Archivo del Autor: Cuentos Cuánticos

Cuántica y Garabatos II

Como decíamos ayer, los diagramas de Feynman nos sirven para calcular las probabilidades de procesos que nos llevan de una situación inicial a una situación final que involucran distintos campos/partículas cuánticas.

Hoy vamos a explicar cómo es eso de que los diagramas en sí mismos son un número tal que al tomar su cuadrado nos da la probabilidad de un proceso.

En entradas sucesivas iremos afinando los detalles y explicando la aplicación de las reglas que vamos a enumerar hoy a campos físicos de interés.

Esta entrada es la continuación de:  Cuántica y Garabatos I

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Cuántica y Garabatos I

feynman y yoHoy vamos a pasar un ratito hablando de dibujitos y teoría cuántica de campos. Hoy es un magnífico día para empezar a hablar de los diagramas de Feynman.

La teoría cuántica de campos (TCC) es un campo de la física en el que el formalismo matemático está presente en todas partes aunque no siempre de la mejor manera.  La propia existencia y coherencia matemática de la TCC es un problema matemático que no ha sido probado. Hay diversas formas de definir una teoría cuántica de campos, ninguna se puede considerar matemáticamente completa, o consistente, o coherente.  Sin embargo, da igual como definas la teoría que al final, en un determinado sector de la misma, acabas con que todo se reduce a unos simpáticos dibujitos, los diagramas del señor Feynman.

En esta entrada os quiero contar qué entiendo yo por diagramas de Feynman. Tal vez no sea la mejor manera de entender esos bichos, o no sea de vuestro gusto, o sea totalmente incoherente, tal vez incluso puede que sea errónea, pero es mi forma de pensar sobre estos interesantes garabatos de la física.

Iremos profundizando en el tema en una serie de entradas que se irán escribiendo a lo largo de esta semana.

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Newton, eres grande en lo pequeño

La gravedad es la fuerza arquetípica de la que todos tenemos una constancia directa.  Es normal que fuera la primera interacción de la que dispusimos una formulación matemática formal. Como es bien conocido la ley matemática de la gravitación vino de la mano del amigo Newton.  En la actualidad tenemos una teoría más general para la gravedad, Albert Einstein nos proporcionó una nueva forma de entender la gravedad como la consecuencia de la cambiante geometría del espaciotiempo. En esta teoría el espaciotiempo es una entidad dinámica que interactúa con el resto de campos físicos.  Hay que decir que la relatividad general, la teoría gravitatoria de Einstein, no invalida a la gravedad de Newton sino que la contextualiza. En la relatividad general recuperamos la gravedad Newtoniana para campos gravitatorios débiles y velocidades pequeñas de los cuerpos gravitantes.  Así que esto no es una competición de la relatividad general está bien y por tanto la gravedad de Newton está mal.

En ciencia lo único que puede decir que una teoría no es válida es el experimento.  Las teorías tienen que predecir valores de los observables físicos y el experimento tiene que ser capaz de decir si los valores “reales” observados de esas magnitudes coincide con lo predicho por las teorías o no.

Por tanto, en ciencia hay una lucha eterna entre teorías y experimentos. Los experimentos nos dan los valores de las magnitudes físicas medidas y estos resultados se comparan con los valores predichos para dichas magnitudes por los modelos físicos. Así pues, confiamos en una teoría hasta que llega un experimento que esta no puede explicar.

Pues bien, de forma sorprendente (al menos a mí siempre me ha parecido sorprendente), la interacción gravitatoria no es la mejor conocida experimentalmente.  En la actualidad podemos decir que sabemos que la teoría de la relatividad general y su límite Newtoniano funcionan en un rango de distancias desde el mm hasta algo más allá del sistema solar.  Si bien es cierto que cada vez tenemos mejor control a grandes escalas, verificar y experimentar con el campo gravitatorio en escalas por debajo del milímetro es ciertamente complicado.

Pero parece que se ha hecho algún avance importante en este sentido como dicen en el artículo:

Gravity resonance spectroscopy constrains dark energy and dark matter scenarios

Vamos a ver de qué va esto.

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Vamos a morir todos

No parece haber mucha inteligencia ni ningún propósito detrás del universo.

No parece haber mucha inteligencia ni ningún propósito detrás del universo.

Cuando me hablan del diseño inteligente dando como “prueba” lo bien ajustadito que está todo para que nosotros podamos vivir en el universo, me da un poco de ternura. Sin duda el universo permite la vida en él, a las pruebas me remito, pero tampoco está fuera de ninguna duda que el universo es un sitio inhóspito y hostil para la vida. Todos los que propugnan lo bien diseñado que está el universo para permitir vida superior en él deberían seguir leyendo las instrucciones, porque amigos, el universo es una fabulosa máquina de matar.

En esta entrada hablaremos del fin del universo. Con las evidencia actuales sobre la constitución del mismo y sabiendo que su dinámica está dominada por una energía (oscura) que provoca la expansión, cada vez más acelerada, del mismo, podemos aventurar qué pasará en los próximos miles de millones de años.

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De “científicos metafísicos” y manipulación conspiranoica: La regulación génica

Esta entrada ha sido escrita por @yakandu

La comunidad conspiranoica vuelve a confundir (¿a propósito?) ciencia con pedantería, aunque esta vez no se ha pasado mucho, me ha inspirado para crear un corto post aclaratorio. El artículo de la página cosnpiranoica no será incluido para evitar posibles “altercados” (todos conocemos internet a estas alturas). La noticia original, el paper e información adicional están al final del post.

 

Al lío, como ya sabemos, para “crear” una proteína, necesitamos de otras proteínas llamadas ribosomas, acompañadas por un tipo concreto de RNA, leen los nucleótidos del ARN mensajero de 3 en 3, estos tríos son llamados codones, y cada codón “significa” un aminoácido más para cadena que acabará formando la proteína. En la noticia que pudimos leer hace unos meses (creo que incluso leí algún post sobre el tema en alguno de los blogs que solemos frecuentar los divulgadictos) se dice que unos científicos en EEUU habían descubierto que al parecer hay una segunda manera de leer ciertos codones, estos codones con doble sentido se denominan “duones” y la segunda forma de leerlos se relaciona con el control de los genes. No quedándose satisfechos con este descubrimiento, estos científicos valoran la posibilidad de que este doble sentido de los diferentes duones parece haber evolucionado en conjunto con su sentido habitual de lectura, y en biología, cuando algo no cambia, es porque es MUY importante.

Figura 1: Tabla de conversión “Codón – Aminoácido”.

Vale, ¿Y esto qué nos importa a los mortales?, pues nos lo cuenta uno de los autores del paper, el Dr. Stamatoyannopoulos:

“El hecho de que el código genético puede contener dos significados nos indica que muchos cambios que parecen alterar la secuencia final de la proteína y causar una enfermedad podrían en realidad estar interfiriendo con el control sobre el gen, o incluso podría estar influenciando sobre ambas cosas”.

Profundicemos en esta frase… Como sabemos (y vemos en la figura 1) hay ciertos codones que codifican para el mismo aminoácido, por lo que una mutación puntual en el nucleótido adecuado podría no derivar en la mutación de la proteína, pero al parecer sí que podría cambiar el otro sentido del codón, el regulador, pudiendo activar o desactivar o subir o bajar la frecuencia en la que se transcribe el gen.

Pasemos a la noticia en la página conspiranoica.

Al parecer (según el autor) los científicos llevamos desde los años 60 creyendo que el código genético es único y que en el genoma solo hay regiones codificantes y regiones basura. Pero ciertos biólogos (científicos metafísicos según el subtítulo, que vete tú a saber qué es eso) sospechaban que esto no era así ya que si tal afirmación fuese cierta no habría diferentes tipos de células y tejidos, porque si todas las células del organismo expresan los mismos genes en la misma cantidad, todas las células deberían ser idénticas, muy listos estos metafísicos.

Llegados a este momento el autor se mete a Wikipedia, busca sobre regulación genética para completar un poco la noticia del “código oculto en el genoma” y da con algo que poco tiene que ver con el artículo original. Da con que el llamado ADN basura, no existe, que tiene una función reguladora, y que no solo hay regiones codificantes y no codificantes, sino que existen regiones reguladoras.

Señoras y señores, bienvenidos a la década de los 90 (si no antes), donde se descubre definitivamente que en las regiones no codificantes del ADN hay secuencias donde se unen ciertas proteínas que regulan la expresión de ciertos genes, y que la composición de estas regiones de ADN “Basura” pueden dar lugar a ciertos plegamientos que silencian genes de muchas formas, como por ejemplo tapando genes, o las regiones que los regulan.

Al parecer el Dr Stamatoyannopoulos dijo:

“Por más de 40 años hemos asumido que cambios en el ADN que afectan el código genético únicamente afectan cómo se hacen las proteínas”

Esta frase, o está sacada de contexto para que el artículo quede bien, o este doctor habló sin pensar mucho (o para hacerse autobombo), porque como digo, esto se sabe desde hace bastante. Y digo sin miedo a equivocarme “se sabe” no “se sospecha”, como podría haberse dado cuenta el autor si hubiese mirado a las fechas de las citas en la Wikipedia.

Para finalizar, voy a dar material a los autores conspiranoicos para que trabajen en futuros artículos: Gran parte del ADN “basura” que regula ciertos genes son trozos de genoma de virus ancestrales que tras infestar las gónadas de nuestros antepasados quedaron ahí para siempre, en regiones aleatorias, incluso en mitad de genes que en su día fueron útiles y que al interrumpirlos quedaron inútiles. (EVOLUCIÓN, BAM!)

De ahí puede derivar que entre esos genes están los que nos podrían haber dado alas para volar, o escamas para protegernos, o que el gobierno estudia como reactivar ese genoma vírico para luego vendernos las vacunas, o que los extraterrestres nos pusieron esos trozos de genoma estratégicamente para hacernos evolucionar de forma dirigida (esto se denomina, a grandes rasgos, eugenesia, y era lo que Hitler pretendía con el tema de la supremacía blanca) más rápido y hacerse amigos nuestros, o usarnos como ganado en el futuro… Quien sabe, igual escribo un guion sobre esto y lo mando a Hollywood.

Señoras y señores, la noticia no ha sido manipulada mucho, pero lo suficiente para confundir a ciertas personas que no saben sobre el tema y que piensen cosas como que los “científicos metafísicos” no se equivocaban, y de ahí a creer en otras conspiraciones mayores hay pocos pasos.

Coger una noticia bien escrita, basada en un trabajo bien hecho y escribir una noticia mezclando información vieja (incluso desfasada, según les convenga) con nueva y con medias verdades para darle un aire misterioso NO ES ETICO.

Referencias

Un par de ejemplos de recientes estudios en el tema del ADN basura:
http://esmateria.com/2012/09/05/un-estudio-ilumina-la-materia-oscura-del-genoma/

http://www.abc.es/20120905/ciencia/abci-mapa-genoma-201209051924.html

Articulo divulgativo sobre el genoma vírico integrado en el humano:

http://axxon.com.ar/noticias/2010/02/yo-virus-por-que-usted-es-solo-mitad-humano/

Noticia original:

http://www.scienceworldreport.com/articles/11648/20131217/scientists-discover-second-genetic-code-hidden-in-dna.htm

Paper original:

http://www.sciencemag.org/content/342/6164/1325

Esta entrada ha sido escrita por @yakandu