Arxiu del mes: febrer 2011

Kepler; caçador de planetes

dilluns, 28/02/2011

earths2.jpg Cada època té les seves particularitats, els seus moments brillants i les seves misèries. Normalment s’identifiquen passats els anys, però de vegades l’esdeveniment és prou important com per ser-ne conscients en directe. En temes de ciència i tecnologia ningú dubta que el final del segle XX marcarà el moment en que els humans van començar a fer les primeres passes per l’espai. Segurament en un futur llunyà es veurà l’anada a la Lluna com un pas molt petit i primitiu, però que va marcar un abans i un després.

Però aquesta època que ens ha tocat viure també passarà a la història per ser el moment en que es van començar a descobrir planetes d’altres sistemes solars. Amb tota probabilitat falta molt per poder anar-hi (si es que alguna vegada s’arriba a poder), però al menys ara ja comencem a veure que hi ha allà lluny. El temps de les especulacions va quedant enrere i les notícies de la descoberta de nous planetes es fan tan habituals que ja deixen de ser notícia.

I encara més des que es va posar en funcionament la missió Kepler. Un telescopi espacial dissenyat específicament per trobar planetes al voltant d’estrelles similars a la nostre. Per fer-nos una idea del rendiment d’aquests giny, no han passat ni vint anys des que es va descobrir el primer planeta extrasolar i quan es va llençar el Kepler portàvem 337 planetes descoberts. Doncs en quatre mesos el Kepler ha identificar 1235 candidats a planetes. No està gens malament!

Amb seguretat, no tots aquests candidats es confirmaran com a planetes. El Kepler busca planetes fent servir el mètode del “trànsit”. El que fa és analitzar la llum de l’estrella i detectar com s’enfosqueix lleugerament quan un planeta hi passa pel davant. Analitzant quant dura l’enfosquiment i cada quant es repeteix es pot calcular la velocitat i l’òrbita del planeta. Però si una estrella tingués, per exemple, taques solars com el nostre Sol, això es podria confondre amb el senyal d’un planeta.

Per això es parla de “candidats” i fins que no es confirma amb més observacions, preferiblement per altres mètodes no es consideren definitivament planetes identificats.

Tot i així, la xifra és impressionant. Hi ha molts planetes allà fora. I més si pensem que la Kepler només analitza una regió molt petita del cel. Un fragment equivalent a 1/400 del firmament que veiem de nit. Dins aquesta zona han seleccionat 150.000 estrelles que el Kepler observa cada trenta minuts. D’aquesta manera pot anar comparant la llum i pot mirar si no canvia respecte a les anteriors mesures.

També cal tenir present unes limitacions que fan que amb aquest mètode només es puguin  detectar un petit percentatge dels planetes que realment hi ha. Per exemple, cal que el planeta passi just entre la Terra i l’estrella en qüestió. Tots els que facin la seva òrbita de manera que mai es posin en la línia d’observació entre la seva estrella i la Terra, simplement no els veurem.

I també cal paciència. El Kepler porta poc temps funcionant. Si mirem les dades ens adonem que tots els planetes trobats giren molt a prop del seu sol i ho fan molt de pressa. El motiu és que com més lluny està un planeta de la seva estrella, més lentament es mou. (La NASA ha fet una animació posant tots els planetes trobats girant junts al voltant d’una estrella i aquest efecte es veu molt bé.) Però això fa que calgui més temps per detectar un trànsit. És fàcil enxampar un planeta que passa per davant de l’estrella cada tres dies, però si ho fa cada cinc anys, cal tenir molta sort o molta paciència per detectar-lo. Amb el pas del temps, la Kepler anirà trobant planetes més allunyats de les seves estrelles.

Molts són gegants de gas, però això no els treu interès. Al contrari. Probablement tindran llunes que també poden presentar formes de vida. El catàleg de planetes coneguts creix cada vegada més de pressa i aviat podrem triar el nostre planeta preferit entre una llista immensa.

Les llagostes que miraven Star Wars

divendres, 25/02/2011

locusts.jpg Ahir, en parlar d’un fals estudi que corria per internet vaig posar com exemple d’estudi sorprenent, però real, un en el que feien mirar escenes de Star Wars a llagostes (Locusta migratòria). Aquest treball va guanyar l’any 2005 un premi IgNobel. Però aquests premis habitualment no es dediquen a investigacions absurdes sinó a investigacions que semblen absurdes però que (després de riure) fan pensar. I aquest treball de les llagostes i Star Wars podria acabar tenint una utilitat ben notable.

L’estudi és tal com sembla. L’investigador agafa una llagosta africana i l’enganxa en un suport. Tot seguit introdueix uns sensors en diferents zones del seu sistema nerviós… i li posa al davant una pantalla on projecten escenes de la pel·lícula Star Wars. Concretament les escenes més espectaculars de les batalles espacials.

Aquests experiments els feien a la Universitat de Newcastle, i l’objectiu era veure el comportament de determinats grups de neurones del cervell de les llagostes. Aquests animals són els que alguns anys s’agrupen en grans quantitats i avancen pel continent africà arrasant amb tota la vegetació que troben al seu pas. La dada interessant és que mentre van volant entre milions d’altres llagostes, gairebé mai topen les unes amb les altres. Disposen d’un sistema nerviós altament especialitzat en detectar objectes que s’apropen i s’allunyen, de manera que tenen temps de canviar la direcció i evitar la topada.

D’aquesta feina se n’encarreguen determinats grups de neurones anomenades “detectores de moviment descendent contralateral” (DCMD). S’ha vist que quan la llagosta mira un objecte que s’apropa, aquestes neurones comencen a augmentar la freqüència amb que envien senyals nerviosos a altres neurones. Aquesta resposta no es desencadena si passa un objecte de costat, només s’activa quan s’apropa.

La gràcia era entendre en quines condicions s’activen aquestes neurones, quins canvis ha de percebre en un objecte per activar-se, quins mecanismes posa en marxa en resposta a l’activació, a partir de quin angle detecta que un objecte s’acosta o no… Moltes preguntes que es responien projectant imatges a la pantalla i mesurant el comportament dels senyals enviats per les neurones DCMD de la llagosta.

Naturalment, això de Star Wars no va ser l’únic estímul que van fer servir. Encara que la nau de Darth Vader caient sobre teu era una imatge impactant, normalment es feien servir coses més mesurables. Imatges de discs o altres objectes amb diferents formes geomètriques, que permetien ajustar amb precisió la relació entre l’estímul i la resposta.

Però tot plegat no era només un estudi acadèmic. La finalitat última es desenvolupar sistemes de detecció de vehicles en moviment per fabricar cotxes que frenin automàticament quan detectin que el vehicle o l’objecte que hi hagi al davant s’apropa massa de pressa. Imitant el sistema de detecció de les neurones de les llagostes ja s’han posat a punt alguns models que estan en fase de proves en vehicles de la casa Volvo. Amb un algoritme que imita aquesta part de la xarxa neuronal de les llagostes han aconseguit que els vehicles evitin automàticament la topada en 9 de cada 10 ocasions.

Potser d’aquí a uns anys els cotxes ja sortiran de fàbrica amb sistemes de seguretat que  detectin automàticament els obstacles. De manera que si un dia en veieu algun, recordeu que tot va començar amb un experiment aparentment (només aparentment) poca-solta, que feia servir llagostes africanes i pel·lícules de ciència ficció.

Mirar els pits de les dones allarga la vida als homes?

dijous, 24/02/2011

wonderbra.jpg De vegades sembla que els estudis científics ens poden alegrar la vida. Han descobert que mirar els pits de les dones pot allargar la vida dels homes. Segons la doctora Karen Weatherby, gerontòloga i autora de l’estudi publicat a New England Journal of Medicine, dedicar uns deu minutets diaris a recrear-se observant la pitrera de les senyores és una pràctica saludable, gairebé equivalent a una estona d’exercici intens. Segons diu, “… 10 minuts de mirar als encants d’una dona ben dotada, és més o menys equivalent a 30 minuts de fer exercici aeròbic.”

L’explicació seria que l’augment del ritme cardíac generat per la observació dels atributs femenins és un exercici cardiovascular que contribueix a mantenir els vasos sanguinis en bona forma. D’altra banda em sap greu dir que l’estudi equivalent en dones no s’ha fet (noies… on miraríeu per allargar la vida?). Però en tot cas, els homes no ens queixarem. Per una vegada les dades científiques aconsellen una activitat agradable. Per molt que, aparentment, l’estudi sembli una ximpleria.

El que passa és que, de fet, l’estudi si que és una ximpleria. Tant ximple, que en realitat no existeix. No es va fer mai. La revista New England Journal of Medicine no l’ha publicat, i la doctora en gerontologia Karen Weatherby no existeix. Tot plegat només és una de les moltes bromes i falses notícies que corren per Internet. Aquesta en concret circula des del 1999 i va sorgir del diari preferit dels Men in Black, l’esbojarrat Weekly World News.

Però aquesta ha tingut un cert èxit i va tornant a aparèixer ocasionalment. Algun diari l’ha presentat com un exemple de les recerques estranyes que de vegades fan els científics i fins i tot han dit que havia guanyat un premi IgNobel, cosa que, fins on jo sé, tampoc és correcte.

Amb això dels estudis estranys passa una cosa ben curiosa. Per extravagant que sigui, si té l’etiqueta d’estudi científic automàticament guanya credibilitat. En part és comprensible, ja que de vegades sí que es fan treballs aparentment ximples, però que tenen un sentit. Fer mirar escenes de Star Wars a una llagosta sembla una bestiesa, però és una manera d’analitzar com responen les neurones connectades amb el sistema visual enfront de objectes que s’apropen. Quan t’ho expliquen li veus el sentit. De manera que perquè no en el cas dels pits i la vida dels homes?

Al final el que indiquen sobretot aquests mites que corren per Internet és que normalment no ens prenem la molèstia de mirar el treball original. Simplement es dóna per cert allò que algú altre ha dit a la xarxa. I com que la majoria copiem i enganxem, al final ho diu tanta gent que sembla que sigui cert. Això és comprensible en indrets poc especialitzats. Seria més criticable quan es tracta de diaris i medis de comunicació que, en principi han de verificar el que diuen. Però la immediatesa de la vida actual fa que aquesta verificació no sempre es faci .

Si més no, permet riure una estona quan ho descobreixes. I també ajuda a recordar que sempre va bé portar un puntet d’escepticisme a l’equipatge per la vida.

La foto manipulada dels creacionistes

dimecres, 23/02/2011

sol.jpg La imatge manipulada que va publicar el diari As l’altre dia s’ha convertit en el paradigma de la manipulació informativa. Cal dir que ja s’han disculpat i que les explicacions que han donat són més raonables del que vaig pensar en un primer moment. En un muntatge de moltes imatges no és impossible que s’escapi una capa del Photoshop. Això no és excusa però, al menys, no és una explicació tan absurda com semblava d’entrada.

En tot cas, una imatge així també és un bon exemple de com falsificar la realitat presentant una imatge on tot és correcte excepte algun detall. Justament el que canvia el sentit a tot el que es diu. Simplement expliques part de la veritat, però no tota, i ho fas de manera que la conclusió que se n’extreu sigui la que a tu t’interessa. Aquesta és una estratègia particularment menyspreable, però molt habitual. I un exemple clàssic el tenim en un dels arguments que fan servir els creacionistes per defensar que la evolució no pot tenir lloc.

Segons es pot llegir en moltes pàgines que defensen la veritat literal de la Bíblia, l’evolució és físicament impossible ja que ho prohibeix el segon principi de la termodinàmica. Això no és veritat, però et poden entabanar si no coneixes gaire la termodinàmica.

El segon principi de la termodinàmica es pot expressar de moltes maneres. Algunes de més precises, però més tècniques i complexes. Per exemple “És impossible obtenir un procés tal que, operant dins d’un cicle, produeixi exclusivament l’efecte d’extreure una quantitat positiva de calor d’una reserva i la producció d’una quantitat equivalent de treball.” Però també es fan servir formulacions més senzilles i entenedores com ara que “Els sistemes tendeixen a anar d’un estat d’ordre a un de desordre” o que “El grau de desordre de l’Univers tendeix a incrementar-se amb el temps”.

Això de l’ordre ho podem entendre fàcilment. Tot té tendència a desorganitzar-se, a espatllar-se. La explicació física fa servir conceptes com la energia o la entropia, però al final el resultat s’assembla molt al que ens diu l’experiència: Les coses no s’endrecen ni es reparen soles.

Actualment, ningú posa en dubte el segon principi de la termodinàmica. Per tant, segons els creacionistes, l’evolució no pot generar espècies, organismes, cèl·lules, molècules o cap estructura amb un grau superior de complexitat que els seus avantpassats. No pot, perquè ho prohibeix el segon principi de la termodinàmica. Només Déu podria crear coses perquè ell estaria per sobre de les lleis de la física.

Aparentment pot semblar que el que diuen no és cap ximpleria. L’evolució empeny els éssers vius a incrementar la seva complexitat. En el camí que porta de les cèl·lules que van començar a escampar-se pels oceans primitius fins als milions de formes de vida que hi ha actualment, la complexitat ha augmentat notablement. Aleshores? Que passa amb el segon principi de la termodinàmica?

Doncs no passa res. El problema és que no l’expliquen del tot. Com si diguéssim, falta un jugador a la foto que ens presenten. El detall que falta és que el segon principi aplica tal com diuen només si parlem d’un sistema aïllat. I això vol dir un sistema al que no hi afegim energia des de fora. Una màquina sempre tindrà tendència a espatllar-se si no hi fem res. Però si anem afegint canvis, si fem un manteniment i si reparem les peces fetes malbé, pot experimentar una notable millora. Naturalment, perquè això passi hem d’invertir-hi energia. I aleshores ja diem que no és un sistema aïllat, sinó obert. Aquesta energia que fem servir, que afegim al sistema, és la necessària per fer passar les coses de desordenades a ordenades.

El segon principi només s’aplica “si no afegim energia al sistema”. Els organismes poden evolucionar sempre que la biosfera disposi d’una font d’energia immensa que mantingui el grau de desordre dels éssers vius ben baix. I si voleu descobrir aquesta font d’energia, que sembla que els creacionistes esborren de la foto, només heu de mirar al cel. En diem el Sol.

L’energia del Sol és la que ha mantingut la vida a la Terra. Els organismes l’aprofiten per fer el seu metabolisme i mantenir les seves estructures. I també créixer i reproduir-se en excés, de manera que hi hagi prou varietat com per que la selecció  natural pugui triar i posar en marxa el procés evolutiu. No hi ha cap problema amb el segon principi, ja que el Sol està afegint energia al sistema constantment. Sense el Sol no hi hauria vida ni evolució entre altres coses perquè el segon principi ho impediria. Però resulta que el Sol hi es, per tant, l’evolució pot anar fent sense problemes.

Si algú us diu que el segon principi de la termodinàmica prohibeix l’evolució, sabreu que us vol enganyar, o que en realitat qui us ho diu no sap de que està parlant.

També podria ser que ignori la existència del Sol, però això ja sembla menys probable.

L’últim indret verge

dimarts , 22/02/2011

lake_vostok.jpg És curiós que el tercer llac més gran del planeta estigui encara totalment inexplorat. Ningú hi ha anat. S’ha mantingut verge de tota activitat humana. No hi ha contaminació i no sabem res dels organismes que hi habiten. Com s’ha pogut mantenir un indret així completament lliure de la cobdícia o de la curiositat dels humans? Doncs fàcil. El llac està situat a l’Antàrtida i cobert per una capa de gel de quatre quilòmetres de gruix.

Es va descobrir als anys setanta, quan analitzaven les característiques del gel antàrtic fent servir senyals de radar i van notar uns senyals estranys. Era la presència d’una massa d’aigua líquida, de més de dos-cents quilòmetres de llarg i situada sota la estació russa Vostok. Posteriorment es va calcular que aquell llac ha estat aïllat de la resta del planeta des de fa uns setze milions d’anys.

Amb això cal anar amb una mica de compte. El llac ha estat aïllat per la capa de gel, però l’aigua que hi ha pot haver-se filtrat cap altres indrets i pot tenir un cert grau de recanvi. Això, però, no treu que sigui l’aigua més antiga i potser més pura del planeta.

Encara no estem segurs de per quin motiu l’aigua del llac Vostok es manté líquida. Pot ser per la pressió del gel de sobre, per fluxos de calor provinents de sota terra, o per algun altre motiu. En tot cas, la gran capa de gel de sobre fa d’aïllant i la protegeix de les temperatures extremes de la superfície. Al llac només hi ha 3 graus sota zero, mentre que a la superfície es poden superar els cinquanta sota zero.

Una dada que coneixem és que l’aigua està sobresaturada amb oxigen. Com una ampolla de cava, però amb aigua enlloc de cava i amb oxigen enlloc de CO2. I tot plegat permet especular sobre una possible presencia d’organismes vius. Si n’hi hagués segur que serien microorganismes dels anomenats extremófils. Microbis adaptats a viure en unes condicions ben allunyades de les que considerem aptes per la vida.

Per descomptat que resultaria extremadament interessant esbrinar si realment hi ha vida en aquell ambient i quina mena d’adaptacions ha fet servir per mantenir-se en aquelles condicions. A més, unes formes de vida que porten milions d’anys aïllades de la resta de la biosfera poden ser una font de sorpreses inesgotable. Tot i que, com algú ha fet notar, també podrien ser un perill potencial. Qui sap si hi ha un virus primitiu esperant el moment de sortir i disposar de tot un planeta per colonitzar!

Això potser és una mica massa alarmista (encara que més val prevenir). De fet, si hi ha alguna cosa amenaçada és el mateix llac. Els russos fa anys que estan perforant per mirar d’arribar-hi i poder obtenir mostres. El problema és que tant bon punt hi arribin, el mateix equip de perforació contaminarà el llac. Per perforar en aquell ambient cal afegir al forat líquids anticongelants i lubricants que facilitin la feina de la barrina.

Durant molts anys s’han anat acostant a la superfície del llac i aquest any semblava que anaven a aconseguir-ho. La cosa ha estat llarga per problemes tècnics i per les limitacions que imposava la Secretaria del Tractat Antàrtic, l’organisme internacional que s’encarrega de controlar el compliment dels tractats que afecten a l’Antàrtida. Però l’equip rus ha proposat uns sistema per perforar amb el que asseguren que no contaminaran el llac i que ha aconseguit la llum verda. Es tracta de perforar fins que faltin uns pocs metres per trencar el gel i aleshores fer servir un sistema de calor per fondre la part del final. Com que l’aigua del llac està sobresaturada amb oxigen, la idea és que serà l’aigua del llac la que sortirà cap enfora i no el querosè que faran servir el que entri. De nou, igual que si fos una ampolla de cava.

L’aigua que comenci a sortir pel forat es congelarà i tornarà a segellar el camí, però aquest gel es podrà recollir sense perill per analitzar-lo amb calma.

El cas és que ho van intentar fins l’últim moment, però el sis de febrer sortia l’últim avió de la estació Vostok abans que arribés l’hivern antàrtic i la perforació es va suspendre a pocs metres del final. Completaran el camí el proper estiu austral.

Tot plegat és molt interessant i podem aprendre moltes coses del llac Vostok, però no m’acaba de fer el pes. Si porta tants milions d’anys allà, potser podríem esperar uns quants anys més fins disposar d’un sistema de perforació que ofereixi més garanties.

Cervell bilingüe

dilluns, 21/02/2011

bilingual.jpg Ser bilingüe és una cosa ben curiosa. Sempre hi ha qui t’acaba parlant dels suposats avantatges o dels suposats inconvenients. Això deu ser un fet anecdòtic si ets un hispà dels Estats Units, o un suís  qualsevol, però aquí, on la llengua és un tema sensible, sovint acaba esdevenint un retret o una proclama. És tant freqüent  la politització de la llengua, que ja ni ens sorprèn. Però de vegades va bé recordar que la manera com ho fem per parlar un o més idiomes, més enllà de les implicacions socials, ens ofereix una via excel·lent per entendre com funciona la ment.

Sobre el bilingüisme hi ha un bon nombre d’estudis que troben fets també molt variats. Com és previsible, quan es comença a filar prim es van trobant fets que es consideren positius i altres de negatius. Per exemple, la riquesa i fluïdesa en l’ús del llenguatge sembla ser més gran en els monolingües que en els bilingües. Això no es nota en el llenguatge d’ús diari, però quan es mira en el cas d’un llenguatge més sofisticat sí que es nota. Podem dir que parlar només un idioma o parlar-ne molts, no afecta la vida normal. Però si vols fer alta literatura, els bilingües semblen tenir menys recursos lingüístics o triguen més a dominar-los.

L’explicació que en ocasions es dóna és simple: De mitjana tothom coneix un nombre semblant de paraules, però les pot gastar totes en un idioma o repartir-les entre varis. Una explicació que amb tota seguretat és massa simple per a un fet tan complex com el llenguatge.

El que sí que sembla passar és que l’habilitat en l’ús del llenguatge pot ser menor en els bilingües. Quan es fan estudis es troba que triguen una mica més a trobar la paraula que busquen. Que amb més freqüència tenen la sensació d’encallar-se i “tenir a la punta de la llengua” el que volen dir. I això els passa en els dos idiomes que dominen. Aparentment el cervell sempre té disponibles els recursos dels dos idiomes i cal un cert esforç per mantenir inhibit el que no es fa sevir en aquell moment. L’esforç és inconscient, és clar, però fa que el temps de resposta sigui més gran que si no et cal aquesta inhibició. Quan parlem no “activem” un idioma sinó que estem “frenant” el que no fem servir en aquell moment.

D’altra banda, hi ha dades que suggereixen que aquesta inhibició és un bon entrenament que constantment està fent el cervell bilingüe. Per això, en estudis per avaluar la capacitat de triar opcions, o resoldre conflictes, els bilingües resolen millor els problemes que no els monolingües. I aquesta gimnàstica mental també pot estar relacionada amb altres estudis que troben que ser bilingüe fa que l’aparició dels símptomes de demència senil o Alzheimer trigui al voltant de quatre anys més que no pas si ets monolingüe.

Més enllà de l’ús intencionat que es faci d’aquests resultats (i de molts altres similars), cal tenir present unes quantes limitacions. La primera és que són dades estadístiques i la majoria són estudis fets en nens, per tant, no es poden extrapolar directament a adults individuals sense més. Però, sobretot, hi ha moltes més variables que poden emmascarar els resultats. Molts treballs es fan en població que parla anglès i espanyol als Estats Units. Els hispans d’allà són un bon exemple de bilingüisme, però difícilment es poden comparar amb els monolingües en anglès en termes socioeconòmics. I les diferències que es troben poden ser pels idiomes o per l’estatus social. Encara que s’intenti corregir aquest factor, en ocasions no és tan fàcil.

A més, hi ha el fet que molts investigadors d’aquest tema no són fluents en els dos idiomes que estudien i fan servir un material, com a mínim, discutible. Això complica les coses a l’hora d’interpretar resultats. Sembla poc rellevant, però si has de posar un traductor al costat per fer un estudi, ja no és el mateix. Els resultats dependran de com de bé ho facis però també de com sigui de bo el traductor. Una altra cosa aparentment irrellevant però que pot afectar notablement alguns treballs.

Per això quan topo amb la frase “ser bilingüe és bo per…” o “ser bilingüe és dolent per…”, intento posar discretament el cervell en “mode escèptic”. Per cada estudi que troba un resultat, n’hi ha altres que no ho veuen tan clar i tampoc tinc clar que les diferències siguin tan grans. Però sobretot per un altre factor. L’efecte que tingui sobre el cervell és fascinant i interessantíssim per entendre la ment i és en aquest sentit que els estudis són útils. Però a nivell personal som o no bilingües per la societat on vivim, per interès cultural o professional, per atzars de la vida o perquè ens dóna la gana. No cal recórrer a cap estudi científic per justificar-ho. De fet, és que no cal justificar-ho.

Coltan, un mineral dramàtic

divendres, 18/02/2011

coltan.jpg Hi ha paraules que generen associacions immediates, siguin bones o dolentes. Normalment tenim present la causa. Un bon o mal record, un fet important de la vida, alguna noticia que ens va impactar… Però altres vegades només queda un cert malestar que no podem relacionar amb res en concret. I habitualment això és per disposar de poca informació. Aquest sentiment és el que jo tenia amb el coltan. Un nom que em porta imatges de guerra, explotació sang i injustícia, però que, de fet, no tenia gaire clar el que era.

Es parla del coltan normalment associat amb el sagnant conflicte del Congo. Hi ha reportatges que mostren les condicions inhumanes que hi ha a les mines d’on s’extrau. Per Internet trobes dades on afirmen que per cada quilo de coltan extret han mort tantes persones. Els diners que genera financen l’armament per mantenir la guerra i assegurar el control de la producció per part de països i industries de diferent indrets del planeta.

Tot això és cert, però segueixo sense tenir clar que és el coltan. La clau és que es fa servir per fabricar components dels aparells electrònics. El telèfon mòbil, l’ordinador i tots aquests estris requereixen coltan. Que, pensant-ho un moment, sembla un nom estrany per un mineral.

El cas és que estrictament no és un mineral sinó una barreja de dos minerals. La columbita i la tantalita (això si que són noms típics de minerals). La paraula coltan es fa servir en el comerç i es fa amb la primera síl·laba de cada un dels dos components. Químicament la columbita són òxids de niobi, ferro i manganès [(Fe, Mn) Nb2O6]. L’oxigen, el ferro i el manganès no són  massa importants, però el niobi si. Sobretot es fa servir per fabricar acers, però el podem trobar en moltes aplicacions industrials.

L’altre mineral, la tantalita, és similar a la columbita, però part dels àtoms de niobi s’han substituït per àtoms de tàntal [(Fe,Mn)(Ta,Nb)2O6]. I com podeu suposar, en aquest cas, la importància radica en el tàntal, que resulta imprescindible per fabricar condensadors electrolítics, un dels components dels aparells electrònics miniaturitzats.

Al final la equació és senzilla. Volem fer servir telèfons mòbils i preferiblement canviar-los cada any. Volem ordinadors portàtils, tablets i dispositius cada vegada més petits i amb més aplicacions i això genera un negoci fabulós. Però per fabricar-los cal tàntal, i el tàntal es troba al coltan. Sense coltan, adéu a la telefonia mòbil i als aparells als que ja ens hem acostumant i que estan modificant el món d’una manera radical. No és estrany que el considerin un mineral estratègic.

S’esmenta que la guerra del Congo va fer pujar el preu del coltan d’una manera extraordinària. Això efectivament va passar l’any 2000, però (i això ja no s’esmenta tant) poc després el preu va tornar a normalitzar-se. Ens agrada dramatitzar les coses fins i tot quan la realitat és tant brutal que no requereix afegir-hi de la nostra part. Al final semblaria que només surt coltan del Congo. En part ho sembla perquè es creu que allà hi ha el 80 % de les reserves mundials. Però una cosa és on hi ha reserves i un altre cosa diferent és d’on s’extreu efectivament el coltan.

Els principals productors de coltan al món son Austràlia i Brasil. També n’hi ha al Canadà. En realitat, el del Congo només representa al voltant del 10 % de la producció mundial. Suposo que la guerra del Congo no és tant per el coltan d’avui sinó (entre moltes altres coses) per controlar el que s’extraurà en un futur.

El coltan és un exemple excel·lent i dramàtic de com podem arribar a dependre de recursos naturals dels que normalment no en tenim ni idea. I com un mateix recurs pot ser una font de riquesa per un país i una tragèdia per un altre.

Mirant el camp magnètic

dijous, 17/02/2011

Desert.jpgEl tòpic diu que els homes no saben escoltar i les dones no saben orientar-se. Naturalment és una exageració, i si ens comparéssim amb moltes espècies arribaríem a la conclusió que, de fet, ni els uns ni les altres ens orientem gaire bé. Els mestres de l’orientació segurament serien animals com els ocells, que fan viatges de milers de quilòmetres cada any i acaben per trobar el niu que van deixar. O les papallones monarca, que cada poques generacions emprenen un viatge de milers de quilòmetres per tornar al mateix indret on tres generacions abans unes papallones havien parat.

El que tenen en comú molts d’aquests organismes que poden emprendre travesses tan llargues és la capacitat d’orientar-se amb el camp magnètic de la Terra. La pregunta és com coi ho fan? Potser tenen un sentit que del que nosaltres no disposem que els fa saber on és el nord i on els sud?

Dons sembla que la cosa és més senzilla, i alhora més complexa. Aparentment, amb els ulls en tenen prou ja que els ocells poden veure (literalment) el camp magnètic.

Això ja se sospitava feia temps, quan es va observar que la orientació d’aquests animals depenia del tipus de llum ambiental. Només funciona si hi ha llum blava il·luminant-los. En condicions normals, la llum del Sol és una barreja de tots els colors, de manera que no en falta de llum blava, però en laboratori pots posar ocells amb llum groga o vermella o la que vulguis, i aleshores el sentit d’orientació segons el camp magnètic desapareix.

El mecanisme encara no es coneix del tot, però sembla que una peça clau són uns pigments anomenats criptocroms. Aquestes molècules responen a la llum blava però ho fan de manera que generen un parell de radicals lliures. Els radicals lliures els associem amb cremes antienvelliment i coses així. El motiu és que son productes molt reactius perquè tenen un electró de més o de menys i això, químicament és molt inestable. A les molècules els agrada tenir els electrons en parelles.

Aparentment, en els criptocroms, el parell de radical lliures que es generen es comporten d’una manera sensible a un camp magnètic. No és que s’orientin d’una manera especial. Pot ser simplement que triguin una mica més a reaccionar segons la intensitat del camp magnètic. En realitat el mecanisme exacte no el coneixem, però ja tenim alguna idea que segurament no està molt allunyada del que passa en realitat.

A la retina dels ulls de les aus hi ha el pigments com els que tenim nosaltres i també hi ha molts criptocroms. Quan la llum arriba a la retina, els pigments reaccionen igual que els nostres i les cèl·lules envien els senyal als nervis, que transmetran la informació al cervell per tal de generar la imatge mental. Però també hi ha els criptocroms que s’activaran amb la llum blava i que completaran la reacció d’activació més o menys de pressa segons com estigui orientada la retina respecte del camp magnètic de la Terrra.

L’efecte que pot tenir això per exemple pot ser augmentar o disminuir la sensibilitat d’aquelles cèl·lules a l’hora d’enviar els senyals al cervell. O pot augmentar la lluminositat amb la que es percebrà la imatge. En tot cas, l’ocell veurà diferent el paisatge segons cap on giri el cap tot depenent de si apunta en direcció paral·lela a les línies del camp magnètic o no.

Podem imaginar que mirem el paisatge i, a mida que girem el cap, la imatge es va fent més brillant o més fosca. El nord seria, simplement, la direcció on veiem més brillant.

De vegades d’algú que té molt bona vista és diu que té vista d’ocell. Però realment seria una cosa molt estranya veure el  camp magnètic que ens envolta de la mateixa manera que ho fan els ocells.

Més gran? o, més dur?

dimecres, 16/02/2011

Pluto i Eris.jpg Fa uns anys va haver-hi una notable discussió quan es va redefinir el nombre de planetes del sistema solar. Bàsicament el que va passar és que Plutó va caure de la llista de planetes i els americans es van empipar molt ja que era l’únic planeta descobert als Estats Units. Però hi havia un motiu per fer el canvi. Plutó és un objecte molt particular. Per començar és molt més petit que la resta de planetes i amb una òrbita notablement diferent. Això era només una curiositat fins que es van començar a descobrir altres objectes semblants més enllà de Neptú, als límits del sistema solar.

Aleshores calia triar. Tenim un sistema amb dotzenes o centenars de planetes? O en deixem només vuit a la llista i tots els altres cossos, considerablement més petits, els agrupem en una nova categoria de “planetes nans”? A mi, Plutó em te fascinat, però la nova classificació em sembla assenyada. I al final, classificar és una cosa ben arbitraria que fem per facilitar les coses.

El cop de gràcia a Plutó el va donar el descobriment d’Eris, un altre objecte encara més llunyà que semblava ser més gran i tot que Plutó. I després d’Eris van descobrir-se Haumea i Makemake. Aquests, junt amb Ceres que ja era conegut i que es considerava una mena d’asteroide gran formen, per ara, el club dels planetes nans.

La idea és que més enllà de Neptú hi ha molts objectes orbitant al voltant del Sol. S’anomenen objectes trans-Neptunians i en coneixem ja més de 800. Els van classificant d’una manera una mica desconcertant, però és que no és fàcil posar ordre amb tants objectes i sobretot pensant que en queden molts més per descobrir.

El problema és, òbviament, que estan molt lluny i que comparats amb els altres planetes, aquests són molt petits. Aleshores no és estrany que les dades que en tinguem siguin poc precises. Després de tot, la millor imatge que tenim de molts d’ells és simplement uns pocs píxels que ocupen posicions diferents en dos o tres imatges. Igual que passa amb les estrelles, si la imatge és brillant no saps si es tracta d’un objecte petit però molt brillant o gran però mes fosc. Hi ha sistemes indirectes que donen una aproximació, però el marge d’error és prou important.

Però amb Eris va haver-hi un cop de sort. En un moment donat el seu camí el va portar a passar just al davant d’una estrella llunyana. Aleshores des de la Terra es van apuntar uns quants telescopis per mesurar quant de temps ocultava la estrella. Com que sabem la velocitat a que es mou, amb aquesta dada podríem calcular molt millor el diàmetre.

Això va passar el 6 de novembre de 2010, i el resultat va ser una sorpresa. Eris és més petit del que es pensava. De fet fins i tot és més petit que Plutó. La diferència és molt petita. Plutó té un diàmetre de 2342 km, mentre que Eris mesura només 2340 km. Una diferència del 0.085 %, però guanya Plutó a la foto finish.

Això, però, va resultar encara més estrany. Amb altres sistemes s’havia calculat la densitat dels dos planetes nans i era molt semblant. Eris tenia més massa, però semblava ser més gran, de manera que no era sorprenent. Però que tinguin quasi la mateixa mida vol dir que Eris és un 25 % més dens que Plutó. I això implica que tenen una composició molt diferent. Ja no podem pensar que es tracta de cossos amb orígens i històries similars i, per tant, tampoc ho podem esperar de la resta.

Sembla que ens queda molt per descobrir i per entendre allà als límits del sistema solar. Mentrestant cadascú podrà seguir triant el seu objecte transneptunià preferit segons la història del descobriment, si té o no té satèl·lits, si el nom és més o menys bonic, si el va descobrir un compatriota…

I els que discuteixen que si Eris o Plutó, ja tenen un motiu més per seguir discutint: Com més gran millor? O és preferible que sigui més dur?

(Ja se que no és el mateix dens que dur, però no pensaríeu que deixaria passar la broma, no?)

Idiomes i genètica

dimarts , 15/02/2011

talk bubbles.jpg māma mà má mǎ ma?

Segons llegeixo a la Wikipedia, aquesta frase en xinés mandarí vol dir:  Està la mare renyant el cavall de sèsam? A la majoria de nosaltres ens sembla estrany que la síl·laba “ma” vulgui dir tantes coses, però en realitat la gràcia està en els símbols de sobre que indiquen el to amb que es pronuncia la síl·laba. El xinès, a diferència del català o el castellà, és una llengua tonal. Això vol dir que depenent del to amb que es pronuncia una síl·laba, voldrà dir una cosa o una de diferent. No parlem només de fonemes sinó també de “tonemes”.

Això del to, nosaltres ho fem servir en les frases. Amb el to podem saber si una frase és una pregunta o una afirmació. No diem igual “es menja la sopa” que “¿es menja la sopa?”. El to de veu puja i baixa de manera diferent. Però aquests canvis els apliquem únicament a les frases. La gran majoria de llengües que es parlen a Europa són no-tonals (amb les excepcions del basc i el suec, que són entremitjos). En canvi, moltes llengües orientals, africanes o mesoamericanes son tonals. En aquestes els canvis de to modifiquen completament el sentit, no de les frases, sinó de les paraules.

Per això cada “ma” de la frase inicial es pronuncia de manera diferent (en un to diferent) i vol dir una cosa diferent.

Doncs una curiositat de les llengües és que el fet que siguin tonals o no-tonals podria tenir a veure amb la genètica de la població. En concret amb dos gens implicats en el desenvolupament del cervell. Aquests gens s’anomenen ASPM i MCPH. S’ha vist que quan hi ha una mutació que fa que no funcionin, el cervell no es desenvolupa correctament i apareix una malformació anomenada microcefàlia.

Però els gens poden experimentar canvis que, aparentment, no alteren el desenvolupament del cervell. Aquestes formes diferents s’anomenen al·lels, i potser funcionin lleugerament diferent, però segueixen sent viables. I en el cas d’aquests gens es coneix unes formes diferents anomenades ASPM-D i MCPH-D. Hi ha poblacions que tenen sobretot un tipus, mentre que altres grups humans presenten majoritàriament l’altre.

Doncs es va fer un treball on es comparava la distribució d’aquests al·lels amb la de les llengües tonals i no-tonals. I els resultats van ser d’allò més curiosos. Les regions on es parlen llenguatges no-tonals (Europa, Amèrica, Índia…) presentaven les formes ASPM-D i MCPH-D, mentre que allà on els idiomes eren tonals (Xina, Àfrica…) la forma predominant d’aquests gens era l’alternativa.

Que dues coses coincideixin no vol dir necessàriament que tingui una relació de causa i efecte.  Però quan la coincidència apareix en molts grups, la cosa resulta suggerent. A Amèrica o Austràlia hi ha tribus amb idiomes tonals i no-tonals. I allà també coincidien les variants genètiques, de manera que sembla que hi ha alguna cosa més que la casualitat.

Les explicacions són especulatives, però no resulten gaire complicades. Potser tenir els al·lels  ASPM-D i MCPH-D dificulta el reconeixement dels tons a l’hora de parlar. Aleshores, la tendència del grup social és a deixar de fer servir aquesta característica del llenguatge i afavorir els idiomes no-tonals. Sabem que els idiomes evolucionen amb el pas dels segles en funció de molts paràmetres difícils de quantificar. No és estrany que un factor que també participi en aquesta evolució sigui la estructura fina del cervell, que es trobi més còmode fent servir unes estructures lingüístiques que no unes altres.

No és que impedeixi aprendre l’idioma, perquè qualsevol nen pot aprendre qualsevol idioma si l’escolta de petit. Simplement en uns casos caldrà posar-hi més atenció que en altres. Els adults europeus no vàrem créixer sentint parlar xinès i, a sobre, tenim les variants ASPM-D i MCPH-D. Això només voldria dir que ens costarà més aprendre xinès que no pas si tinguéssim funcionant al cervell les variants ASPM i MCPH. O que el japonès, en ser no-tonal ens hauria de ser més fàcil.

I es que l’important per aprendre un idioma, tonal o no, és tenir ganes i interès. Sense això, no hi ha variant genètica que valgui.