Arxiu de la categoria ‘General’

La onada que ens creua

dijous, 28/09/2017

Una onada ens ha creuat alterant-ho tot al seu pas. Es tracta d’una ona gravitacional, és a dir una alteració de l’espai causat pel daltabaix que va tenir lloc en el camp gravitatori quan dos forats negres es van fusionar. Eren dos monstres de 31 i 25 masses solars que van generar un nou forat negre de 53 masses solars. Si ens hi fixem, el resultat final és menor que la suma dels inicials. La diferència es va transformar en energia distorsionant la gravetat en el procés.

Això va passar fa mil vuit-cents milions d’anys, que es el temps que aquella ona gravitacional ha trigat a arribar fins aquí desplaçant-se a la velocitat de la llum. El dia 14 d’agost va creuar la Terra i l’espai mateix es va estirar i arronsar durant uns instants.

No és la primera vegada que detectem ones gravitacionals. La primera va ser al setembre del 2015 (i anunciada al febrer del 2016). Una segona es va detectar el juny del mateix any i, a principis d’estiu d’aquest any, una tercera. Però aquesta quarta ha sigut diferent. No per l’ona en sí, sinó per la manera com l’hem detectat.

Fins ara hi havia el sistema LIGO en funcionament, amb dos detectors. Un a l’estat de Louisiana i l’altre a l’estat de Washington. Als dos extrems dels Estats Units. Per saber que una ona gravitacional havia creuat el planeta calia que els dos detectors captessin el senyal amb una diferència de temps minúscula. Això permetia descartar falses senyals i també indicar en quina direcció havia passat, de manera que podíem saber aproximadament de quina banda de l’espai procedia. Però amb només dos detectors el marge d’error era molt gran.

Ara, però ha entrat en funcionament un tercer detector. Fonamentalment és idèntic als LIGO, però aquest és un detector europeu, el VIRGO, instal·lat a Pisa, Itàlia. La gràcia és que amb tres detectors, la capacitat per identificar l’origen del senyal es multiplica per deu. Ara ja podem “triangular” el senyal i acotar molt d’on ve. Això vol dir que quan es detecta el pas d’una ona gravitacional, immediatament podem apuntar telescopis de tota mena en aquella direcció. La combinació entre els detectors gravitacionals i els telescopis òptics, de raigs X o els radiotelescopis, permetrà analitzar amb un detall impensable fins fa poc aquests fenòmens i regions ocultes de l’univers.

Estan a punt d’anunciar els premis Nobel d’aquest any, i no és cap secret que la detecció de les ones gravitacionals està al primer lloc de la majoria de travesses. En breu ho sabrem. Poder identificar la localització de l’origen d’un d’aquests fenòmens seria un marc molt adequat per envoltar la concessió del premi.

Meduses dormileges

dimecres, 27/09/2017

Hi ha poques coses que semblin menys interessants que la vida de les meduses. A part de deixar-se portar pels corrents i de picar als banyistes despistats que les toquen, es diria que poca cosa fan. Però les aparences enganyen i si ens prenem la molèstia d’observar-les una estona veurem que es poden desplaçar “nedant” gràcies a determinades contraccions rítmiques de la característica ombrel·la que forma el cos. Aquesta capacitat els permet moure’s cap a la superfície o baixar cap aigües més fondes. És veritat que això tampoc és una gran festa, però en tot cas, no són organismes que es deixin portar pels corrents sense més.

En realitat no podem esperar comportaments gaire complexes en uns animals que tenen un sistema nerviós absolutament rudimentari. Encara no hi ha cap cefalització, és a dir que no hi ha cap estructura que concentri neurones com per processar-les de manera massa sofisticada. Els impulsos neuronals es mouen per una xarxa difosa que s’escampa per tot el cos de la medusa. Això no vol dir que siguin del tot insensibles. Després de tot, tenen receptors per detectar, per exemple, la llum i en funció d’això orientar el seu moviment. Son organismes senzills, però no cal subestimar-los.

I curiosament han descrit una propietat ben insospitada en el comportament de les meduses. Contra tot pronòstic, sembla que també poden passar estones “dormint”.

En realitat la majoria d’animals, des dels mamífers fins als insectes o els cucs, dediquen estones del dia a dormir. Però en organismes tan relativament simples com les meduses no s’havia descrit fins ara aquest comportament. En realitat sembla difícil parlar de “dormir” en un animal del que tampoc podríem dir amb certesa que estigui “despert”, per això es parla de “activitat similar al dormir”. Una situació que ha de complir tres condicions: En primer lloc, la medusa ha de mostrar menys activitat que en la fase “desperta”. A més, ha de respondre menys als estímuls externs. I finalment ha de tenir sistemes de compensació, és a dir que si no la deixem dormir, després tindrà més son durant el dia.

Per mesurar-ho, van contar el nombre de batecs que feia la ombrel·la durant el dia i durant la nit. Aviat van veure que durant la nit, el ritme de pulsacions baixava clarament i incloïa estones sense cap pulsació. Després van analitzar el temps de resposta a estímuls. Per fer-ho van aprofitar que la medusa amb la que feien l’estudi té tendència a situar-se sobre una superfície. El que feien era deixar-la en un contenidor dins l’aigua que podien enfonsar, de manera que sobtadament la medusa quedava allunyada del fons. Immediatament l’animal es desplaçava cap el fons. Ara bé, si això es feia durant la nit, el temps que trigava a començar a moure’s era més gran que si es feia durant el dia. Ah! I si immediatament tornaven a fer-ho, ja no hi havia diferencia. Amb el primer estímul la medusa quedava desperta.

I finalment van anar emprenyant les meduses amb xorros d’aigua cada vint minuts per no deixar-les dormir durant la nit. Això feia que al dia següent, l’estat de dormir aparegués en les primeres hores del dia. Si fa no fa, com qualsevol adolescent que surt de festa i necessita recuperar el són durant el mati.

L’estudi és interessant ja que indica que no cal un cervell per tenir la necessitat de dormir. Aparentment deu ser una característica de les xarxes neuronals de qualsevol tipus. Fins i tot les difoses com les d’aquests organismes.  També s’ha vist que, com a nosaltres, la melatonina pot modular el son de les meduses, cosa que indica que hi ha un mecanisme comú implicat en aquest curiós estat que presenten quasi tots els animals. Encara ignorem la finalitat del dormir, però les hipòtesis també hauran d’incloure explicacions per animals tan simples com les meduses. I sempre queda la pregunta… en que deuen somiar les meduses?

Castells de focs i química redox

dimarts , 26/09/2017

Final de festa i castell de focs. Ahir va ser el piromusical de la Mercè, però la majoria de pobles i ciutats ja han anat gaudint de la seva festa major i dels corresponents castells de focs. Un espectacle que no para d’evolucionar però que sempre acaba tenint com a punt de partida un seguit de reaccions químiques i d’efectes físics que finalment generen els esclats de llum i color que ens deixen bocabadats.

La part important i la que històricament va permetre que es comencessin a fer focs artificials és, naturalment, la pólvora. És el compost que permet empènyer el coet cap a l’altura desitjada, però això sol quedaria molt poc interessant. La gràcia és l’esclat de color que té lloc quan arriba el moment precís. Això s’aconsegueix fent que tingui lloc una reacció química d’oxidació-reducció (o “redox”). Sona avorrit, però fins i tot una foguera a la llar de foc no deixa de ser una reacció d’aquest tipus: els components de la fusta reaccionen amb l’oxigen de l’aire i alliberen energia en forma de calor i llum. Doncs en els focs artificials ha de passar el mateix però de manera més ràpida, explosivament ràpida. Per això es preparen per separat un element que cremarà i un altre que aportarà oxigen (essencialment nitrats, clorats o perclorats) perquè la reacció tingui lloc. Amb això es pot aconseguir l’explosió de la mida i intensitat desitjades.

Ara només queda el color. Si afegim diferents productes químics, podem generar llum de diferents colors en funció dels àtoms que es trobin enmig de l’explosió. El que passarà és que part de l’energia alliberada per l’explosió passarà a alguns electrons dels àtoms aquests. Els electrons esta, normalment en un determinat nivell energètic, però si els hi donem una “empenteta”, passen a nivells d’energia més elevats. Allà, però, no hi estan gaire estona i tornen a caure al seu nivell original, alliberant en la caiguda l’excés d’energia que havien captat. I aquest alliberament el fan en forma de llum. La gràcia és que cada àtom disposa d’una combinació d’electrons situats en uns nivells d’energia únics i particulars. De manera que la llum que emetrà cada àtom quan els electrons retornin al nivell que els correspon tindrà una energia característica, i això vol dir un color característic.

Per exemple, les sals que contenen calci generen llum de color taronja, El sodi dóna el groc, el bari verd, el ferro daurat i el coure blau. També s’hi pot afegir altres elements, com el magnesi o el titani, per aconseguir més brillantor ja que emeten llum blanca. La gràcia d’un bon artista dels focs artificials és dominar la química d’aquestes reaccions que, sovint, pot ser realment complexa.

Ara, la majoria de festes majors ja han passat, de manera que caldrà esperar una mica, potser fins cap d’any, per tornar a gaudir de l’espectacle que ofereixen un seguit de reaccions d’oxidació-reducció entre diferents compostos químics ben triats.

El que amaga en Piolin

dilluns, 25/09/2017

Els humans som bastant donats a fer criaturades, per molt que mirem de dissimular-ho rere vestits seriosos, cares de circumstàncies i oratòria refinada. Per justificar-ho potser es podria fer servir l’excusa de fenòmens neotènics. La neotènia és un fenomen que té lloc a la natura i que consisteix en el fet de mantenir determinats caràcters infantils en organismes adults. Un dels més esmentats és la presència de brànquies en els exemplars adults dels axolots (Ambystoma tigrinum). Aquest animal és un amfibi i les brànquies haurien de desaparèixer en arribar a l’edat adulta. És com si les granotes mantinguessin la cua que tenien mentre eren capgrossos.

Això de les característiques infantils presentades en adults ho trobem molt sovint en els dibuixos animats. Si vols que un personatge resulti entranyable, simplement l’has de caracteritzar amb característiques típiques dels bebès. El motiu és que inconscientment les identificarem i immediatament començarem a experimentar un sentiment de simpatia. Això ho va descriure ja fa molt temps el gran etòleg Konrad Lorenz. Al seu llibre “Consideracions sobre les conductes animal i humana” hi ha una figura on compara les característiques infantils i adultes que desperten reaccions de tenir cura de les cries. Essencialment es tracta de front alt, ulls grans, nas petit i un cap gran respecte del cos.

El ratolí Mickey és un exemple paradigmàtic d’aquest fenomen, tal com va posar de manifest l’Stephen Jay Gould. Però això mateix també ho podem observar en el personatge de la Warner Bross “Piolin” (“Tweety” en anglés i “Piuet” en català, tot i que es fa servir molt poc). Aquests dies s’ha fet famós per motius ben insospitats, però és una bona ocasió per verificar que si el personatge és simpàtic és, precisament perquè mostra totes les característiques neotèniques que activen el sentiment de simpatia en els humans.

Per començar el seu cap és enorme. Si el comparem amb el d’un canari real veiem que les  proporcions entre cos i cap estan, pràcticament, invertides. També destaquen els ulls, que ocupen la majora part del cap en el dibuix però que son simplement dos petits puntets en els animals reals. En canvi, el bec s’ha reduït molt i gairebé no destaca, igual que el nas dels nadons. En animals que no tenen nas, el bec fa la mateixa funció des del punt de vista psicològic quan interpretem l’estructura de la cara. Tot combinat fa que en Piolin resulti tendre i entranyable a primer cop d’ull. En canvi el seu rival, el gat Silvestre, no té cap possibilitat de caure bé.

El front és petit, la boca i el nas són grans i destacats. Els ulls són grans, però com que li han posat unes galtes molt grosses, ocupen un percentatge relativament petit del crani (per descomptat molt menor que el percentatge d’en Piolin). Finalment, la proporció entre el cap i el cos s’acosta a la normal en un adult. Tot pensat per evitar que desperti sentiments de simpatia. Tot i que no està tan marcat, és el mateix que trobem en un altre parell de personatges: Tom i Jerry.

Tot plegat pot semblar una ximpleria, però aquesta mena de detalls es tenen compte a l’hora de dissenyar personatges i fins i tot objectes. La manera, inconscient, com el nostre cervell interpreta les proporcions que observem fa que ens predisposem d’una o altra manera i que les probabilitats de decidir-nos a comprar alguna cosa o a identificar-nos amb algun personatge variïn extraordinàriament.

Aquests dies n’hem vist un bon exemple ja que al famós vaixell hi havia diferents personatges, però el que va guanyar el cor de tothom va ser, immediatament, en Piolin. També ajuda el fet que era el que més contrastava amb l’absurd creixent de la situació, però les seves proporcions corporals hi han tingut un paper més rellevant del que podríem imaginar.

Suflé!

divendres, 22/09/2017

Si hi ha un plat que ha conquerit les portades de molts diaris al llarg dels últims anys, no hi ha dubte que aquest és el suflé (o soufflé). Amb una certa periodicitat hem trobat titulars que feien referència a un suflé que no es decidia a baixar. I aquesta insistència ja ens dóna alguna pista sobre la principal característica del suflé; és un plat que està curiosament inflat però que no és manté així indefinidament. La realitat és que preparar un bon suflé requereix per part del cuiner l’aplicació d’un grapat de principis tant de la química com de la física.

L’etimologia de la paraula ja ens ofereix alguna pista de la clau del suflé. La paraula deriva del francès “soufflé”, que vol dir “bufat” o “inflat”. Es tracta d’una mena de pastis inflat físicament com si haguéssim bufat aire al seu interior. En realitat no l’hem bufat, és clar, però l’efecte és similar.

Per fer un suflé cal començar batent clara d’ou. En fer-ho es forma una mena d’escuma constituïda per petites bombolles on queda atrapada una petita quantitat d’aire. Segons l’estona que hi dediquem i la gràcia que tinguem batent les clares, aquestes bombolles tindran una mida o una altra. El que interessa és que siguin molt petites. Això es nota pel color. Com més blanc quedi el batut més petites seran les bombolles. Aquestes bombolles son similars a les de sabó, però en aquest cas la paret de la bombolla la formen les proteïnes que hi ha a la clara de l’ou, essencialment ovoalbúmina.

Després toca escalfar la massa obtinguda. La gràcia és que en escalfar-se, l’aire de l’interior de les bombolles es dilata. Això fa que la bombolla es faci una mica més gran. Macroscòpicament, el resultat de petits guanys en el volum de milions de bombolles farà que el suflé es vagi inflant. A més, com que la major part de l’interior acabarà per ser aire, la textura quedarà especialment esponjosa i suau.

Però aconseguir això no és senzill. La temperatura a la que escalfem el suflé és molt important. Si és massa alta aconseguirem coure les proteïnes que formen les bombolles i ja no es podran dilatar. Si és massa baixa, l’aire s’anirà evaporant lentament i tampoc farà créixer la bombolla. D’altra banda, si traiem el suflé del forn massa aviat, l’aire de l’interior es pot refredar i recuperarà el volum inicial, “desinflant-se”.

També és important la resta de coses que afegim al suflé. Cal vigilar molt que no hi hagi elements que perjudiquin la consistència de les bombolles, i en aquest sentit, els greixos resulten particularment perjudicials. Les molècules dels greixos desestabilitzen l’estructura que forma la bombolla i, com si fos un detergent, fan que es desfacin i perdin la capacitat  de retenir aire (i en conseqüència, d’inflar-se). Aquest és un dels motius que obliga a retirar el rovell de l’ou, ric en greixos, per fer el suflé.

Un bon suflé és un plat difícil de preparar. A més, és un plat efímer ja que quan perdi calor s’anirà desinflant. Aquesta és una manera fàcil d’identificar-lo. Si passat un temps raonable, no és desinfla… és que no era un suflé!

 

Ficcions i realitats

dijous, 21/09/2017

“La violència és l’últim recurs de l’incompetent”

La frase és de Salvor Hardin, un dels personatges de la primera de les novel·les de la saga “Fundació”, del gran Isaac Asimov. Hardin és un alcalde que ha de fer front a enemics que el superen en força i que fan grans discursos plens de paraules amables però buits de contingut. Evidentment troba la manera de resoldre la situació. La idea no és fer una resistència passiva i no-violenta, que pot funcionar si t’enfrontes a cultures com l’anglesa però que potser no tindria tant èxit davant de l’Estat Islàmic, sinó intentant ser més llest que els seus enemics. Buscant les febleses i contradiccions i explotant-les amb enginy.

La Fundació és, en realitat, una saga de novel·les que descriu la caiguda d’un suposat “Imperi Galàctic” i dels esforços d’un grup d’homes per minimitzar els efectes de la caiguda. El motiu del col·lapse l’explica el personatge central, Hary Seldon, quan parla de les febleses de Trantor, la capital imperial. Una capital cada vegada més especialitzada en la gestió, més vulnerable, més depenent d’explotar la resta dels seus territoris i amb cada vegada menys responsabilitat social. Asimov es va inspirar en Roma i la caiguda del seu imperi per escriure la novel·la, però la història en va plena d’exemples similars.

És curiós com la ciència ficció permet especular amb els canvis socials que poden tenir lloc en futurs més o menys llunyans. Per descomptat, un dels clàssics més aconseguits és “1984”. Allà proposa el concepte de doblepensar, la capacitat de creure simultàniament i sense problemes dues coses contradictòries. Ara ja en tenim una versió inicial amb la postveritat. També en “Un món feliç” trobem que els habitants viuen pendents del “soma”, una droga que els genera felicitat però els deixa sense voluntat. Hi ha qui opina que ara s’aconsegueix un efecte similar amb molts programes de televisió. Potser és una mica exagerat, però…

A “La lluna és una cruel amant” es descriu el camí que fan els habitants de la Lluna per aconseguir la independència de la Terra. L’ambientació futurista i els detalls sobre la vida a la lluna només són una excusa ja que l’interessant és el desplegament polític que han de fer per esquivar les tropes terrestres, mobilitzar la població lunar, aconseguir el reconeixement d’algun país important i esquivar les trampes de les “terceres vies” que els proposa l’autoritat terrestre.

I fins al còmic trobem interessants distòpies futuristes que permeten reflexionar una mica. La importància d’una bona separació de poders es manifesta clarament als còmics de “Jutge Dreed“, basada en un cos de jutges que actuen directament com policia, jutge, jurat i botxí. N’han fet un parell de pel·lícules que sota el fum dels trets, les explosions i les execucions espectaculars dels dolents molt dolents, destil·len un cert aire totalitari, inevitable quan el personatge d’un jutge té un poder excessiu.

En duen ciència ficció, però moltes vegades la ciència només és un embolcall i també podríem parlar de política-ficció o social-ficció. De fet, les històries que és limiten a especular amb el futur de la tecnologia i la ciència són les menys interessants. D’altra banda, la realitat sembla tenir pressa i cada vegada atrapa més aviat les fantasies futuristes dels autors.

Àlien, la biologia improbable

dimecres, 20/09/2017

S’ha mort en Harry Dean Stanton, actor americà que recordo per dues pel·lícules de fa uns quants any; “Paris, Texas” i, sobretot “Alien, el 8è passatger”. La notícia m’ha recordat l’angoixant primera història de la saga “Alien” i la por que va fer al seu moment. Res a veure amb les riallades de les absurdes últimes entregues.

El cas és que, més enllà de la història, la biologia dels àliens de la pel·lícula tenia algunes característiques difícils d’entendre. Per exemple, la seva capacitat per buscar preses a las que adherir-se i introduir un embrió dins el cos on anirà creixent fins que, quan arribi el moment en sortirà fent explotar el pit, queda molt espectacular, però resulta desconcertant. I es que a les pel·lícules, els àliens podien “parasitar” humans, gossos i alguns alienígenes de mida considerablement més gran que un humà. El cas és que de paràsits n’hi ha de molts tipus, però tots tenen un cert grau d’especificitat envers els seus hostes.

Els àliens haurien de ser molt bons atacant espècies del seu planeta, però és extremadament improbable que la seva fisiologia sigui compatible amb la d’espècies d’altres mons. Com saben on és la boca? Com saben diferenciar la larinx i la faringe? Com és que els nutrients humans son compatibles amb el seu metabolisme alienígena? Molta, massa casualitat. Sí, es parla d’un sistema de transferència horitzontal de gens que podria ajudar. Però això només funciona entre organismes que comparteixen DNA i  codi genètic.

D’altra banda, hi ha el tema de la seva sang àcida. L’anomenen “àcid molecular”, cosa que no vol dir gran cosa ja que tots els àcids són molècules d’un tipus o altre. En tot cas, això de tenir una sang que desfà fins i tot el metall complica molt l’existència. Nosaltres podem fabricar una bona quantitat d’àcid dins el nostre cos. El clorhídric que fem servir per digerir els aliments és un àcid que no està malament, però queda a anys llum de la capacitat de la sang dels aliens i obliga a tenir una bona capa de mucopolisacàrids protegint la paret de l’estómac. Com s’ho fan els àliens per evitar que els seus vasos sanguinis quedin desfets?

Una possible resposta la dóna el “metge” de la primera pel·lícula quan explica que el seu metabolisme es basa en “silicones polaritzades”. Bé, les silicones es caracteritzen per ser molt resistents a determinats tipus d’àcids, de manera que… podria ser. Però això porta a un altre problema. Quan la criatura neix, fent esclatar el pit de la víctima i generant molt mal rotllo entre els que s’ho miren, és més aviat petitoneta. El problema és que en poques hores creix fins assolir més de dos metres i això fa que et preguntis… com s’ha alimentat per créixer tant? Perquè per construir aquest cos li haurà calgut una bona quantitat de silici si ha de fabricar aquestes “silicones polaritzades”! D’on l’ha tret?

A les pel·lícules acostumen a passar per alt la dificultat que tenen tots els organismes per incorporar els materials necessaris per generar nova matèria orgànica amb al que construir el propi cos. És complicat, requereix un metabolisme molt afinat i ajustat als nutrients disponibles i sobretot, requereix temps.

Al final, la biologia dels àliens resulta extremadament improbable, contraria a qualsevol metabolisme i contradictòria amb moltes lleis físiques. Tant se val. La pel·lícula era genial i podem passar per alt tots aquests detalls, (encara que això no vol dir que no ens n’adonem).

Els IgNobel 2017

dimarts , 19/09/2017

Com cada any per aquestes dates, ja ha tingut lloc la cerimònia d’entrega dels premis IgNobel. I com cada any, n’hi ha per triar i remenar. Això sí, sempre rient i, tot seguit, pensant una mica, que d’això és tracta.

Reconec que el primer m’ha fet molta gràcia. No directament per mi, sinó per companys que segur que estarien disposats a discutir hores i hores sobre el tema. Però és que tots els amants dels gats tenen opinions molt contundents sobre aquest tema. El premi IgNobel de física l’ha guanyat un investigador francès per un treball, publicat a  Rheology Bulletin, on es pregunta si “els gats poden ser sòlids i líquids alhora?”. N’hi ha prou de mirar fotos de les que hi ha per internet per veure que el tema és més complex del que sembla. Recordem que la reologia és la ciència que estudia la deformació i el flux de la matèria.

El Premi d’economia se l’ha endut un estudi sobre els efectes de subjectar un cocodril en les habilitats per jugar a les màquines escurabutxaques. La idea era veure com situacions emocionants o estressants (i aguantar un cocodril d’un metre de llarg ho és) afecta la manera com jugues, les sensacions que t’ofereix el joc i coses així. Hi ha altres maneres d’estressar als individus estudiats, però la dels cocodrils és, si més no, imaginativa. Previsiblement l’estudi l’han fet uns australians.

El de física de fluids ha caigut en un grup que ha descobert que, quan camines amb una tassa plena de cafè, es vessa menys líquid si camines cap enrere. En realitat, a l’estudi proposen que encara és millor caminar aguantant la tassa des de dalt, però això sembla menys graciós. L’estudi era per veure com es formen les ones generades per la oscil·lació del líquid a la tassa, com se sumen i de quina manera es poder minimitzar els efectes.

És interessant l’estudi sobre els mecanismes cerebrals implicats en les persones a les que els formatges no els agraden. A mi, que els formatges “potents” simplement em resulten repugnants, m’interessa especialment. Sembla que alguns circuits implicats en el plaer i la satisfacció, no se’ns activen en resposta a aquests formatges. Altres persones si que experimenten aquesta resposta i el formatge els genera plaer i no entenen com jo només sento olor a peus i prou.

I un que han guanyat uns investigadors de Barcelona! Un treball en el que han vist que els fetus responen millor a la música si els altaveus estan situats dins la vagina de la mare! Abans que digueu que quines collonades d’estudiar, recordeu que de vegades cal fer estudis de desenvolupament del sistema nerviós en fetus i per això cal generar estímuls als que aquests responguin. Una manera de fer-ho és analitzar amb ecografia el canvi en l’expressió facial del fetus quan rep estímuls sonors com la música. Amb aquest sistema és pot controlar millor l’anàlisi i obtenir diagnòstics més acurats. De manera que, com sempre amb els IgNobel, podem riure, però també aprofitem per pensar i aprendre alguna cosa.

Vergonya…

dilluns, 18/09/2017

Això de ser tímid és una llauna. La poca capacitat per trencar el gel, per interactuar amb la gent i per establir contacte en general fa que et perdis grapats d’oportunitats de tota mena a la vida. Amb el temps vas aprenent a controlar-ho, però sempre queda una veueta amagada en algun racó del cervell que et va demanant que callis, que passis desapercebut i que fotis el camp. Si més no, els humans podem fotre el camp, però hi ha uns altres organismes que mostren una característica similar i que no tenen opció a marxar. Es tracta dels arbres. Dels arbres tímids o vergonyosos.

És un fenomen molt curiós que desconeixia fins que fa poc temps l’he vist comentat per les xarxes. La “Timidesa dels arbres” és el nom que es dóna a un fenomen que fa que determinades espècies d’arbres evitin tocar-se amb els arbres del costat. El resultat és que si passes per un bosc d’aquests i mires a dalt pots veure ´com el perfil de les copes dels arbres forma una mena de puzle fet de peces que encaixen, però que deixen un espai de separació.

Estèticament és extraordinari i en aquests boscos es poden obtenir unes imatges espectaculars, però el fenomen resulta més estrany del que sembla i la veritat es que encara no tenim massa clar quin en és el mecanisme que s’hi amaga. Com sap l’arbre en quin moment ha de deixar de créixer en aquella direcció perquè a un pam hi ha un altre arbre?

Una opció és que sigui un fenomen mecànic. Quan les fulles comencen a entrar en contacte amb alguna cosa, es lesionen, cauen i s’inhibeix el creixement per aquell costat. Una altra opció és que detectin que alguna cosa fa ombra per determinat costat i això també inhibeixi el creixement. En organismes on la llum és la seva font d’energia, la sensibilitat a la llum i l’ombra és una característica molt més marcada que en animals.

Tampoc es pot descartar que hi hagi un intercanvi de senyals químics. Sabem que en resposta a diferents estímuls, els vegetals emeten substancies volàtils que indueixen respostes en altres vegetals propers. Podria ser que en aquest cas, quan detectessin que la concentració d’alguna molècula augmenta per sobre de determinat llindar, vol dir que les fulles de l’arbre veí es troben massa a prop i això bloqueges el creixement. De fet, com que aquest fenomen s’ha observat en diferents espècies, és possible que no sempre es tracti del mateix mecanisme per induir-ho, tot i que el resultat final sigui el mateix.

Per desgràcia, per les nostres comarques no hi ha arbres d’aquesta mena. La Timidesa dels arbres s’ha descrit en alguns tipus d’eucaliptus d’Austràlia, altres arbres de Borneo o Malàisia i també del Japó. Un motiu més per fer turisme a indrets remots!

Un altre tema pendent d’esbrinar és quin és el sentit d’aquest fenomen. Podríem pensar que es tracta d’una adaptació per aprofitar millor la llum. Si ets un arbre i evites que les teves fulles topin amb les dels arbres veïns, d’una banda es danyaran menys i de l’altra, n’hi haurà menys que quedin a l’ombra de manera que s’aprofitarà millor la llum. Però, és clar, això només funciona si l’arbre del costat col·labora. Semblaria que els arbres que no es comportin d’aquesta manera jugarien amb avantatge i acabarien per eliminar als competidors més tímids.

De fet, ja se sap que els tímids tenim menys futur i que sempre que arriba algú més decidit s’emporta el premi.

Canvi de destí

divendres, 15/09/2017

Un dels avenços que va modificar més intensament el futur dels països va ser l’establiment de les xarxes ferroviàries. Disposar de ferrocarrils que poguessin transportar persones i productes en grans quantitats i de manera molt més eficient que per les carreteres generava un canvi d’escala en les capacitats econòmiques de qualsevol indret.

El principi físic del ferrocarril és basa en el baix coeficient de rodament del metall sobre el metall. Això del coeficient de rodament vindria a ser la resistència que apareix quan un objecte roda sobre una superfície llisa. La fricció que hi ha entre la roda i el rail és molt inferior a la que hi ha entre, per exemple, el pneumàtic i l’asfalt. Així, la major part de l’energia aplicada serveix per desplaçar i no per vèncer la resistència causada pel fregament.

Mirar la xarxa de ferrocarrils té un curiós atractiu, i els aficionats a les maquetes de trens en poden donar fe. En principi només es tracta d’anar afegint rail rere rail, disposats sobre un sistema que absorbeixi el pes dels combois que hi passaran i que eviti que les vies es deformin. Però de seguida salta a la vista que el punt més feble de la xarxa ferroviària són els punts de bifurcació de la via. Allà on cal prendre la decisió de triar un camí o un altre.

El sistema s’anomena “canvi d’agulles” i quan es mira atentament s’observa una insospitada complexitat. La idea és senzilla. Hi ha vies que segueixen rectes i a tocar n’hi ha unes altres que adopten el gir. Desplaçant lleugerament aquestes últimes, el camí que seguirà el tren queda marcat en una o altra direcció. Naturalment, aquest és un punt molt delicat de la via. Un comboi ferroviari porta molta inèrcia i desviar-lo del camí requereix absorbir una part important de l’energia cinètica que l’empenyeria a seguir recte. Per això , en aquestes zones han d’anar més lentament i, tot i així, el desgast de les vies que el formen, resulta important.

Els primers canvis d’agulla eren relativament senzills. El mecanisme que desplaçava la part mòbil del sistema era accionat per un encarregat que ho feia manualment. Una imatge clàssica en algunes pel·lícules antigues era la del guardaagulles anant en bicicleta cap el lloc del desviament per activar la palanca que decidia per on aniria el tren  En els vells temps, amb una circulació de trens més aviat escassa, era factible, però aviat va caldre optimitzar-ho, de manera que es van desenvolupar sistemes de cables que, des de l’estació permetien activar el canvi d’agulles sense necessitat e desplaçar-s’hi. Era una millora, però de seguida va quedar superada pels sistemes elèctrics i després pel control informàtic de la xarxa del ferrocarril.

En paral·lel, el sistema físic del canvi d’agulles ha anat millorant. El cas límit és el dels que tenen els trens d’alta velocitat, en els que en cap moment pot deixar d’haver contacte entre la roda i el rail. Això fa que tinguin més parts mòbils que els tradicionals, que només havien de desplaçar els extrems d’un parell de rails amb l’extrem esmolat.

Instal·lar-los és complicat. Amb una certa freqüència s’han de reemplaçar. Són un punt delicat de la xarxa de ferrocarrils… Hi ha qui pensa que són una llauna i que tampoc n’hi ha per tant, però sense ells la funcionalitat del sistema de transport seria mínima.