unas metodologías, unas técnicas, unos tipos de argumentos y unas maneras de afrontar la resolución de problemas o la demostración de resultados matemáticos, de teoremas, que una vez desarrolladas se convierten en potentes herramientas en diferentes ramas de las matemáticas. Por mencionar algún ejemplo, a riesgo de parecer un poco simple, pensemos en el principio del palomar (una pequeña introducción sobre el mismo se puede encontrar en las entradas El principio del palomar, una potente herramienta matemática, parte 1 y parte 2) o en los grafos, de una gran sencillez, pero profundas herramientas en muchos campos de las matemáticas y de la ciencia.


Pero volviendo al brillante matemático Paul Erdös y su relación con la resolución de problemas, Ernst Straus, otro de los pertenecientes a la cultura de la resolución de problemas y que durante un tiempo fue ayudante del físico germano-estadounidense Albert Einstein (1879-1955), explicó que el motivo por el cual Einstein eligió la física sobre las matemáticas era que las matemáticas estaban repletas de cuestiones tan bellas y atractivas que uno podía tirar a la basura su vida trabajando en los problemas “equivocados” y no en las cuestiones realmente importantes, “centrales”, las cuales eran más fácil de identificar dentro de la física.


Sin embargo, la filosofía de Paul Erdös no coincidía con la de Albert Einstein, como explica Straus.


“Erdös ha violado sistemáticamente y de forma exitosa cada una de las prescripciones de Einstein. Ha sucumbido a la seducción de todos los problemas que ha encontrado –y una gran cantidad de ellos han sucumbido a su vez a él. Esto mismo me demuestra que en la búsqueda de la verdad hay lugar para Don Juanes como Erdös y Sir Galahads como Einstein”


Es decir, las matemáticas necesitan personas de las dos culturas dedicadas a la investigación matemática, las que construyen teorías y las que resuelven problemas.


Este es solamente un pequeño apunte sobre el interesante debate existente sobre las dos culturas de las matemáticas y recomiendo a quienes puedan estar interesadas en el mismo, que vayan a la fuente original, al artículo de W. T. Gowers, ya sea en su versión original en inglés o su traducción al castellano en la GACETA de la RSME.


Terminamos con una cita del excéntrico matemático, del que hablaremos en una próxima entrada del Cuaderno de Cultura Científica, Paul Erdös.


“¿Por que los números son hermosos? Es como preguntar por qué la novena sinfonía de Beethoven es hermosa. Si no ves por qué lo es, nadie puede decírtelo. Yo sé que los números son hermosos. Si ellos no lo son, nada lo es.”


Fotografía del International Congress of Mathematicians, celebrado en Cambridge (EE.UU.) en 1950.


Bibliografía:

1.- William Timothy Gowers, Las dos culturas de las matemáticas, La GACETA de la RSME, vol. 7.2, pag. 371–386, 2004 (publicado originalmente como The Two Cultures of Mathematics, en Mathematics: Frontiers and Perspectives, V.I. Arnold, M. Atiyah, P. Lax y B. Mazur (eds.), AMS, 1999).

2.- Raúl Ibáñez, La cultura científica o la misteriosa identidad del señor Gauss, CIC-Network, n. 8, pag. 14-17, 2010. (versión online en el Cuaderno de Cultura Científica)

3.- Exposición Faces of Mathematics, por Marc Atkins (fotografía y producción de video) y Nick Gilbert (coordinador del proyecto). Faces of Mathematics ha sido organizada por el Engineering and Physical Sciences Research Council (Gran Bretaña).

4.- El Premio Abel de las Matemáticas

5.- Joel Spencer, Erdös Magic, perteneciente al libro The Mathematics of Paul Erdös I, editado por R. L. Graham, J. Nesetril, S. Butler, Sringer, 2013.

6.- Raúl Ibáñez, Albert Einstein-primera parte, sección Publicidad y Matemáticas de la web DivulgaMAT, 2012.

7.- Béla Bollobás, Paul Erdös: Life and Work, perteneciente al libro The Mathematics of Paul Erdös I, editado por R. L. Graham, J. Nesetril, S. Butler, Sringer, 2013.

8.- Raúl Ibáñez, Del ajedrez a los grafos, la seriedad matemática de los juegos, colección El mundo es matemático, RBA, 2015.

9.- R. B. J. T. Allenby, Alan Slomson, How to count, an introduction to combinatorics, CRC Press, 2011.


domingo, 31 de diciembre de 2017

Una curiosidad aritmética del nuevo año, 2018

A poco de entrar en un nuevo año, revisemos algunas curiosidades aritméticas del 2018, o en otras palabras; ¿como escribir 2018 usando matemáticas? veamos:

  • El número 2018 se puede expresar mediante una suma simétrica de cinco potencias cuadradas:
          2018 = (4^4) + (5^4) + (4^4) + (5^4) + (4^4)

  • El número 2018 se puede expresar mediante sumas de potencias de exponentes diferentes:
          2018 = (3^4) + (1 ^3) + (44^2)
          2018 = (1^4) + (12^3) + (17^2)
          2018 = (2^8) + (3^4 ) +  (41^2)
          2018 = (3^6) + (10^3) + (17^2)

  • El número 2018 se puede expresar mediante factoriales:
          2018 = 3! * [(4! + 4! + 5!) * 2!] + 2!
          2018 =  [6! * (2! + 1!)] - 5! - 4! +2!

  • El número 2018 se puede expresar mediante cubos:
         2018 = (1^3) + (6^3 + 2^3) * (2^3 + 1^3) + 1^3
         2018 = (1^3) + (2^3 + 2^3) * (5^3 + 1^3) + 1^3
  • El número 2018 admite una solución muy elegante, en la que aparecen todas las cifras decimales:
          2018 = (987 + 65 - 43) * 2 * 1 + 0



sábado, 31 de diciembre de 2016

10 AÑOS DEL BLOG DE CIENCIA DE DAVID

Este 2016, hace 10 años hice mi primera entrada en este blog de CIENCIA mi objetivo siempre es difundir, enseñar y explicar ciencias de forma que todos podamos entender y ver el mundo a través de la ciencia, tratando de desechar la pseudociencia y la superstición; claro que no siempre lo logro, pero bueno, doy mi mejor esfuerzo.

Ciencia comenzó como su nombre lo dice, con Ciencia, así que celebro estos 10 años de CIENCIA con este interesante documental donde se trata una de las preguntas que siempre me he hecho: ¿como comenzó el universo? que mejor que el profesor Hawking para explicarlo, lo que se puede explicar:




FELICES 10 AÑOS DE CIENCIA, Y QUE VENGAN MAS :)

David.


¿Que es la tensión superficial?



Una molécula en el interior de un líquido está sometida a fuerzas de atracción en todas las direcciones, y la suma vectorial de estas fuerzas es cero. Pero una molécula en la superficie de un líquido está sometida a una fuerza cohesiva hacia adentro que es perpendicular a la superficie, entonces es necesario realizar un trabajo para llevar a las moléculas a la superficie.

La fuerza intermolecular de atracción entre las moléculas del mismo tipo se llama cohesión la fuerza intermolecular de atracción entre las moléculas que no son iguales se llama adhesión .

Tensión superficial.- En física, el fenómeno de la tensión superficial de un líquido se llama a la cantidad de energía necesaria para aumentar su superficie por unidad de área debido a que las fuerzas que afectan a cada molécula son diferentes en el interior del líquido y en la superficie.
Esto permite que la molécula tenga una energía bastante baja. Sin embargo, en la superficie hay una fuerza neta hacia el interior del líquido. Rigurosamente, si en el exterior del líquido se tiene un gas, existirá una mínima fuerza atractiva hacia el exterior, aunque en la realidad esta fuerza es despreciable debido a la gran diferencia de densidades entre el líquido y gas.

 En el siguiente vídeo se explica forma didáctica lo que significa la tensión superficial:


Fuentes:
Fisica I conceptos fundamentales y su aplicación, Ed. Harla, cap. 13 pag. 226
Mat. Alvaro Pinzón
Wikipedia
Youtube 

martes, 29 de septiembre de 2015

NASA anuncia nueva evidencia de agua en Marte!



Hoy (como en el 2011) la NASA ha anunciado nueva evidencia de agua en Marte. El descubrimiento fue realizado por la sonda espacial Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de la NASA cuya evidencia deja la posibilidad de que el agua en estado líquido fluya en el interior del planeta rojo, si en algún momento hubo mares y océanos en Marte como en la Tierra toda esa agua no pudo desaparecer, aún en estado gaseoso dirigiendose y escapando por la atmósfera del planeta hacia el espacio exterior no pudo haber desaparecido por completo.

Hallar evidencia de agua líquida en Marte es  fundamental en nuestra búsqueda de vida fuera de la Tierra en especial en Marte, esto fue lo que hizo NASA en su anuncio en el año 2005 a bordo del satélite MRO (Mars Reconnaissance Orbiter) de la NASA que órbita Marte en ese año, conjeturó la presencia del líquido vital en la superficie marciana.

Nuevamente en el año 2011 NASA anunció la existencia de marcas morfológicas del flujo de agua líquida en la superficie del planeta rojo, el artículo puede ser leído en este artículo en Science.

Imágenes de los surcos lineales en las laderas donde los investigadores detectaron firmas de minerales hidratados en el Planeta Rojo. Image Credit: NASA/JP

Cuál es la diferencia con el anuncio hecho hoy? Usando un espectrómetro de imágenes de MRO, los investigadores detectaron la presencia de minerales hidratados en las laderas donde algunos surcos fueron observados en Marte. Estas vetas oscuras parecen ir y venir con el tiempo. Se oscurecen y parecen fluir de laderas empinadas durante las estaciones cálidas, y luego se desvanecen en las estaciones más frías. Aparecen en varios lugares en Marte cuando las temperaturas están por encima de menos -23ºC, y desaparecen en épocas más frías.

Los espectros obtenidos se asemejan a sales hidratadas similares al perclorato de magnesio, clorato de magnesio y perclorato de sodio, luego de este descubrimiento serán necesarios nuevos estudios para profundizar este conocimiento y expandirlo a fin de determinar si la vida fue posible o es posible en Marte, obviamente el agua líquida resuelve un problema, el oxígeno puede ser creado, al menos suministrado a través de tanques para los hipotéticos primeros colonos terrícolas en ese planeta.

Los espectros nos sugieren que el pasado marciano tuvo grandes mares de agua líquida en su superficie. Pocos expertos en geofísica marciana dudan de que hace 3.500 millones de años en Marte hubo grandes lagos o mares que provocaron riadas e inundaciones que dieron lugar a cuencas fluviales.



"La detección de sales hidratadas en estas pendientes significa que el agua juega un papel vital en la formación de estas líneas ", dijo Lujendra Ojha del Instituto de Tecnología de Georgia (Georgia Tech) en Atlanta, autor principal de un informe sobre estos hallazgos publicados el 28 de Septiembre por la revista Nature Geoscience.

Ojha primero se dio cuenta de estas características desconcertantes como estudiante de pregrado de la Universidad de Arizona en 2010, mediante el uso de imágenes de alta resolución de la cámara HiRISE de la MRO. Las observaciones con HiRISE ahora han documentado RSL en docenas de sitios en Marte.


Y que pasó con toda esa agua? Es una buena pregunta pero antes de responderla habrá que determinar con mayor precisión la presencia de agua en Marte. Luego la pegunta de vida en el planeta quedará propuesta en especial para los astrobiólogos. La ciencia necesitará aún mucho tiempo para responder con todo rigor científico a estas grandes preguntas, por ahora el único lugar donde hay vida es en la Tierra y en ningún otro lugar… hasta ahora.

Fuentes y fotografías:
www.lanasa.net
www.francis.naukas.com 

miércoles, 1 de julio de 2015

Matemáticas al infinito y mas allá.

David Hilbert, mi matemático favorito, durante el congreso anual de matemáticas en el año de 1900 en Paris, presentó lo que el consideraba los 23 problemas más famosos sin solución de las matemáticas de aquel tiempo, algunos de ellos ya han sido resueltos pero otros aún no; sin proponérselo Hilbert señaló el camino del desarrollo de la matemática de todo el siglo XX y de la actualidad.

jueves, 6 de marzo de 2014

EL AMPLITUEDRON, un diamante escondido en el corazón de la Mecánica Cuántica


Esta entrada participa en la Edición L del Carnaval de la Física que organiza Araceli Giménez desde su blog El Mundo de las Ideas

Representación artística del amplituhedron, un objeto matemático recién descubierto se asemeja a una joya multifacética en dimensiones superiores. Codificados en su volumen estan las características más básicas de la realidad que se pueden calcular: las probabilidades de los resultados de las interacciones de partículas.
MECÁNICA CUÁNTICA, una de nuestras últimas fronteras del conocimiento tan difícil de comprender pero excitante y absorbente al mismo tiempo, la mecánica cuántica (responsable de describir iteracciones de partículas a escala reducidad o longitud de planck de tres de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza: las interacciones nucleares débil, fuerte, y el electromagentismo) tiene una joya que ofrecer: EL AMPLITUEDRON una estructura geométrica - matemática cuyo desarrollo tomó décadas de investigación y actualmente los fisicos Nima Arkani-Hamed, (profesor en el Instituto de Estudios Avanzados) y su antiguo alumno y coautor Jaroslav Trnka (quien terminó su doctorado en la Universidad de Princeton en julio y es ahora un investigador post-doctoral en el Instituto de Tecnología de California) son quienes están al frente de los estudios actuales. 

¿PARA QUE SIRVE? El Amplituedron lo que hace basicamente es tomar una "ecuación cuantica"  con miles de términos de longitud para reducirlos a un único término, calculando unicamente su volumen y sin utilizar unitariedad ni localidad (dos conceptos fundamentales en la mecánica actual; el primero unitariedad sostiene que las probabilidades de todos los posibles resultados de una interacción mecanocuántica debe ser igual a uno, y el segundo localidad  es la idea de que las partículas pueden interactuar sólo desde posiciones contiguas en el espacio y el tiempo.) Esta forma geométrica no se construye mediante el uso de las probabilidades innatas al espacio-tiempo, sino que sugiere que la naturaleza del espacio-tiempo es un atributo de la geometría del amplituedro. Nuestra idea sobre el tejido de la realidad es sólo eso, una construcción imaginaria que tenemos sobre la más profunda y fundamental construcción del espacio-tiempo. Según David Skinner Este descubrimiento está a punto de simplificar dramáticamente las ecuaciones que los físicos de partículas utilizan en el cálculo de las interacciones cuánticas. Asimismo, propone la incómoda idea de que el espacio y el tiempo no son aspectos fundamentales de nuestra realidad, y nos lleva mucho más cerca de unificar la gravedad y la teoría cuántica bajo un modelo integral. En pocas palabras simplifica la física cuántica y la vuelve mas "amigable" en cuanto a sus indomables ecuaciones para las cuales era necesario el uso de super computadores para sus análisis, al parecer el descubrimiento del amplituedron haría que pasemos de usar supercomputadoras a papel y lápiz para los cálculos.
 
Un bosquejo de lo que hace el amplituedorn, aquí muestra una iteracción de 8 glounes en este sencillo boceto, el mismo cáculo usando diagramas de Feynman tomaria al rededor de 500 páginas de algebra.
A la fecha todas las teorías unificadas que se proponen están plagadas con problemas graves y profundamente arraigados, tales como paradojas e infinitos. Para unificar a la física macro y micro, el amplituedro está allanando el camino para eliminar dos de los puntos más arraigados de la física y algunos de los pilares centrales de la teoría cuántica: “localidad” y “unitariedad”.
“Es una formulación mejor que te hace pensar acerca de todo de una manera completamente diferente”, dijo David Skinner un físico teórico en la Universidad de Cambridge.


El amplituhedron por sí mismo no describe la gravedad. Pero Arkani-Hamed y sus colaboradores piensan que puede haber un objeto geométrico relacionado que lo haga. Sus propiedades dejarían claro por qué las partículas aparecen a la existencia, y por qué parecen moverse en tres dimensiones de espacio y cambiar con el tiempo.

Debido a que “sabemos que, en última instancia, tenemos que encontrar una teoría que no tenga” unitariedad y localidad, Bourjaily dijo, “es un punto de partida para por fin describir una teoría cuántica de la gravedad”

IDEAS BASICAS Y POTENCIAL
El amplituhedron es como una intrincada y multifacética joya en dimensiones superiores. Codificadas en su volumen están las características más básicas que se pueden calcular de la realidad, las “amplitudes de dispersión”, que representan la probabilidad de que un determinado conjunto de partículas se convertirá en algunas otras partículas al chocar. Estos números son lo que los físicos de partículas calculan y prueban con gran precisión en los aceleradores de partículas como el Gran Colisionador de Hadrones en Suiza.

DIAGRAMAS DE FEYNMAN Y SU RELACION CON EL AMPLITUEDRON

Para tratar de entender la importancia del amplituendron tenemos que ir a sus origenes que son precisamente los diagramas de Feynman (Richard Feynman fisico teorico) básicamente estos diagramas describen todas las formas en las que una partícula podría comportarse, y luego la probabilidad de que cualquier resultado dado ocurra en la realidad.

Diagrama de Feynman mostrando la interacción entre partículas de diferentes fuerzas
Es un tema relativamente nuevo (2013 a la actualidad) e increiblemente apasionante que se encuentra en desarrollo y está siendo probado, la información al respecto si bien es escasa, es suficiente como para introducirnos en el, hay muy buenos artículos y escritos que lo esplican de forma mas profunda, al final podrán encontrar las referencias, material disponible para introducir mas y enlaces relacionados.

  REFERENCIAS



martes, 31 de diciembre de 2013

EL UNIVERSO ¿ES UN FRACTAL?

FRACTALES, autosimilitud y patrones de autoreplica a escalas infinitesimales; estan en todas partes. ¿Es el universo un fractal?

Un fractal es un objeto cuya estructura se repite a diferentes escalas. Es decir, por mucho que nos acerquemos o alejemos del objeto, observaremos siempre la misma estructura. De hecho, somos incapaces de afirmar a qué distancia nos encontramos del objecto, ya que siempre lo veremos de la misma forma.

El termino fractal (del Latín fractus) fue propuesto por el matemático Benoît Mandelbrot en 1975.En este interesante reportaje podemos introducirnos de buena forma a conocer lo que es un fractal.

y por cierto: FELIZ 2014, que todos sus sueños, metas y objetivos trazados se cumplan matemáticamente!

jueves, 25 de abril de 2013

Ecuador es una Nación Espacial

IN NOMINE EQUATORIA!

PRIMERA IMAGEN DE TRANSMISIÓN EN VIVO DE LA CAMARA DE PEGASO.

NEE-01 PEGASUS

Hoy siendo las 04h13 GMT, en Ecuador 23h13 (hora continental; 22h13 en Galapagos) se ha logrado criztalizar un sueño que muchas naciones en el mundo esperan alcanzar: Contruir su propio vehículo espacial y explorar el espacio infinito. Desde que la raza humana pudo dominar el cielo el objetivo más común es llegar al espacio exterior y es a este nivel de desarrollo aeroespacial al que nuestro pais el Ecuador hoy ha llegado; es un motivo de alegría saber que el esfuerzo constante y trabajo duro rinden sus frutos pues solo un selecto grupo de naciones en todo el mundo han podido construir desde cero su propio camino hacia las estrellas empezando por Rusia que fue la primera en poner en orbita a un ser humano y EEUU que fue el primero en colocar al ser humano en la luna a fines de la segunda guerra mundial lo que se conocio como "carrera espacial" nuestro pais Ecuador no lo hace por competir con algún otro pais hermano en la región ni en el mundo sino lo hace con fines educativos y ademas lo hace porque es una muestra de que Ecuador está progresando a pasos agigantados en todo sentido positivo y en trayectoria ascendente. 

Entre algunos otros records en esta carrera espacial logrados por rusos, americanos o europeos; Ecuador con NEE-01 PEGASO se convierte en el PRIMER PAIS DEL MUNDO en poder transmitir video a internet en tiempo real desde el espacio con un nanosatélite construido integramente en nuestro pais; esto es posible ya que NEE-01 PEGASO está equipado con una cámara de alta resolución que servirá para transmitir imágenes y video mediante un completo sistema anclado a internet al cual se tendrá acceso desde cualquier lugar del mundo, tecnología ecuatoriana, tal es así que incluso varias piezas similares a las que usa PEGASO nuestro nano satélite han sido exportadas al Reino Unido para ser utilizadas en satélites que serán lanzados al espacio por esa nación.

CARACTERISTICAS:
Una de las caracteristicas más destacables de Pegaso son sus escudos solares NEMEA  instalados que le permiten resistir llamaradas solares sin ningún problema, una ingeniosa técnica desarrollada en Ecuador en los laboratorios de EXA (Agencia Espacial Civil Ecuatoriana) y que se pondrá a prueba en el satélite. A más de esto en el mes de agosto será lanzado al espacio desde la base de lanzamiento Rusa el segundo satélite ecuatoriano el NEE-02 KRYSAOR de caracteristicas similares a Pegaso y que tiene una vida útil hasta el año 2025 mientras que Pegaso tiene una vida útil hasta el 2017. Proximamente se publicará un informe completo del desarrollo tecnológico y espacial de Ecuador.

Ecuador poco a poco construye su propia cultura aeroespacial con avances tecnológicos orientados a las ciencias del espacio exterior como PEGASO que es también una herramienta educativa el cual  nos permite así unirnos al grupo de naciones que ha conquistado el espacio y que siguen progresando en este campo de estudios, pero las metas no terminan ahí puesto que la cristalización de un objetivo es el comienzo de uno mas grande; el objetivo a mediano y largo plazo de Ecuador es colocar a nuestro primer cosmonauta ecuatoriano, el Ing Comandante Ronnie Nader (que ya posee el grado, la preparaciòn y las credenciales necesarias) en la Luna llevando nuestra bandera tricolor y desde ahí transmitir el Himno Nacional del Ecuador; no como símbolo de poder sino como conquista de nosotros mismos como dice Ronnie.

El objetivo parece inalcanzable, pero con pasos firmes y seguros lo lograremos un buen dia. El camino para construir nuestra propia base de lanzamiento esta ya trazado pues con la construcción de nuestro primer satélite 100% hecho en Ecuador y nuestra respectiva base de control espacial tenemos ya los cimientos que nos permitirán un dia no lejano llegar hacia las estrellas. Tenemos desde hace algunos año nuestra propia Agencia Espacial Civil Ecuatoriana EXA que gracias a los objetivos alcanzados es reconocida a nivel mundial y además es miembro de otras agencias similares como la NASA o la Asociación Espacial  Europea ESA o la Agencia Espacial Rusa, incluso nuestra EXA le ha quitado ya un record mundial a la NASA en tiempo de vuelo en microgravedad cero gracias a nuestro primer avión de microgravedad adaptado especificamente para ese fin (El primero en toda Latinoamerica) y con el apoyo de la Fuerza Aerea Ecuatoriana FAE.

"Hay que hacer para demostrar y hay que demostrar para creer, pues solo el que cree que puede se atreve y solo el que se atreve alzcanza..."  
Ronnie Nader
Primer cosmonauta ecuatoriano.

HASTA LA VICTORIA SIEMPRE...!

COVID-19 MODELO MATEMATICO DE CONTAGIO Y PROPAGACIÓN

Por Byron David Narváez. El actual brote de enfermedad por coronavirus (COVID-19) que produjo una pandemia a nivel mundial fue notificado ...