Arxiu de la categoria ‘General’

Anells llunyans

divendres, 13/10/2017

Els planetes nans són aquells cossos  celestes massa petits per ser considerats planetes, però massa grans per tractar-los de simples asteroides. Una definició potser poc precisa, però de moment és la que tenim i que evita que la llista de planetes del sistema solar creixi desbaratadament. Plutó és el més famós i controvertit, ja que va perdre l’estatus de planeta. En canvi, Ceres també és un planeta nan i aquest va millorar la seva classificació ja que abans era considerat un asteroide. Els altres tres que coneixem per ara estan orbitant més enllà de Neptú i s’anomenen Eris, Makemake i Haumea.

Aquests dies s’ha parlat de Haumea ja que s’acaba de descobrir que al seu voltant hi ha un anell amb una estructura similar a la dels anells de Saturn, tot i que a escala molt mes petita. El descobriment es va fer amb les dades obtingudes a principis de gener, quan Haumea havia de passar just pel davant d’una estrella. Aprofitant l’avinentesa un grapat d’observatoris van apuntar els telescopis en aquella direcció, per mesurar el lleu enfosquiment que experimentaria quan Haumea creués per davant.

Les dades van permetre millorar el coneixement que teníem del petit planeta. Ja sabíem que era molt allargat degut al ràpid ritme al que gira. Un dia a Haumea dura quatre hores. També es va establir que la seva densitat és similar a la de Plutó, més elevada del que es pensava. A més a més, s’ha vist que no té atmosfera significativa. Però el més destacat va ser que l’ocultament mostrava el patró característic del que presenten els planetes amb anells.

Durant un temps es va pensar que Saturn devia ser una fenomen particular i excepcional, però ara ja tenim clar que els sistemes amb anells són relativament freqüents. Júpiter també en té i Neptú el te incomplert. Però també planetes petits mostres anells. Chariklo i Quiró són “planetes menors” (una altra categoria pels que encara són més petits) que també tenen anells malgrat les seves reduïdes dimensions. Però l’anell d’Haumea es el primer que detectem en els planetes nans que orbiten més enllà de Neptú.

Aconseguir les dades va ser d’aquelles coses en les que gairebé resulta més complicat organitzar dotzenes d’observatoris d’arreu del món que no pas disposar de la tecnologia necessària. Aquesta vegada ho han coordinat des de l’Institut d’Astrofísica d’Andalusia, a Granada, però hi ha participat equips de tot el món.

En tot cas, això fa que l’antiga idea de que més enllà de Plutó podrien haver-hi altres cossos orbitant el Sol, però que serien petits i poc interessants es demostri cada vegada més errònia. Els planetes nans tenen satèl·lits, anells, formes variades, composicions diverses i tot el que pot fer feliç un físic planetari per anar investigant i fent troballes sorprenents tota la vida.

Sembla clar que encara ens queda molt per descobrir del nostre propi sistema solar.

Com fer un bec

dijous, 12/10/2017

Quan parlem dels dinosaures sempre hem de recordar que els ocells actuals no deixen de ser un tipus concret de dinosaure amb bec i plomes. Al registre fòssil cada vegada hi ha més exemplars de dinosaures amb plomes, de manera que la visió que teníem d’animals similars als rèptils s’ha d’anar modificant. Les plomes no tenen massa secret. Al igual que el pel, són modificacions de les estructures de la pell que originàriament formaven les escates. Protuberàncies que creixen fines, planes, ramificades, dures o flexibles, i que acaben oferint protecció física i tèrmica.

Un altre tema és el del bec. De fet, el bec és una estructura típicament aviar i pot semblar curiós com s’ho va fer per evolucionar a partir d’animals que tenien dents i als que no els anaven gens malament per menjar. Ja fa un temps es va descobrir que el canvi a nivell genètic era relativament senzill.  Uns investigadors van demostrar que n’hi havia prou amb modificar l’activitat de dos gens per fer que apareguessin dents en ocells com el pollastre. Per tant, a nivell de mutacions el canvi és relativament menor.

Ara bé. Un bec no és simplement una mandíbula a la que li falten dents. Els dinosaures que acabarien sent la família dels ocells van anar desenvolupant tota l’estructura còrnia que caracteritza el bec. Com va passar això sembla que ara està més clar gràcies a uns treballs d’un grup xines que ha estudiat seqüències de fòssils relativament ben conservades.

El que se’n desprèn és que inicialment el pas de quedar sense dents i de tenir una formació còrnia a la mandíbula era un fenomen que apareixia en alguns dinosaures a mida que anaven envellint. Mentre que de joves tenien dents i mandíbules normals, els exemplars vells perdien alguns dents i als costats de la mandíbula es formava una estructura més dura. L’alteració que va portar a la formació del bec va ser l’avançament d’aquest procés. Allò que primer passava només en exemplars adults va començar a tenir lloc en animals cada vegada més joves fins que al final ja van acabar sortint de l’ou amb bec enlloc de mandíbula dentada.

De vegades es pensa que en l’evolució han de succeir grans i improbables canvis per donar lloc a les formes més evolucionades, però la realitat pot ser més senzilla. Només modificant el moment en que tenen lloc els canvis que apareixen a mida que passem de joves a adults, es pot modificar considerablement l’estructura anatòmica d’un organisme. Com en tots els sistemes mínimament complexos, petits canvis en llocs clau poden tenir grans conseqüències en l’estructura final. Pel que sembla, la part més general de l’aparició del bec només va consistir en alterar el moment en que es posaven en marxa un parell de gens concrets.

Vertigen

dimecres, 11/10/2017

Posem a terra un tauló d’un metre d’ample i cinc metres de llargada. Si em demanen que passi per sobre, caminant d’un extrem a l’altre, podré fer-ho sense cap problema. En canvi, si aquest mateix tauló està posat a vint metres d’altura (aproximadament la dels edificis de l’eixample de Barcelona), probablement seré incapaç de creuar-lo. La por em bloquejarà, hiperventilaré, l’estómac s’encongirà, tindré taquicàrdia i potser fins i tot em marejaré. Una por irracional ja que a peu pla he vist que soc perfectament capaç de caminar creuant el taulell. Però que sigui irracional no vol dir que no sigui completament real.

De sempre he dit que tenia vertigen, però estrictament la paraula vertigen fa referència a una alteració en els sistemes que té el cos per mantenir l’equilibri. El que patiria seria un atac d’acrofòbia, és a dir “por a les altures”. De totes maneres, gairebé ningú fa servir aquest terme i tothom parla de “vèrtig” o “vertigen”. És una llauna si tinc en compte que, de jove, un dels esports que més m’agradava era l’alpinisme i l’escalada. Algunes ascensions simplement les vaig descartar per massa “vertiginoses”. Altres, en canvi, les recordo amb un sentiment afegit de triomf. Puc assegurar que fer la cresta dels Besiberris amb l’estómac encongit i treballant a fons l’autocontrol fa que l’experiència sigui molt més intensa i fa més gran la sensació de satisfacció i triomf.

Però no deixa de ser intrigant el motiu d’aquesta sensació, intensament física que experimentem algunes persones davant de les altures. Pot ser tant intensa que la puc notar simplement mirant com algú s’acosta a un precipici. De fet, fins i tot imaginant-m’ho es pot desencadenar.

Naturalment hi ha la teoria psicològica del trauma infantil que ho desencadena. Pot ser, però això del trauma infantil ja sembla el gran comodí de la psicologia. En tot cas, l’explicació sospito que és més complicada.

Per començar, no és simplement una por a les altures. Per exemple, En edificis alts puc passar-ho molt malament acostant-me a una balconada i fins i tot a una finestra. En canvi, anar en avió no em representa cap problema i de fet m’agrada tenir la finestra i mirar com ens enlairem i anem guanyant altura. Això ja m’indica que no és únicament un problema de “por a les altures” sense més. Hi ha d’haver altres coses.

Una teoria interessant ho relaciona amb la manera com ajustem el sentit de l’equilibri. Per fer-ho fem servir la informació que arriba de la vista, però també la provinent dels òrgans interns de l’equilibri situats a l’interior de la oïda. Això funciona molt bé a peu pla, però quan anem guanyant altura, la informació visual perd precisió i cal adaptar-ho a la del sistema vestibular, que manté el seu rendiment sense canvis. Pot ser que algunes persones no fem la correcció de manera eficient i el cervell comenci a interpretar dades contradictòries entre la informació visual i la interna. Com que les dades no encaixen, posa en marxa la resposta de estrès requerida en situacions de perill.

Podria ser, tot i que això no explica perquè també ho experimento mirant gent propera al precipici. En aquest cas, potser sí que sigui un fenomen estrictament psicològic associat al fenomen fisiològic inicial. Com moltes fòbies, aquest tipus de vertigen és un senyal d’alarma que, en condicions normals faria la seva funció (evitar el perill) però que quan està excessivament activat t’acaba bloquejant.

Punt de no-retorn

dimarts , 10/10/2017

Quan un avió inicia la maniobra d’enlairament hi ha un punt important que els pilots han de tenir molt present. El punt de no-retorn. És aquell instant en el que ja no es pot aturar l’avió i t’has d’enlairar sí o sí. El motiu és senzill. Per enlairar-se, l’avió ha d’agafar una determinada velocitat. A mida que va accelerant, cada vegada queda menys pista per davant. El problema és que un avió rodant a tota velocitat no pot frenar en sec. Hi ha un punt en el que va tant de pressa que si intentés frenar ja no tindria prou espai per fer-ho i s’estavellaria contra el final de la pista. Intentar aturar-se és garantia de desastre, de manera que només queda seguir endavant amb l’enlairament.

Els avions en tenen més de punts de no-retorn. Els aviadors de la segona guerra mundial ho tenien molt present quan anaven a fer incursions a territori japonès pel Pacífic. Calia tenir molt present el combustible que els quedava ja que havien de guardar-ne prou com per tornar a les bases o al portaavions. El punt de no-retorn en aquest cas era aquella distància en la que, si seguien endavant ja no els quedaria prou combustible per tornar. Si tens un aeroport més endavant, ja estàs obligat a anar-hi. Si no,… tens un problema molt gros.

De punts de no-retorn en trobem per tot arreu. Durant el sexe els homes coneixen bé el punt de no-retorn. Aquell a partir del qual l’ejaculació tindrà lloc, inexorablement. Aturar-se aleshores pot impedir l’orgasme, però no l’ejaculació. Mal rotllo!

I el nostre planeta s’està escalfant degut a l’escalfament global. Els climatòlegs tenen claríssim que hi ha un punt de no-retorn a partir del qual, fins i tot si aturem les emissions de gasos hivernacle, l’escalfament ja no s’aturarà i el clima s’alterarà fins arribar a un altre equilibri diferent del que gaudim ara. La discussió, encesa i encara oberta, és identificar quin és aquest punt i establir si ja l’hem creuat o encara tenim marge d’actuació.

Fisiològicament hi ha moltes funcions que mostren punts de no-retorn. El part o la digestió en són els exemples més senzills. L’inici es pot anar endarrerint, però a partir de determinat moment, quan el procés ja està prou avançat, cal completar-lo sigui com sigui. No es pot aturar  el procés del part a la meitat ja que les conseqüències, tant per la mare com pel nadó serien catastròfiques.

En dinàmica de poblacions també hi ha punts de no-retorn. Per mantenir una espècie cal un mínim d’individus amb capacitat de reproduir-se. En el moment en que n’hi ha menys dels necessaris, la població creua un punt de no-retorn que l’encamina més o menys ràpidament a l’extinció. Un fenomen que també el trobem en coses com els idiomes. Per sota de determinat nombre de persones que parlin un idioma, aquest està condemnat a la desaparició.

Els punt de no-retorn existeixen en tots els camps. No són bons ni dolents en sí mateixos, simplement són un fet que cal tenir present. Altra cosa és que sigui fàcil decidir quin és el punt i saber si ja l’has creuat o no. Algunes vegades són fàcils d’identificar, com ara quan Juli Cèsar va creuar el Rubicó amb les seves legions. Però no sempre és tan evident. De vegades penses que el tens al davant… i en realitat ja l’has creuat. En tot cas, és important identificar-lo ja que és el que determina si la decisió d’intentar aturar-se és assenyada o catastròfica.

Premis Nobel només per homes?

dilluns, 9/10/2017

Els Premis Nobel 2017 de camps científics (Física, Química i Medicina o Fisiologia) han recaigut en nou científics que han fet grans contribucions als seus respectius camps. Tot i que sempre és difícil triar i que altres també haurien pogut sortir guanyadors, ningú posa en dubte que els premis són ben merescuts. Però un cop més, no hi ha cap dona entre els guanyadors.

L’any passat tampoc n’hi va haver cap i en l’anterior només una, en el de medicina i fisiologia. Si volem trobar una dona guanyant el premi Nobel de física hem de retrocedir… al 1963! En realitat, des que jo vaig néixer només una dona ha guanyat el de física i una altra del de química. De Medicina va millor i he viscut com deu dones eren reconegudes amb el premi Nobel d’aquesta especialitat. Una millora que no deixa de ser un percentatge miserable comparat amb el dels homes.

Hi ha qui diu que el Comitè Nobel actua de manera molt masclista, però el problema és més general  i no afecta només al comitè. Després de tot, ells participen només en la part final del procés de tria. Primer es fa una llista de propostes per part d’Universitats escandinaves, membres de l’Acadèmia de ciències, antics guanyadors i una selecció de centres de recerca d’arreu del mon. D’aquí es fa una selecció i al final el comitè tria entre uns pocs candidats.

De manera que el problema no el té (només) el comitè Nobel, sinó la comunitat científica en general. I més concretament els que tallen el bacallà. Catedràtics, caps de grup, directors de centres… els que tenen el poder i que acostumen a ser els que fan les propostes. Les dones ja s’han incorporat al mon de la ciència de manera massiva, però els llocs de poder segueixen molt majoritàriament en mans masculines. Hi ha moltes i enceses discussions sobre el motiu. Des de la inèrcia històrica, (ja que ha de passar força temps des de l’arribada de joves investigadores fins que aquestes aconsegueixen escalar als llocs de poder), fins als condicionants socials o fins i tots els biològics (la testosterona ajuda a ser més agressiu barallant-te per aconseguir poder).

La resposta ningú la sap encara que tothom pensi que sí. Segurament és una barreja de totes, però els condicionants socials i els costums inconscients deuen ser els que tenen més pes. En qualsevol descobriment gairebé sempre hi participa una grapat de gent i el problema és triar entre tots quins mereixen el premi. I no és cap secret que sempre que s’ha de triar entre un home i una dona en igualtat de condicions, els homes tenim més números per ser els triats. Com va afirmar una vegada en Neil DeGrasse Tyson, quan comparava els problemes de les dones amb els que ell havia tingut pel fet de ser negre “primer mirem de corregir aquests discrets però implacables biaixos socials i després ja parlarem de les diferències biològiques”.

Una cosa que podria ajudar es que el comitè deixi de premiar descobriments de fa mig segle. Després de tot, la majoria dels avenços en els que hi ha dones implicades són de les últimes dècades. Inicialment els premis Nobel eren per avenços fets l’any anterior al del premi. Això és mala idea ja que sovint es triga més a verificar que el descobriment es realment important i que no sigui cap error. Però els del comitè pequen de extraordinàriament conservadors i aquest simple biaix a l’hora de seleccionar el que premiem fa que el nombre de dones per triar quedi molt reduït.

No conec la solució, però és clar que cal trobar-la aviat. La falta de dones en la llista de premiats comença a ser un anacronisme impresentable en ple segle XXI.

Nobel de medicina o fisiologia: El rellotge intern

divendres, 6/10/2017

Es fa de nit i tens son, arriba l’hora de dinar i tens gana, durant el matí estàs totalment actiu, durant el capvespre et vas relaxant. No són coses que passin ocasionalment sinó cada dia, tots els dies. En realitat n’hi ha més que ens passen desapercebudes. La temperatura corporal puja durant la tarda, la pressió arterial està més elevada al voltant del migdia, de matinada les plaquetes de la sang coagulen amb més facilitat i la probabilitat de patir un infart es triplica durant les matins. Això no passa només als animals. Hi ha plantes que durant el dia tenen les fulles o les flors obertes i durant la nit les pleguen, o a l’inrevés.

En realitat no és sorprenent. Qualsevol ésser viu que pretengui tenir un cert èxit sobrevivint està obligat a adaptar-se als canvis que hi hagi en les condicions ambientals. I un canvi molt notable el trobem entre el dia i la nit. Això pot fer pensar que el que fem és respondre a les condicions de llum i foscor. Quan hi ha llum estem més desperts, i les plantes obren les fulles però tanquen les flors.

En molts aspectes ja és així, però no sempre. Ja fa temps es va veure que si mantenies algunes plantes a les fosques durant molts dies, seguien mantenint el ritme de obrir i tancar les fulles. I els humans, ara que podem viatjar en avió i passar a trobar-nos vivint una nit quan a casa encara és de dia, notem que seguim tenint son encara que sigui de dia o que estem actius durant la nit. Això indica que, a més de detectar la llum i la foscor, tenim un “rellotge intern” que regula com ha d’actuar l’organisme. Un rellotge controlat per uns mecanismes que va costar descobrir i que fa uns dies va merèixer la concessió del Premi Nobel de Medicina o Fisiologia.

Als anys 70, estudiant les mosques del vinagre, es van identificar mutacions que alteraven el funcionament d’aquest rellotge. Hi havia un gen que van anomenar “period” que si mutava feia que la mosca perdés el seu ritme circadiari. Va ser un pas important, que es va completar l’any 1984, quan Jeffrey Hall i Michael Rosbash el van poder identificar i van veure que servia per fabricar una proteïna (anomenada PER) que era la responsable del ritme diari.

Van proposar que era un sistema que actuava com un interruptor autoregulat. Durant la nit el gen period està actiu i es fabrica la proteïna PER. Per la matinada ja hi ha prou PER com per que es notin els seus efectes i un d’aquests efectes és bloquejar la seva pròpia síntesi. Això fa que el gen deixi de funcionar, es deixi de fabricar PER i aquesta vagi desapareixent. Quan arriba el vespre ja gairebé no queda PER, el bloqueig s’esvaeix i el gen torna a posar-se en marxa.

El resultat era un sistema de fabricació de la proteïna que funciona oscil·lant de manera rítmica, però que calia refinar. Això ho va fer l’any 1994 en Michael Young, que va descobrir un altre gen (timeless) encarregat de fabricar la proteïna TIM. Aquesta proteïna és la que s’encarrega de transportar la proteïna PER cap l’interior del nucli i facilitar-li el que pugui unir-se al gen que ha de bloquejar. En realitat se n’han anat trobant més de gens que treballen establint un sistema que va oscil·lant i permetent que la cèl·lula es comporti d’una manera o altra.

A la pràctica podem trobar que els gens que calen per fabricar d’algunes hormones només funcionen si PER està present. Això vol dir que només funcionaran de dia. Altres només funcionen si no hi ha PER pel mig, de manera que seran hormones “nocturnes”. I qui diu hormones diu qualsevol activitat que la cèl·lula faci de manera rítmica.

Ara coneixem més sistemes moleculars que controlen el ritme intern d’activitat. Rellotges diaris,  mensuals i anuals. També altres que tenen cicles de poques hores.  I quan ho coneguem millor podrem dissenyar la manera més eficient de, per exemple, prendre medicaments o regular el jet-lag.

Premi Nobel de Química: Com mirar les molècules biològiques

dijous, 5/10/2017

Els humans som animals eminentment visuals i entenem molt millor aquelles coses que podem veure. Per això, l’invent del microscopi va representar una revolució. Abans ja vèiem el verdet i la floridura que creixia sobre els aliments, però fins que no vàrem observar els microorganismes que el generaven no vam entendre de que anava la cosa. El problema és que els microscopis tenen limitacions i no permeten arribar fins a detectar àtoms. Una llauna en l’època de la biologia molecular, en la que el que fem és, sobretot, manipular molècules.

Per això hi havia el microscopi electrònic, però tenia moltes limitacions i, en cap cas servia per estudiar una cèl·lula en condicions normals. Les mostres del microscopi electrònica han d’estudiar-se en condicions de buit, queden fregides pel feix d’electrons i s’han de preparar de manera que queden molt alterades respecte de les condicions originals. Segons per quin tipus de mostra no és un problema, però si vols estudiar de quina manera es plega una proteïna quan s’enganxa a un receptor, per exemple, doncs simplement no servia.

Durant un temps es van anar fent millores en la tècnica i mica a mica es van aconseguir imatges que permetien deduir el perfil de molècules grans, com proteïnes, però amb una resolució insuficient. Això va anar així fins l’any 1990, en que Richard Henderson va presentar la primera “imatge” d’una proteïna, la bacteriorodopsina, en la que es podien identificar individualment els àtoms que la formaven. Allò va ser una millora extraordinària, però no n’hi havia prou. La resolució era la necessària, però no servia per tots els tipus de proteïna. Ell n’havia fet servir una que s’empaquetava de manera molt ordenada i recordava les mostres cristal·litzades que es feien servir per les imatges de difracció de raigs X, però moltes altres no estan disposades d’aquesta manera..

Aquest obstacle es va superar gràcies a la feina de Joachim Frank, que als anys 80 va desenvolupar la metodologia per obtenir imatges en tres dimensions a partir de grapats d’imatges bidimensionals. Si tenim molta mostra de la mateixa proteïna i n’obtenim una imatge al microscopi electrònic, trobarem que cada una de les proteïnes ha aparegut en una posició diferent. Unes de cara, altres de costat, altres estirades… Frank va idear els algoritmes que permetien agrupar totes aquestes imatges i ordenar-les de manera que permetessin reconstruir la imatge tridimensional correcta.

Però quedava el tema d’obtenir mostres en les que la proteïna estigués en la mateixa forma que dins la cèl·lula. La forma en que les proteïnes i la resta de molècules estan plegades està molt condicionada per la capa d’aigua que els envolta. Si per obtenir les imatges hem de treballar en condicions de buit, l’aigua desapareix. Això ho va evitar en Jacques Dubochet amb un sistema de congelació ultraràpida de les mostres. De fet, ho feia tant de pressa que l’aigua no agafava estructura de cristalls, com en el gel normal, sinó més aviat de vidre, amb les molècules immobilitzades a la seva posició inicial. L’aigua quedava vitrificada i la proteïna romania en la seva forma inicial.

Aquestes mostres ja es podien processar amb la tècnica de Henderson i processar informàticament amb els algoritmes de Frank per obtenir les imatges de les proteïnes on podem veure cada àtom al seu lloc i que ara ja ens semblen tan habituals. Tot plegat ha representat obrir una porta per “mirar” a nivell atòmic el que fan les molècules dins la cèl·lula i per això han guanyat el Premi Nobel de Química.

Premi Nobel de física: LIGO i les ones gravitacionals

dimecres, 4/10/2017

Estava cantat que l’experiment LIGO obtindria el Premi Nobel de física. No va poder ser l’any passat ja que hi ha un protocol i un procés per fer la tria i ja no hi havia temps d’incloure’l, però des que al febrer del 2016 van anunciar per primera vegada la detecció d’ones gravitacionals va quedar clar que era una proesa mereixedora del guardó.

L’existència d’ones gravitacionals estava prevista en la Teoria de la Relativitat d’Einstein. Indicava que el moviment de cossos de prou massa generaria alteracions en el mateix espai com per generar ondes que es desplaçarien a la velocitat de la llum. En aquell moment es va pensar que serien massa petites per detectar-les mai, però el cas és que amb una bona dosi d’enginy i molts anys d’avenços tecnològics, l’experiment LIGO ho va aconseguir.

LIGO vol dir Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory, és a dir Observatori d’ones gravitacionals per interferometria de làser. Funciona enviant dos raigs làser en sentits que formen un angle de noranta graus, fer que rebotin en un mirall a quatre quilòmetres de distància i detectar quan tornen. Amb això es pot verificar si han fet, o no, exactament el mateix trajecte.

La clau és que si una ona gravitacional creua el detector, un dels dos braços passarà a ser una mica més llarg que l’altre. Es tracta d’una diferència de la mida d’un àtom en una distancia de quilòmetres, però ara ja es pot fer. De fet, LIGO és una xarxa de detectors en diferents indrets del planeta i que encara està a mig construir, però l’any passat ja van detectar la primera ona gravitacional i ara mateix ja en porten quatre. L’únic dubte era com ho farien per adjudicar el Premi Nobel que, recordem-ho, només pot rebre tres investigadors com a màxim.

Els guardonats són Rainer Weiss, Barry C. Barish i Kip S. Thorne. Als anys setanta, en Rainer Weiss va fer els càlculs i va dissenyar com hauria de ser un detector que permetés mesurar ones gravitacionals que mesuren la mil·lèsima part del diàmetre d’un protó. Junt amb en Kip S. Thorne van posar en marxa el projecte i el van anar fent realitat al llarg dels anys. La feina de Barry C. Barish va tenir lloc al final. Ell va ser qui va completar la feina.

De fet, al projecte LIGO hi ha treballat molta, moltíssima gent. Els grans projectes de física impliquen centenars i fins i tot milers de tècnics, enginyers i científics. En aquest projecte cal destacar que hi ha participat un equip de la Universitat de les Illes Balears. Una felicitació per la part que els toca!

Per cert, del LIGO i la primera ona detectada en vaig parlar al seu moment al Centpeus i també al programa “A punto con la 2“.

Centpeus en vaga

dimarts , 3/10/2017

Cada any, amb motiu dels Premis Nobel, he fet un post per comentar el tema guardonat el dia anterior. Enguany, però, ho deixarem per un altre dia.

Avui el Centpeus fa vaga.

A partir de quina xifra ho donem per vàlid?

divendres, 29/09/2017

Comptar pot ser complicat, però interpretar les dades obtingudes acostuma a ser-ho encara més, i un dels dubtes més habituals és decidir a partir de quin percentatge considerem que un resultat és positiu. Quan els investigadors fan experiments, les coses són molt diferents del que suggereixen els llibres de teoria i els resultats difícilment seran exactes. A la vida real, cada vegada que repetim una mesura (sigui la temperatura corporal, la mida d’un arbre, la resposta a un fàrmac o la distància a una estrella) obtindrem un valor diferent, de manera que el que fem és mesurar les coses moltes vegades i calcular el valor mitjà.

El problema apareix quan volem comparar coses. Un medicament funciona millor que un altre? Els homes són més alts que les dones? Una estrella brilla més que una altra? De nou, el que fem és mesurar les coses moltes vegades i calcular el valor mitjà. Segur que mai ens sortirà exactament el mateix valor en un grup i en un altre, però això pot ser per dos motius. Un és que efectivament hi ha diferències i un dels fàrmacs va millor, els homes són més alts i l’estrella es troba més allunyada. Però també pot ser que les dades ens enganyin i la diferència sigui deguda a l’atzar. (També pot ser un experiment mal dissenyat, com comparar homes pigmeus amb dones massai, però això és una altra història)

Si tirem una moneda, sabem que la probabilitat de treure cara o creu és del cinquanta per cent. Però quan ho probes descobreixes que si fas poques tirades, rarament surten exactament el mateix nombre de cares i de creus. L’atzar fa que de vegades surtin més d’unes i altres vegades més de les altres. Només si repeteixes la tirada milers de vegades descobreixes que la tendència és a apropar-se al teòric cinquanta per cent. Si es tracta d’un experiment mesurant, per exemple, la temperatura de dos grups de rates trobarem que les mitjanes haurien de ser iguals, però que cada rata és lleugerament diferent de la resta. Però l’atzar pot fer que a un grup haguem posat les rates amb temperatura més alta i a l’altre les que tenen la temperatura més baixa. Seria molta casualitat, però pot passar.

Si el que estem estudiant fos un medicament per treure la febre, hi ha la possibilitat que aquest atzar ens porti a enganyar-nos. Que pensem que un medicament ha fet baixar la temperatura quan en realitat només ha sigut la sort la que ha fet que les rates més fredes caiguessin en un dels grups. Per sort, hi ha eines estadístiques que ens permeten calcular la probabilitat que tenim de que això ens passi. Hi ha una xifra, anomenada valor “p” que ens diu quina és la probabilitat d’haver-la cagat. Sí, l’explicació és més sofisticada, però al final el que ens diu aquest valor quina és la probabilitat d’haver obtingut el resultat per mala sort a l’hora de fer els grups.

Aleshores la tria que has de fer és… “a partir de quin valor de “p” considero que els meus resultats són correctes i no fruit de l’atzar?” La llei de Murphy és implacable i mai pots tenir certesa absoluta, però podem decidir a partir de quan estem raonablement segurs de que el que diem és cert. El més habitual és fer servir un valor de p inferior a 0,05 (sobre 1). Això vol dir que el nostre resultat només apareixerà per atzar en un 5% de les vegades que repetim l’experiment i 95 de cada 100 vegades serà correcte. Cal dir que els físics fan servir nivells d’exigència molt superiors. Però és que la física és una ciència fàcil. Tots els protons de l’univers són idèntics. En canvi, no hi ha dues cèl·lules exactament iguals.

Que els meus resultats siguin bons 95 de cada 100 vegades sembla que no està malament, però això suggereix que, actualment, cinc de cada cent articles científics publicats son incorrectes! No perquè estiguin mal fets sinó perquè el punyeter atzar s’ha alineat per enganyar-nos. Podríem pujar el nivell fins al noranta-nou per cent? O fins al noranta nou coma nou? Podem, però cal vigilar, ja que si ens passem potser descartarem coses correctes que ens semblen errònies.

El cas és que en la comunitat científica hi ha un cert nivell de discussió per decidir en quin punt donem un resultat per vàlid. No podem evitar l’atzar, però el podem mesurar i decidir que fem amb ell. La tria serà una mica arbitrària i potser no serà universal però això de definir la fiabilitat d’un estudi és una cosa imprescindible i que sempre cal tenir ben establerta.