Pols d'estels

Publicat originalment al bloc del Centre d’Estudis i Investigacions Comarcals, CEIC Alfons el Vell.

És la ciència una part de la cultura humana? Si fem la pregunta d’aquesta manera segurament la majoria de persones respondran que sí. Nosaltres n’estem convençuts. I no sols això, sinó que pensem que la ciència, aquella part del coneixement humà que pretén entendre les lleis que governen la natura i tracta d’aplicar-les pel benestar de la humanitat, és una de les grans gestes de la nostra espècie en la història.

En ple segle XXI, vivim en un món tecnològic que no es podria entendre sense els grans avanços que la ciència i la tecnologia han fet els darrers 100 anys. Mirem on mirem la ciència se’ns hi apareix: en el coneixement que amaga un mòbil, en la presència discreta dels satèl·lits de comunicació, en el GPS que guia un cotxe, en les sofisticades proves mèdiques d’un hospital, en les comunicacions digitals, fins i tot en el menjar de taula…

Es podria suposar que la majoria dels usuaris de tecnologia coneixem, encara que siga bàsicament, els principis científics en què es basen. De fet, una part dels nostres impostos s’han invertit en la recerca que ha fet possible la recent revolució tecnològica i a més, a les assignatures científiques de l’ESO i el Batxillerat es donen les eines tècniques bàsiques per comprendre el món actual. Però, els comportaments i les accions que fan els ciutadans denoten que no han assolit aquests coneixements, que els han oblidats o que no els consideren importants en el dia a dia.

Cal dir que els ciutadans no podem delegar totalment en el coneixement científic. Al llarg de la vida hem de decidir de manera responsable i racional sobre diversos dilemes que la societat ens planteja i, per això, hem de posseir els criteris suficients per no errar, per tindre una opinió ben fonamentada. Sense educació científica, molts ciutadans sucumbeixen fàcilment a les falses solucions de les pseudociències i als temors de les conspiracions globals. I així observem que quan no ens curem a la primera o ens fan por les medicines ens recomanen l’homeopatia, que només és aigua amb sucre. Quan el diagnòstic és greu i el pronòstic temible, inviten a provar les medicines alternatives, com sucs i plantes, amb nefastos resultats. Però n’hi ha molt més: acupuntura, hipnosi, percepció extrasensorial, chemtrails, etc.

La ciència ensenya a pensar racionalment, també en l’àmbit social i cívic. Ensenya a ser crítics, a rebutjar el principi d’autoritat, a creure només les evidències contrastades. El mètode científic és un dels grans invents de la humanitat. I per això que la ciència s’ha de considerar part de la cultura humana. En aquest temps ja no s’hi val a ser de lletres i no voler saber res de ciències, ni al contrari: cada vegada és més important la ciència transversal.

És veritat que comprendre els nous avanços científics requereix un esforç de vegades superior al que exigeixen altres branques del saber. Per tal de resoldre aquesta dificultat va nàixer fa segles, de la mà de Galileo Galilei, la divulgació científica, amb la qual els científics expliquen de manera didàctica el seu treball i els seus descobriments. És d’alguna manera un retorn agraït dels científics a la societat per la confiança i la inversió econòmica que s’ha hagut de fer per la seua recerca. I per això actualment, encara que tímidament, la divulgació científica comença a demanar-se en les convocatòries de fons científics.

El CEIC Alfons el Vell, ben conscient d’aquest requeriment i amatent a totes les branques del coneixement, ha ofert els darrers quatre anys diversos cicles de conferències de ciència i tecnologia a càrrec de científics de la Safor i, vist l’èxit assolit, es vol eixamplar aquesta vessant a partir d’enguany, amb la col·laboració de la Universitat Politècnica de València amb activitats d’alguns dels seus investigadors. En el futur, la nostra voluntat és engrescar també la Universitat de València i els centres d’ensenyament secundari de la comarca.  Si ho aconseguim, no sols explicarem el món amb els ulls de la ciència, sinó que transformarem aquesta acció en una eina de cohesió social i també cultural.

Però la visió exposada fins ací, de vegades no està clara a tot arreu. Valga com a exemple el cas que es comentà en la passada reunió científica de la Sociedad Española de Astronomía, celebrada el juliol a Bilbao: un interessant projecte de divulgació de l’astronomia fou rebutjat d’una convocatòria del Ministeri de Cultura per no considera-lo “cultura”.

De vegades qui hauria de donar llum, dóna fum. Encara resta molt per avançar i hem de dir-ho ben clar: sí, la ciència és, ha sigut i serà part de la nostra cultura.

Imatges:

1.- Vista artística de la Via Làctia i observada per una astrònoma.
2.- Marxa de les dones sobre Washington DC. EEUU. 21 gener 2017 Women’s March on Washington.
3.- Cartell publicitari ridiculitzant el canvi climàtic a Calgary, Canadà.

Divendres, amb la Sala Darwin del Campus de Burjassot plena, Mònica López, Cap de l’Àrea del Temps de Televisió Espanyola, ens explicà quin ús fa de les matemàtiques per fer-nos saber quin temps farà demà. Una interessant i divertida xarrada que s’emmarca en les activitats del 50é aniversari dels estudis de Matemàtiques a la Universitat de València.

Predir l’oratge és una de les feines científiques més difícils que conec. A causa de la gran quantitat de variables (pressió, temperatura, velocitat del vent, orografia, època de l’any, zona climàtica…) l’atmosfera no és fàcil de modelar i, per tant, predir si demà  estarà o no núvol i encertar-ho depén del model numèric utilitzat i de molta experiència del meteoròleg. Entre d’altres, els astrònoms depenem molt de la predicció del temps per preparar, realitzar o anular les observacions astronòmiques que fem.

Per això sempre he admirat el valor dels científics que s’hi dediquen tant als centres d’investigació, entitats públiques com Meteocat, així com als serveis meteorològics de les cadenes públiques de televisió. En el cas d’aquests últims, el personal que hi treballa no només ha de fer bé la predicció del temps sinó que ho fa a través d’un mitjà de comunicació de masses. I qué passa si no l’encerten?

Un viatge de cap de setmana tant de temps preparat es pot estroncar perquè a la tele diuen que és probable que ploga al lloc de l’estada. Si t’arrisques a anar i plou, qué fas tots els dies tancat a l’hotel amb els nens? I si no hi vas i resulta que no plou?

Segons ens contà, per fer la predicció cal introduir a l’ordinador on corre el model numèric meteorològic uns inputs ( temperatures, pressió, etc…)  recollides a les estacions d’Aemet a tot arreu de l’estat o a les estacions automàtiques de les xarxes d’observadors aficionats com ara la valenciana Avamet. El programa de previsió amb aquestes dades d’entrada resol les equacions d’hidrodinàmica atmosfèrica, equacions no-lineals en derivades parcials que no es poden resoldre per mètodes analítics. Al final, el programa calcula les variables en cada punt d’una malla espacial tridimensional que cobreix l’atmosfera des de la superfície fins a una altura donada, per exemple, a 75 km d’altura sobre el sòl.

A partir d’aquestes dades es fan els mapes de predicció per a demà. Per saber quin temps farà despús-demà, a falta de dades reals de temperatura i pressió, s’usen les dades d’eixida de la previsió per a demà, amb la qual cosa la previsió ja només pot ser aproximada. Tots els models numèrics de l’atmosfera es basen en les mateixes lleis físiques com la conservació de la massa, quantitat de moviment i energia. Però difereixen en la formulació matemàtica concreta i en els procediments de solució numèrica del conjunt d’equacions no-lineals.

La informació meteorològica té, per tant, molt de ciència però també necessita una gran part de comunicació amb el públic. La previsió l’ha de poder entendre el public general i ha de ser-li útil. En aquest aspecte les prediccions d’Aemet són, com a mínim, críptiques. I és que la informació del temps es pot fer de moltes maneres, des de llegides al teleprompter per presentadores de falda curta, cas de Mèxic o de militars amb graduació, cas de la Rai 1, a Itàlia, o, bé, per persones professionals que s’ho preparen tot i després ho expliquen amb coneixement al públic.

Un altre dels problemes que compartim valencians i catalans és el poc desenvolupament del models numèrics de previsió del temps per a la Mediterrània occidental. Els codis americans com el GFS, o el model centre-europeu no tenen prou resolució en el nostre mar i, per tant, no són capaços de predir correctament alguns dels fenòmens meteorològics violents que s’hi produeixen. El model francés Arpege podria ajudar però només treballa amb la meitat nord de la Mediterrània i, a més a més, és un model tancat. Així que cal l’experiència del professional de la meteorologia que coneix el territori i les variacions locals de l’oratge.

Mònica López destacà el valor de les fotografies dels fenòmens meteorològics que envien els espectadors que els permeten afinar les previsions. Una idea que importà de la seua estada a TV3.

Finalment reconegué el valor de la secció meteorològica de Canal 9 per fer les previsions per a tot el País Valencià i valorà el treball que hi feien Joan Carles Fortea, Victoria Roselló i Jordi Payà.

Una xarrada ben interessant que ens ha fet conéixer de prop el fascinant camp de la predicció meteorològica de la mà de Mònica Lòpez.

Fotos: Diversos moments de la xarrada. Enric Marco.

No ha trigat gens la ciència nord-americana en posicionar-se contra Donald Trump per la seua actitud vers el canvi climàtic. No s’ha deixat passar ni els 100 dies de cortesia. I és que els científics dels EEUU i del món sencer estem realment preocupats pels primers intents de censura als principals organismes d’investigació. La convocatòria d’una gran manifestació (Scientists’ March on Washington) per la ciència a Washington DC, a l’estil de l’exitosa Women’s March de la setmana passada, serà la primera gran acció de resistència.

Trump és un declarat escèptic de l’efecte de l’activitat humana sobre el clima terrestre. Durant la campanya no ha parat de malfiar-se dels científics i del problema de l’escalfament global. És famosa la seua idea ridícula que tot és un muntatge dels xinesos per a que EEUU no siga competitiu comercialment.

Ara Donald Trump és president. Ja ha passat de les declaracions als fets i ha declarat la guerra als científics ambientals. Per començar ha nomenat el fiscal general d’Oklahoma  Scott Pruitt, un declarat i actiu negacionista, com a nou director de l’Agència per a la Protecció del Medi Ambient (EPA).

Els últims dies les coses s’han accelerat. S’ha prohibit als científics de medi ambient qualsevol comunicació directa amb el públic i tots els informes de l’Agència han de passar per les mans de Trump abans de fer-se públics. A més a més, s’ha ordenat que l’EPA eliminés tota la informació sobre canvi climàtic que penja de la pàgina web, cosa que sembla que s’ha paralitzat, de moment, per l’escàndol que ha provocat.

El lliure accés a les dades de les agències científiques és uns dels grans valors de la ciència nord-americanes i els científics no estan dispostos a renunciar-hi. De fet sempre han dit que la investigació que fan s’ha pagat amb els diners dels impostos dels contribuents i, per tant, els resultats s’han de lliurar de franc al poble. Per exemple, una de les conseqüències d’aquesta política és que totes les imatges de la NASA estan en el domini public i són lliures d’ús.

A més si la ciència no és transparent, i s’amaguen les dades, que és el que vol l’administració republicana, aquesta és devalua i es perd la confiança dels ciutadans. I això és precisament el que es busca.

Els científics que convoquen la marxa per la ciència expliquen:

Hi ha certes coses que acceptem com a fets sense oferir alternatives. La Terra s’està escalfant a causa de l’acció humana. La diversitat de la vida va sorgir per l’evolució. Els polítics que devaluen els experts s’arrisquen a prendre decisions que no reflecteixen la realitat i han de retre comptes. Un govern d’Estats Units que ignora la ciència per perseguir agendes ideològiques posa el món en perill.

Hi ha por en l’entorn de les agències científiques als EEUU, tant en l’àmbit de la salut (Trump també ha fet referències a les vacunes), en l’energia (vol tornar a explotar els jaciments de carbó ja tancats), en l’exploració espacial (la NASA té un gran paper en l’estudi del canvi climàtic) i, per suposat en el medi ambient com ara els Parcs Naturals. Moltes d’aquestes agències ja han rebut instruccions per a eliminar pàgines webs o limitar les comunicacions amb el públic. Especialment es restringeix l´ús de les xarxes socials.  I és que l’ús de Twitter per informar sobre el medi ambient resulta molt molest a la nova administració americana. De moment, algunes veus crítiques ja s’ha fet callar com ara el twitter dels actius científics dels Parcs Nacionals.

Dimarts passat unes piulades relacionades amb el canvi climàtic foren enviades des del compte oficial del Parc Nacional de Badlands in Dakota del Sud. Aquestes foren ràpidament esborrades. L’explicació donada fou s’havien fet sense autorització per un antic empleat amb accés al compte. I que a partir d’ara el compte s’usarà exclusivament per a la seguretat pública i per a informació del parc.

A partir d’aquest moment s’engegà un moviment de resistència (o rogue, en anglés) a totes les agències científiques governamentals amb desenes de nous comptes de Twitter rèpliques de les oficials però amb la paraula Rogue o Alternative. La missió és fer públics tots els resultats que l’administració de Trump voldrà silenciar i censurarà directament o els que les agències autocensuraran per temor a la rebaixa dels fons d’investigació.

El compte oficial de Twitter de la NASA (@NASA) ja té la seua rèplica rogue en @RogueNASA. Però hi molts més. L’alternativa al Twitter dels parcs nacionals és @AltNatParkSer (@NotAltWorld), la de poderosa agència que estudia els oceans i l’atmosfera (NOAA) és @altNOAA, l’alternativa al Servei Meteorologic (NWS) és @AlternativeNWS, etc… Com es diu al perfil de l’usuari de cadascun d’ells, són comptes no oficials de resistència i, fan notar que no estan gestionats per treballadors de les agències. No es vol repetir una nova cacera de bruixes.

En els pocs dies que estan actius els comptes alternatius han guanyat centenars de milers de seguidors. A dia d’avui @AlternativeNWS té més de 91.000 seguidors, @AltNatParkSer uns 1.300.000, @altNOAA 64.000, @RogueNASA més de 706.000 seguidors.

De moment la NASA continua actuant de la mateixa manera que ha fet sempre i té oberts tots els canals de comunicació. La pàgina web dedicada a l’escalfament global funciona perfectament. Però, com es fa saber en el compte alternatiu @RogueNASA, si hi ha censura o informació falsa o esbaixada ho comunicaran en el canal alternatiu. Ja estan preparats.

La gran ciència nord-americana es mobilitza. No vol perdre el lideratge de la recerca científica al món ni la gran consideració del públic. Sense ciència lliure o ciència lligada de mans i peus per dir o investigar el que siga, la societat nord-americana serà més pobra econòmicament i socialment. I perdrem tots, també els europeus. L’intercanvi d’informació i de persones entre les dues ribes de l’Atlàntic és fonamental per al progrés de la humanitat. Però sembla que el nou president té altres interessos.

Us deixe les preguntes que va fer la senadora per Califòrnia Kamala Harris al nou director de la CIA Mike Pompeo sobre canvi climàtic. L’agència d’intel·ligència es va prendre molt seriosament el problema de l’escalfament global durant les administracions Bush i Obama i hi ha interés per saber com respiraran ara.

Quins quatre anys ens esperen…

Més informació:

La ciencia declara la guerra a Trump, El País, 26 gener 2017.
Anonymous Nasa officials set up ‘rogue’ Twitter account to resist Trump, Independent, 26 gener 2017.
Rogue Nasa account fights Trump on climate change, BBC News, 26 gener 2017.

Fotos:

1.- Científics manifestant-se en la reunió de tardor de la Unió Geofísica Americana a San Francisco. 13 desembre 2016 (Foto AP / Marcio José Sanchez).
2.- Mitjana del canvi global de la temperatura superficial 1880-2016, en relació amb la mitjana del 1951-1980. La línia de color negre és la mitjana anual global i la línia vermella és la de mitjana mòbil de cinc anys. Les barres d’incertesa blaves mostren un límit de confiança del 95%. NASA GISS.

Com cada any les grans revistes científiques com Science i Nature fan les previsions de la ciència que vindrà en aquest any que comença.

2017 és l’any en que Gran Bretanya aplicarà l’article 50 del Tractat europeu i abandonarà la Unió Europea. Creix, per tant, la preocupació entre els científics britànics, i europeus en general, de com afectarà això a la ciència europea.

I a partir del 20 de gener Donald Trump exercirà ja com a nou president dels Estats Units d’Amèrica. Els científics nord-americans també es troben amoïnats en com els afectaran les idees radicals i moltes vegades acientífiques del multimilionari president. Les seues declaracions mostren un menyspreu per la ciència que és alarmant en una persona amb tan alt càrrec.

Dins d’aquestes restriccions s’ha de moure la ciència enguany. Us faig un resum de les accions més importants en física i astronomia a partir de la llista que en fa la revista Nature.

Canvi climàtic

El nou president electe dels EEUU s’ha declarat clarament en contra de les mesures contra el canvi climàtic que havia signat Barak Obama. El nomenament de Scott Pruitt, el fiscal general d’Oklahoma, un declarat i actiu negacionista, com a nou director de l’Agència per a la Protecció del Medi Ambient no fa preveure res de bo.

La Xina, per contra, sembla que s’ha pres seriosament la lluita contra el canvi climàtic després de severs episodis de contaminació en les grans ciutats com Beijing (dades en directe des de l’ambaixada dels EEUU). Xina pretén crear enguany un sistema de drets d’emissió com existeix a Europa. Les emissions globals semblen haver-se estabilitzat els últims tres anys i alguns científics tenen l’esperança que fins i tot comencen a baixar enguany ajudats pel fort impuls que Xina vol donar a les energies verdes. I, mentrestant a casa nostra, tenim l‘opressió de l’impost al Sol.

Exploració espacial

També la Xina continuarà amb l’exploració de la Lluna amb els exploradors Chang’e 5. Aquest any es recolliran dos quilos de roques i sol lunars i es retornaran a la Terra. Seran les primeres mostres lunars que s’analitzen als laboratoris terrestres des del final de la missió Apollo en els anys 70.

I després de 20 anys orbitant Saturn la nau de la NASA Cassini serà destruïda el 15 de setembre en submergir-se en la densa atmosfera saturniana.  En els darrers mesos que li queden, es dedicarà a explorar els anells interiors del planeta i donarà informació detallada d’aquells enigmàtics i bells elements així com de les estructures atmosfèriques de Saturn.

Computació quàntica

Aquest any sembla que serà el que ens mostre les grans possibilitats de la computació quàntica. Els físics esperen que enguany es puguen fer en els ordinadors quàntics càlculs impossibles de fer en els ordinadors clàssics (de silici). Google, com no podia ser d’altra manera, i moltes altres companyies estan clarament compromesos en assolir aquest repte. Tanmateix Microsoft treballa en una alternativa coneguda com a Computació quàntica topològica, (veieu també l’article de la Mula Francis:  Hacia la computación cuántica topológica gracias a los fermiones de Majorana) que codifica la informació en els moviments dels objectes (partícules) en materials.

Donant llum a la foscor

L’èxit de l’observatori ALMA, conjunt de 66 radiotelescopis que poden observar simultàniament un mateix objecte celeste, ha revolucionat la visió que teníem de molts camps de l’astrofísica. Enguany es vol anar un pas més enllà en l’observació de l’horitzó d’esdeveniments d’un forat negre, la capa més profunda observable d’aquest tipus de monstre estel·lar. En abril, nou radiotelescopis, entre ells ALMA, formaran temporalment una xarxa de telescopis terrestres per formar un observatori de grandària planetària anomenat Event Horizon Telescope. L’objectiu és observar Sagitari A*, el forat negre supermassiu de 4 milions de masses solars que es troba al centre de la Via Làctia. Els objectius són testejar la Teoria de la Gravitació, entendre el fenomen del disc d’acreció al voltant del forat negre i la formació i col·limació del doll central.

L’observació de les ones gravitatòries causada per grans objectes compactes en col·lisió continuarà als observatoris LIGO als EEUU però també a l’observatori europeu Virgo, situat a Pisa. Enguany els dos observatoris faran la primera observació conjunta.

Nové planeta

Fa un any els astrònoms Batygin i Brown proposaren l’existència d’un nové planeta al Sistema Solar. L’existència d’un nou planeta d’unes 10 masses terrestres i un període orbital al voltant del Sol d’uns 20000 anys es podria concloure a partir de les òrbites estranyes dels objectes 2012VP113 i Sedna del cinturó de Kuiper. Enguany les observacions sistemàtiques del suposat objecte poden finalment donar el seu fruit. Qui serà el descobridor del nové planeta? Michael E. Brown?

I enguany també la NASA llançarà un nou buscador de planetes extrasolars, TESS, Transiting Exoplanet Survey Satellite. L’anterior buscador llançat el 2009, Kepler, ja està treballant fora de les seus possibilitats i necessita un recanvi.

Imatge: Representació artística de Cassini sobre els anells de Saturn. NASA.

Quatre fragments de crani d’Homo neanderthalensis (125.000 anys) i un bifaç excepcional entre les troballes arqueològics de Bolomor 2016.

La Cova de Bolomor és un jaciment arqueològic situat a 2 km al sud-est de la població de Tavernes de la Valldigna, a la Safor, País Valencià. La seua excavació i investigació es realitza des de 1989 dins del programa d’excavacions arqueològiques del Servei d’Investigació Prehistòrica del Museu de Prehistòria de València de la Diputació de València. La cova és un referent mundial en l’ús del foc i en les formes de vida dels neandertals.

El director de les excavacions del jaciment de Bolomor, Josep Fernández, va efectuar ahir al Saló de Plenaris un resum valoratiu del que ha estat la campanya 2016 en la qual s’han recuperat un total de 156.249 elements arqueològics. I va presentar unes troballes excepcionals.

D’aquests, 148.124 elements corresponen a restes faunístiques, és a dir, dels animals que van consumir els homínids durant les ocupacions temporals a la Cova de Bolomor. Es tracta de restes de diferents animals, entre els quals trobem de major a menor presència els cérvols, ur, tortugues, cavalls, conills, cabra, rinoceronts o hipopòtams i macacos.

El segueixen en quantitat els elements lítics, és a dir, eines i restes de talla de matèries com el sílex, pedra calcària o quarsita, en un total de 8.125 i sempre associats a l’activitat de caça i animals consumits.

El bifaç “Vilanova”

Entre les peces lítiques trobades destaca una que, sens dubte, és un dels elements més singulars no només de la campanya d’enguany, sinó de les realitzades fins al moment.

És un bifaç de 16 cm de llargada, una eina característica dels homínids del Paleolític antic, que són raríssimes de trobar – excepcional indicava Josep Fernández – en contextos d’hàbitat en cova i més encara en el nostre territori.

Josep Fernández explicava que el bifaç, que va ser elaborat amb pedra calcària de la Valldigna, va ser trobat en el nivell Xlllé, aproximadament uns 240.000 anys, i segurament degué ser oblidat per un homínid en emprendre el viatge i abandonar la cova.

És l’única peca documentada a Bolomor, i eixe fet ha portat els investigadors fins i tot, a batejar-la i donar-li nom propi: “Vilanova” en honor al científic valencià Juan Vilanova Piera que el 1867 va descobrir Bolomor per a la ciència, i també en honor a l’esperit inquiet i d’incansable viatger d’aquest il·lustre valencià per tota Europa defensant l’ arqueologia.

Cal indicar que els bifaços estan molt relacionats amb els viatges i els escorxadors dels homínids. Són eines de grans dimensions, tallades per les dos cares i amb una gran silueta tallant. Aquesta morfologia dota a aquestes peces d’una gran versatilitat i serien molt útils en les freqüents migracions dels grups humans.

L’home de Bolomor usava aquesta bifaç per a processar cam i també treballar altres matèries com la fusta (raspar, esberlar o perforar). Eren eines que podien ser reafilades i, fins i tot, emprar-se al final de la seua vida útil, com a nucli de matèria primera per a elaborar altres estris. És per això que no solen documentar-se en jaciments en cova en ser eines per a ser emprades fora d’aquests llocs d’habitació.

Quatre fragments cranials humans

Si excepcional és la troballa del bifaç “Vilanova” no menys excepcional és la troballa de quatre fragments cranials humans d’individus de l’espècie Homo neanderthalensis en el nivel IV amb una antiguitat de 125.000 anys. En dos d’aquests fragments es pot observar la fractura coincident que ha permés situar la peça única que formen en la zona parietal.

Aquesta troballa amplia el conjunt de restes humanes (un caní superior, un molar inferior, un altre fragment gran parietal, la part central d’un peroné) exhumades a Bolomor al llarg de 27 anys d’excavacions.

Fernández confirmava que aquestes restes òssies han estat certificades per Juan Luis Arsuaga, del Centre UCM-ISCIII de Evolución y Comportamiento Humano, en col·laboració amb  Departament de Genètica Evolutiva del Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology de Leipzig, Alemanya, s’estudiarà la genètica d’aquestes restes valleres i quina és la relació filogenètica amb altres grups neandertals europeus.

L’observació dels quatre fragments permet apreciar que un d’ells està cremat. I això obri el camp a diverses hipòtesis on no es pot descartar un canibalisme amb ús inclòs del foc.

Són les troballes més importants d’aquesta campanya d’excavació, però no podem oblidar que ara queda la dura tasca d’analitzar-les detalladament, per extreure les dades històriques que contenen. Una tasca que és fruit de l’esforç, no remunerat, d’un gran equip científic que comença a vore Bolomor no com aquella utopia llunyana sinó com a una realitat més pròxima i que són ells qui l’han anat aconseguint any rere any amb el treball i esforç constant.

Bolomor 2016: “L’ús del foc per l’home va nàixer a Bolomor”

Les excavacions ordinàries d’enguany a Bolomor han comptat amb un major suport financer i institucional, cosa que ha permés el treball durant els mesos d’agost i setembre de dos equips de 40 persones provinents de diverses universitats de l’estat i del món excavant de forma continuada, i també de millorar la infraestructura de la cova amb la qual cosa s’han optimitzat els treballs.

Això ha convertit el jaciment en un lloc més accessible, més didàctic gràcies també a la ruta habilitada que incorpora una detallada informació del lloc i, més protegit front a possibles actes vandàlics i agents atmosfèrics.

“No obstant les millores, i sempre agraint els esforços de tots, un projecte d’aquesta envergadura necessita molt més perquè la seua investigació continue essent un referent internacional i, sobretot, arribe a ser-ho en relació amb la divulgació científica i el turisme cultural, seguint l’estela, encara que amb la nostra pròpia identitat, de projectes com el d’Atapuerca” remarcava Josep Fernàndez.

El director de les excavacions va recordar quan va iniciar els treballs, l’any 1989, en que era una utopia, un somni de joventut, i no podia imaginar mai que 27 anys després Bolomor seria objecte d’interés dels científics, però també de milers de persones que, sobretot en el darrer anys i amb les visites programades organitzades en col·laboració amb l’Ajuntament de Tavernes, han visitat el jaciment, amb visites guiades, nocturnes i tallers didàctics. Segons confirmava hi ha encara treball per a uns 50 anys al jaciment.

Actualment hi ha dos sectors d’excavació: El sector nord, on s’excava en extensió (actualment nivells del 240 ca) i el sector oest, que conserva un perfil estratigràfic representatiu de tota la seqüència i que s’ha mostrejat novament per obtenir la que serà, probablement, la seqüència millor datada del Plistocé Mitjà. Aquesta última zona presenta nivells de gran interés en relació a aspectes com l’ús del foc i l’ampliació de l’àrea d’excavació permetrà conéixer amb més precisió quin tipus d’ocupacions i activitats van realitzar els homínids a la cavitat.

Els treballs d’excavació s’han combinat amb la presa de mostres per a estudis polínics, els quals s’estan realitzant per l’equip de José S. Carrión, catedràtic de la Universitat de Múrcia. Els mostrejos també van incloure la presa de mostres per a datació, combinant diversos mètodes com la Luminescència, la Ressonància Paramagnètica Electrònica i el Paleomagnetisme, encapçalats tant per la Universitat d’Adelaide (Austràlia) com pel Centre Nacional de Recerca sobre l’Evolució Humana (CENIEH) de Burgos.

Les excavacions es porten desenvolupant de forma sistemàtica des de 1989 sota la direcció de Josep Fernández Peris, i a partir d’aquest any codirigides també per Pablo Sañudo, de la Universitat Rovira i Virgili de Tarragona, i Ruth Blasco, investigadora del  CENIEH de Burgos.

Josep Fernàndez es va referir també a les llars de Bolomor de les quals va afirmar que són un referent mundial en l’ús del foc per l’home i sobre tot remarcava que eixe fet anava més lluny perquè permetrà aprofundir en els patrons de la socialització de l’home, i la socialització no podem oblidar que comporta relació i el llenguatge, a més de manifestacions religioses i artístiques. I acabava amb una frase que pot ser premonitòria: “L’ús del foc per l’home va nàixer a Bolomor”

A partir de la informació de la troballa en la Cotorra de la Vall.

Fotos: La primera foto correspon als trossos de crani humà trobats a les excavacions d’enguany.

Tots les fotos són de La Cotorra de la Vall. Segons es diu a l’article de la revista, l’objectiu fonamental és la divulgació del jaciment de Bolomor. Està permés l’ús del text i les fotografies, però agrairíem citaren la procedència.

Torne de Bilbao. A la vista del museu Guggenheim i als peus de l’imponent torre d’Iberdola s’hi ha celebrat aquests dies la XII Reunió Científica de la Societat Espanyola d’Astronomia. l l’indret on s’han celebrat els debats, l’edifici Bizkaia Aretoa de la Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea (UPV / EHU), com podeu imaginar, també comparteix amb aquells edificis la grandiositat i l’excel·lència en el disseny. Un lloc per visitar també.

En aquest tipus de reunió bianual es tracta de crear un fòrum de discussió científica al voltant de l’astronomia, per a presentar i debatre els treballs més recents, promoure la col·laboració entre diversos grups d’investigació i parlar també de política científica.

I de política científica es parlà en la primera sessió del dilluns on l’informe de recursos humans de l’astronomia espanyola constata la baixada del 15% d’investigadors en aquesta àrea dels del 2012 o la pèrdua d’uns 130 becaris d’investigació. D’això se’n parla al vídeo resum de la sessió que deixe penjat més avall.

El resultat de les retallades dels darrers anys ha afectat de ple la ciència. La falta d’inversions ha deixat pel camí molts joves brillants que han marxat a fer ciència en grans centres a l’estranger (com a d’altres àmbits de la societat, clar) o, molt més trist encara, ha fet que abandonen la ciència. Javier Gorgas, president de la Societat, constatava que una reducció de contractes per a professionals de l’astronomia, especialment els que correspondrien als investigadors més joves, “posa en perill el present i futur del desenvolupament de l’astronomia en Espanya”.

L’informe també indica que actualment només el 29% de professionals en aquesta àrea són dones. El percentatges s’ha mantingut invariable des de 2009. No anem bé tampoc en aquest àmbit. Tanmateix entre la gent jove del congrés hi havia moltes dones. La cosa podria millorar si creixera el nombre de places a les universitats i centres d’investigació.

El congrés també ha servir per al retrobament amb companys que fa anys que no veus encara que has seguit la seua experiència vital per les xarxes o a través dels seus articles científics. Sobretot gent de l’Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) que coneixes des d’aquella època llunyana de becari a finals del segle passat i has anat seguint de lluny.

Però també és el moment de conéixer gent nova que volta pel món i que investiga a Austràlia, Brasil, Alemanya o a la Gran Bretanya.

I de la Gran Bretanya ens parlen de la política post-Brexit i de les dificultats que tindrà la nova primera ministra Theresa May per tractar d’eixir de la Unió Europea i no morir en l’intent, sense funcionaris especialistes en Europa ja que tots els que podien ajudar són funcionaris europeus a Bruxel·les i que, segur no tornaran. I com els investigadors britànics estan preocupats per l’esdevenidor dels projectes conjunts amb als socis europeus.

Meravellats també per Sandra Benítez, que des del Museu d’Astronomia de Rio de Janeiro promou activitats a les escoles de la ciutat amb un gran èxit i que, quan té temps, encara marxa per l’Àfrica o la Índia amb el programa Galileo Mobile. I com des d’Austràlia Ángel R. Lopez Sánchez, (@el_lobo_rayado) coordinarà la comissió Pro-Am, de col·laboració entre els astrònoms aficionats i professionals. Els recursos dels aficionats s’estan equiparant en molts aspectes als dels professionals i una coordinació és necessària per a abordar de manera més efectiva projectes comuns.

Cal seguir, però, també les moltes ponències científiques que ens fan informes de projectes assolits però sobretot ens expliquen els grans projectes de futur.

Així l’astrofísica Luisa Lara de l’Instituto de Astrofísica de Andalucía ens repassà les claus de la missió Rosetta i alguns dels èxits aconseguits en l’estudi del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. S’ha despullat el cometa de tots els seus secrets com ara molècules no mai vistes en cometes com ara l’oxigen molecular, moltes molècules orgàniques complexes que són essencials per a la vida, gel d’aigua en la superfície, pous profunds.. S’ha proposat un origen plausible a la forma bilobulada del cometa, amb una gran esquerda que creix i acabarà trencant-lo en dos, i ens ha fet notar la immensa negror de 67P que només reflexa el 6% de la llum incident (albedo 6%) quan el negre carbó en reflexa el 8%. Realment podem dir que 67P/Churyumov-Gerasimenko és més negre que el carbó!

I a més a més, “Rosetta ha pogut determinar l’abundància de deuteri en les molècules d’aigua presents en el cometa, que ha resultat ser tres vegades superior a la quantitat de deuteri en els oceans terrestres. Aquest fet pràcticament descarta que els cometes que es formaren com el 67P siguen els progenitors de l’aigua del nostre planeta”, va assenyalar Luisa Lara.

Diversos projectes científics que estaran ben aviat a l’abast de la comunitat científica van ser llargament explicats en les plenàries. L’European Solar Telescope, un telescopi solar de 4 metres de diàmetre de nova generació, va ser presentat per Manuel Collados de l’IAC. Un instrument que revolucionarà el coneixement de l’estructura dels camps magnètics solars de la nostra estrella.

El Square Kilometre Array (SKA) serà, sense dubte, la major estructura científica creada sobre la Terra. SKA estarà format per un conjunt de centenars de milers d’antenes que s’instal·laran a Austràlia i a Sud-àfrica. La construcció començarà d’ací a dos anys i el conjunt de tota la infraestructura formarà el major i més sensible radiotelescopi del món.  Permetrà endinsar-se en l’estudi de les primeres etapes de l’Univers i de la formació de les primeres estrelles, la física dels púlsars, la misteriosa natura de la matèria i energia fosques i, per suposat, en la cerca de vida intel·ligent en l’Univers, segons exposà el professor Philip Diamond, Director General de l’Organització SKA que lidera el projecte.

També es parlà llargament del James Webb Space Telescope (JWST), telescopi espacial successor del Hubble. Es tracta d’un projecte internacional en que participen la NASA, l’Agència Espacial Europea (ESA) i la del Canadà (CSA). El llançament està previst per a finals de 2018. Amb un espill primari de 6,5 metres de diàmetre, serà el telescopi espacial més gran de la història, segons explicà Pierre Ferruit, el científic de la ESA al front del projecte. “El més emocionant de tot és que la sensibilitat del JWST, en comparació amb els telescopis actuals, serà tan elevada que és ben segur que descobrirem coses que ni esperem”, afirmà Pierre Ferruit.

Però la xarrada estrella fou la de Juno, la missió de la NASA que acaba d’arribar a Júpiter, no només pel repte tecnològic i atreviment científic de l’expedició que sobrevolarà de manera rasant els núvols del gegant gasós, sinó per l’entusiasme que el conferenciant Glenn Orton, investigador del Jet Propulsion Laboratory, sabé imprimir i encomanar a l’audiència. Vídeos impactant amb música de Vangelis, grans gesticulacions, grans imatges amb els quals ens animà a participar des del nostres observatoris terrestres per donar suport a la missió.

I és que Glenn Orton és el coordinador de les observacions de suport. A banda d’observar conjuntament des de Juno i des de Terra simultàniament els mateixos fenòmens d’activitat en els núvols jovians, el projecte preveu que per votació popular la càmera JunoCam prenga imatges d’objectes atmosfèrics determinats. Un bon programa de relació amb la societat que en definitiva paga Juno.

Una altra conferència plenària es confirmà que en pocs mesos es farà públic el primer catàleg d’estrelles recopilades per la missió Gaia de la que parlarem a bastament fa uns anys i que pren dades del moviment i posició de mil milions d’estels.

Però en un congrés d’aquest tipus no només es presenten els grans projectes internacionals sinó sobretot els treballs de la gent de la base, petits però interessants projectes que comencen i que donaran fruits en un futur pròxim o llunyà. Així es presentà el projecte europeu ORISON d’una plataforma científica d’observació del cel des de l’estratosfera que es llançarà des d’un globus, o la missió AIDA de NASA-ESA d’estudi i impacte sobre el asteroide 65803 Didymos per veure si es possible desviar una mica la seua lluna. La finalitat última és aplicar el coneixement adquirit per protegir-nos d’un possible impacte futur d’un asteroide.

Javier Diaz, director cinematogràfic valencià, presentà el curt de ciència ficció “Arco de choque”, que ha rebut el premi “Best Depiction of Science and Technology” del festival de cine científic Sci-On de Reno (Nevada, USA). Un film que retrata perfectament el món dels observadors en el moment d’un inquietant descobriment. Ja en parlarem quan el film siga de domini públic a finals d’any.

Finalment, també va haver temps per reunir-nos els tuiters actius de la SEA per fer-nos la selfie corresponent i, fins i tot, de la mà del palo-selfie de @cefalopodo realitzar una selfie de 360º. Allí ens trobarem @El_Lobo_Rayado, @sjribas, @cefalopodo, @aasensior, @agomezroldan @bynzelman @darksapiens i jo @EnricMarcoSoler.

Després d’aquesta immersió científica, torne a la rutina però amb la feina feta i noves coneixences. Del que vaig presentar a la Reunió de la SEA ja en parlaré en els pròxims dies.

Així es va fer la foto de grup. Realització: Anna Boluda.

Fotos:

1.- Foto de grup. SEA 2016
2.- Cartell de la reunió SEA 2016
3.- Video resum de la reunió. Jo aparesc en primer pla en el minut 2:11. SEA
4.- Ángel R. Lopez Sanchez, (@el_lobo_rayado) coordinarà la comissió Pro-Am. Ángel R. Lopez Sanchez.
5.- Dades estadístiques del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. ESA.
6.- JWST SEA 2016. Enric Marco
7.- Juno Mission en SEA 2016. Ángel Gómez Roldán ‏@agomezroldan
8.- Tuiters de la SEA. Natalia Ruiz Zelmano ‏@bynzelman
9.- Com es va fer la foto de grup. SEA

Dia assolellat i ja amb caloreta. Un dia ideal per col·laborar en la Primavera Educativa, jornades de portes obertes de l’educació valenciana promoguda per la Conselleria de Vicent Marzà. El passat dissabte de maig allí estàvem per explicar què fem a l’Aula d’Astronomia de la Universitat de València per divulgar l’astronomia als xiquets i adults que ens visiten al llarg de l’any.

Després de setmanes de preparació, un grup de set persones ocupàrem l’estand assignat per l’organització del SeDI, muntàrem i ajustàrem els telescopis, disposàrem les activitats de pintar i retallables per als més menuts i situàrem estratègicament la plataforma giratòria ben a prop del pas dels vianants.

Una rèplica a escala del cometa 67P/ Churyumov-Gerasimenko realitzat per la nostra amiga artista Paloma i una petita nau Rosetta amb Philae presidien les activitats preparades de l’Aula d’Astronomia.

La plataforma giratòria va ser l’èxit del públic. Amb ella es comprova de manera ben clara la llei de conservació del moment angular. Si un objecte gira i, de sobte, part de la seua massa se’n separa, el gir s’alenteix immediatament. El producte de la distància de separació per la massa per la velocitat de gir roman constant (L = r mv). Si en voleu saber més de manera més rigorosa podeu anar a aquest enllaç. Volíem fer comprendre com les marees produïdes per la Lluna frenen la rotació de la Terra uns 2 mil·lisegons per any i, com, per a compensar, la Lluna se n’allunya 3.8 cm/any.

El Sol va ser observat amb tres telescopis. Dos d’ells, amb filtres adequats, permetien veure la fotosfera i les poques taques presents. Un altre, amb un filtre Hα, ens deixà veure la cromosfera i, en ella, les protuberàncies.

Moltíssimes persones passaren i provaren la plataforma, miraren les taques del sol i, el més important, s’aturaren a preguntar com funciona el sol o com es mou la Lluna i com afecten les marees a la Terra. Els xiquets amb els pares

Entre les desenes de visitants que visitaren el nostre estand, passà també l’alcalde de València, Joan Ribó, amb el qual parlàrem uns minuts.

I quan tocà desmuntar per deixar ample a les activitats del grup d’estudiants de biologia marina BioBlau, ens férem una foto de record.

Més fotos:

…

Figures:
1.- Rèplica del cometa 67 P Churyumov-Gerasimenko i de la nau Rosetta. Enric Marco.
2-3.- Diversos moments del taller d’astronomia. Enric Marco.
4.- Experiment per demostrar la conservació de la quantitat de moviment angular. La dona controla la velocitat de rotació movent les peses cap a dins, per augmentar la velocitat angular, o cap a fora, per disminuir-la. FÍSICA, ROTACIÓN DE CUERPOS RÍGIDOS.
5-final. Diversos moments del taller d’astronomia. Enric Marco.

Comença l’any 2016 i les revistes científiques presenten els possibles descobriments per a l’any que comença. Com ja faig fer l’any passat, us pose els avanços previstos relacionats amb l’astronomia, el canvi climàtic, la física de partícules i l’exploració espacial que presenta la revista Nature en el seu article The science to look out for in 2016.

Canvi climàtic

Després de la conferència de Paris de fa dos mesos, la tecnologia pot donar una empenta a la reducció dels gasos d’efecte hivernacle. L’empresa Climeworks de Zuric començarà la captura d’unes 75 tones de CO₂ atmosfèric al mes a partir de juliol per a posteriorment vendre-les per a augmentar el rendiment de cultius. L’empresa Carbon Engineering en Calgary, Canadà, ja està capturant CO₂ des de l’octubre passat. La seua intenció és convertir-lo en combustible liquid. Moltes empreses d’arreu del món pretenen capturar el gas i treure’n rendiment comercial. Si aquest interés comercial fa minvar a la curta la proporció de gasos d’efecte hivernacle, benvingut sia.

Ones en l’espai-temps i física d’altes energies

El passat 2 de desembre, un coet Vega llançà LISA Pathfinder a l’espai, una missió que posarà a prova el maquinari per detectar ones gravitatòries – ones de l’espai-temps causades pel moviment d’objectes densos com ara estels de neutrons binaris. A l’espera d’obtenir els primers resultats, els físics a terra també treballen en un altre detector per tractar de veure, per primera vegada, proves directes d’ones gravitacionals. Es tracta de l’Advanced LIGO (Advanced Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) situat als Estats Units que acaba de quadruplicar la seua sensibilitat des de la versió del LIGO 2010.

I també durant 2016 Japó llançarà Astro-H, un satèl·lit de raigs X d’última generació que, entre altres coses, podria confirmar o refutar l’afirmació que els neutrins pesats emeten senyals de matèria fosca coneguda com bulbulons.

Sembla ser que les dades que està obtenint el Large Hadron Collider (LHC) del CERN, que actualment funciona a una energia molt elevada des de juny passat, podrien confirmar l’existència d’una nova partícula. Fins i tot, si aquesta partícula no s’arribés a descobrir, el LHC podria desvelar altres partícules exòtiques ben curioses, com els glueballs (bola de gluons) que són partícules fetes totalment de portadors de la interacció nuclear forta, interacció responsable que els protons i els neutrons es mantinguen units al nucli atòmic.

Cap a Mars i més enllà

2016, com passa cada dos anys, portarà Mart a la mínima distància a la Terra. Serà el moment en que les agencies espacials de la Terra llançaran les seues missions al planeta roig. Un ambiciós projecte conjunt de l’Agència Espacial Europea (ESA) i l’Agència Espacial Russa (Roscosmos) posarà en òrbita marciana diverses sondes i aterrarà diversos artefactes en 2016 i 2018. Per començar, en març es llançarà ExoMars 2016 que constarà d’un orbitador que analitzarà els gasos de l’atmosfera de Mars, en especial el metà, i de l’aterrador Schiaparelli que servirà bàsicament per fer proves d’aterratge ja que en no tindre fons d’energia només funcionarà uns quatre dies. La missió arribarà a Mart el 19 d’octubre.

Més enllà de Mart, la missió Juno de la NASA arribarà finalment a Júpiter el mes de juliol. I en setembre, la nau Rosetta de la ESA tractarà de fer un aterratge suau sobre el cometa 67P/ Churyumov-Gerasimenko. Serà el final d’una missió espectacular de la que he parlat sovint en aquest bloc.

L’exploració dels cometes en directe acabarà de moment, però la dels asteroides continuarà amb la missió Dawn que continua explorant enguany Ceres i sobretot amb el llançament de la missió OSIRIS-REx de la NASA que pretén portar a la Terra mostres de l’asteroide Bennu, un asteroide ric en carboni, l’anàlisi en detall del qual ens donarà informació de les etapes més primerenques del Sistema Solar.

Explorant l’espai

El passat 17 de desembre la Xina llançà el Dark Matter Particle Explorer (DAMPE), un potent telescopi espacial per estudiar raigs gamma d’alta energia i detectar electrons i raigs còsmics. Aquest llançament és el primer d’una sèrie de cinc missions en el marc del Programa Pioner de Recerca Estratègica en Ciència Espacial de l’Acadèmia Xinesa de Ciències (CAS).

El primer satèl·lit per testejar comunicacions quàntiques s’enlairarà en juny des de Xina i el també satèl·lit xinés Hard X-ray Modulation Telescope que explorarà el cel buscant fonts energètiques de radiació com ara forats negres i estels de neutrons, serà llançat cap a finals d’any.  Xina també completarà en setembre el seu superradiotelescopi que deixarà petit el radiotelescopi de 300 m d’Arecibo. El Aperture Spherical Radio Telescope (FAST) de 500 m d’apertura serà llavors el radiotelescopi més gran del món. En Hawaii, mentretant l’equip que dissenya el telescopi òptic de 30 m de diàmetre Thirty Meter Telescope coneixerà si pot continuar o no el projecte després que el Tribunal Suprem de Hawaii els va revocar el permís de construcció el desembre passat.

Imatge:

1. Exomars 2016. ESA
2. La tecnologia de Captura del CO₂ de Climeworks.
3. OSIRIS-REx. NASA
4. Juno – PIA13746.  NASA/JPL – Wikimedia Commons.
5. Fast. Radiotelescopi gegant xinés.

És admirable la feina que fa l’associació cultural de Quart de Poblet (l’Horta) Quart és Ciència per divulgar i impulsar el coneixement de la Ciència en la societat per tal que siga considerada com una part de la cultura humana.

Com ells mateixos exposen en la motivació de l’associació:

És fàcil comprovar que la Ciència, malgrat haver influït poderosament en el benestar de les nostres vides, està marginada de la majoria de les celebracions culturals que se celebren en la nostra població. És com sí la Ciència no pertanyera al que generalment entenem per Cultura, com sí estiguera fora d’aqueix àmbit de la creativitat humana.

El que pretenem a Quart de Poblet, és divulgar els aspectes positius de la Ciència, com a activitat històrica, cultural i intel·lectual humana….

L’activitat principal de Quart és Ciència és l’organització de la Setmana de la Ciència a principis de cada mes de novembre. Enguany s’acaba de celebrar la IV Setmana de la Ciència amb un programa ben abellidor.

Entre les interessants xarrades que s’han fet caldria destacar la de Carmen López Moreno (Directora del Observatorio Geofísico Central, Madrid) que ens parlà dels sismes i volcans, centrant-se en que ella ha estudiat especialment, el volcà submarí de El Hierro en “Cuando la Tierra ruge y tiembla”. Carlos López-Otín, Catedràtic de Bioquímica i Biologia Molecular en la Universitat de Oviedo ens parlà sobre la seua recerca en les malalties associades als gens en “Vida y enfermedad en el planeta de los genes” mentre que Mª Ángeles Bonmatí Carrión (Bióloga. Doctora en Fisiologia, Universitat de Múrcia) ens explicà els efectes de la contaminació lumínica sobre la salut humana en la xerrada “Conociendo nuestro reloj biológico: pon en hora tu salud y la del medio ambiente”.

Donat que enguany és l’Any Internacional de la llum, per tancar la setmana d’actes, es va organitzar un debat sobre la llum en que vaig participar com a ponent junt amb d’altres físics i enginyers. Vos deixe unes poques fotos.

Al principi d’aquest apunt podeu veure el vídeo d’invitació a les activitats de la IV Setmana de la Ciència de Quart. Parla de contaminació lumínica des de la visió d’una xiqueta.

Fotos: Són les fotos que podeu veure al facebook de Quart és Ciència.

Avui s’ha donat a conéixer el Premi Nobel de Física. Els guardonats d’enguany han estat el físic japonés Takaaki Kajita i el canadenc Arthur B. McDonald “pel descobriment de les oscil·lacions del neutrino, que ha portat a demostrar que els neutrinos tenen massa“.

Segurament la majoria de la gent no sabrà que són els neutrinos.  Els neutrinos o neutrins són una mena de partícula fantasma, sense càrrega elèctrica (neutra) i, amb molt poca capacitat d’interacció amb la matèria. La conseqüència de tot açò és que són partícules molt difícils de caçar pels detectors. Tot i això, els neutrinos són, llevat de les partícules lluminoses, els fotons, les partícules més abundant de l’univers.

Els neutrinos es creen com a subproducte de les reaccions nuclears en l’interior de les estrelles, en l’explosió final de les estrelles massives en forma de supernova, en les centrals nuclears terrestres o en l’alta atmosfera terrestre a causa dels raigs còsmics. Cada segon milers de milions de neutrinos que provenen del Sol travessen el nostre cos, o fins i tot el planeta Terra, sense cap interacció. Com podríem caçar-los?

L’any 1967 Raymond Davis va idear un mètode de detecció. El clor-37 (l’isòtop ³⁷Cl) és capaç de captar un neutrino per convertir-se en argó-37 (l’isòtop ³⁷Ar), d’acord amb l’equació següent:

L’³⁷Ar és radioactiu i, això permet detectar la seua presència després de la interacció amb un neutrino. Tanmateix, la interacció del ³⁷Cl amb els neutrinos és molt baixa.

Per augmentar la possibilitat de captació de neutrinos se situà en una antiga mina d’or de Dakota del Sud, un immens tanc de 38000 litres de tetracloroetilè, un líquid amb quatre àtoms de clor, barat i utilitzat en tintoreries.

Per altra banda, des dels anys seixanta ja es tenia una teoria bastant sòlida de com es genera l’energia del Sol en el seu interior. Just en el cor de la nostra estrella, una reacció de fusió nuclear converteix un gas lleuger, l’hidrogen, en un gas més pesant, l’heli, amb l’emissió de fotons de gran energia (raigs gamma), neutrinos i d’altres partícules. Aquest cicle protó-protó és el procés energètic més important en estrelles de la grandària del Sol o menors. Els científics han calculat teòricament el nombre de neutrinos creats en aquestes reaccions nuclears que són la causa de la brillantor del Sol.

Però quan es comptaren els neutrinos capturats en el tanc de la mina d’or se n’adonaren que només s’hi detectava la tercera part dels esperats. Alguna cosa havia fallat. Potser no era correcta la teoria de les reaccions de fusió del nucli del Sol? És el que va rebre el nom del Problema dels neutrinos solars, un veritable mal de cap per als astrofísics i físics nuclears durant els anys 80 del segle passat.

L’experiment de la detecció dels neutrinos en tancs subterranis s’ha repetit arreu del món, al detector del Gran Sasso, a Itàlia, al Caucas, a Rússia, als detectors japonesos Kamiokande i Super-Kamiokande i sempre han mostrat una manca de neutrinos. Qué és el que fallava? Era un problema d’astrofísica, en que no s’havien explicat correctament les reaccions nuclears solars o era un problema de la física de partícules?

D’acord amb el Model Estàndard de la física de partícules hi ha tres tipus de neutrinos, neutrinos electrònics ν_e, neutrinos muònics ν_μ i neutrinos taònics ν_τ. Cadascun d’ells està relacionat amb una partícula carregada, l’electró, el muó i el taó.
El Sol només produeix neutrinos electrònics i per això tots els detectors terrestres estaven dissenyats per detectar aquests i no els altres.

Donat que a la Terra només es detectava un terç dels neutrinos solars (neutrinos electrònics, ν_e), ¿no podria ser que els neutrinos variaren de sabor, passant d’electrònic a muònic i taònic en el seu llarg viatge cap al nostre planeta? ¿No podrien oscil·lar entre els distints tipus de neutrinos?

Si s’acceptava que aquesta idea de les oscil·lacions era correcta, això implicava que el neutrino tenia massa, petita però apreciable. Però caldria demostrar-ho experimentalment. Això és el que han fet el físic japonés Takaaki Kajita i el canadenc Arthur B. McDonald en els seus respectius treballs.

El japonés Takaaki Kajita ha treballat en el detector Super-Kamiokande estudiant els neutrinos muònics (ν_μ) produïts per la radiació còsmica en l’alta atmosfera terrestre. I demostrà que els que venen de la part de davant del detector eren més nombrosos que els que venien per la part de darrere, els que havien travessat tota la Terra i han tingut més temps per a oscil·lar. Per tant, part dels neutrinos muònics (ν_μ) s’havien convertit en un altre tipus de neutrino.

El canadenc Arthur B. McDonald ha treballat al Sudbury Neutrino Observatory. El detector tanc està ple d’aigua pesada, una aigua amb un isòtop de l’hidrogen més massiu i està dissenyat per detectar els neutrinos electrònics que provenen del Sol. Les reaccions entre els neutrinos solars i l’aigua pesada dóna la possibilitat de mesurar no només els neutrinos electrònics sinó la combinació dels tres tipus de neutrinos. En els experiments realitzats, com era d’esperar, els nombre de neutrinos electrònics eren només un terç dels esperats però la suma total dels neutrinos s’ajustava exactament als valors teòrics. La conclusió va ser que els neutrinos van canviant de sabor, canvien d’identitat durant el seu temps de vol des del Sol.

Així que els neutrinos no són només unes partícules fantasma sinó que també són camaleòniques.

Més informació en aquest video en anglés. La primera part (0:00 a 11:00) parla del problema de l’oscil·lació dels neutrinos.

[vimeo 114361247 w=500 h=281]

Neutrino, Measuring the unexpected from Javier Diez on Vimeo.

Lectura complementaria: Text en anglés molt complet del Comité Nobel: The chameleons of space.

Imatges:
1.- Premiats.
2.- Oscil·lació dels neutrinos.
2.- L’experiment dels neutrino al Sudbury Neutrino Observatory.

La llum juga un paper fonamental en la nostra vida quotidiana i el seu estudi és una disciplina transversal de la ciència en el segle XXI. Ha revolucionat la medicina, ha obert la comunicació internacional a través d’Internet, i segueix sent vital per a la vinculació dels aspectes culturals, econòmics i polítics de la societat global. Per tot això, enguany l’ONU ha proclamat 2015 com l’Any Internacional de la Llum.

Però, sabem realment que és la llum? Quines són les seues propietats bàsiques? Com es produeix? Com es propaga? Per què hi ha colors? Hi ha llum invisible?

Divendres passat 24 de juliol, vaig tractar de respondre aquestes preguntes a Ca les Senyoretes, davant d’unes seixanta persones mitjançant unes senzilles explicacions i uns pocs experiments per mostrar com hem sabut aprofitar-nos de la màgia de la llum per al progrés de la humanitat.

Vaig començar parlant de la històrica controvèrsia, que ha portat de cap els científics durant segles, de si la llum és una ona o una partícula, per continuar parlant de la descomposició en colors de la llum blanca, de la polarització de la llum, de la formació de les imatges en un ull normal, miop i hipermetrop, de com veuen els insectes, que com fer visible llums invisibles, per acabar explicant la màgia dels colors dels focs artificials.

Tota aquesta explicació de la màgia de la llum va ser amanida amb la realització d’una sèrie d’experiments senzills, alguns reproduïbles a casa, d’altres més sofisticats.

La xarrada acabà amb la menció de l’internet del segle XXI construït per una gran xarxa de fibres òptiques creuant els mars i oceans i amb els malbaratament de l’energia que és la contaminació lumínica.

Els assistents més resistents continuaren després en la sessió d’observació astronòmica en que pogueren admirar la superfície crateritzada de la Lluna, l’anellat Saturn, la nebulosa de l’anell de Lira i la galàxia d’Andròmeda. Finalment uns impertinents núvols, com era d’esperar, ens obligaren a tancar la sessió vora les dues de la matinada.

Imatges:
1.- La xarrada comença amb el malbaratament energètic que és la contaminació lumínica. Paco Colomer.
2.- L’ampolla de vidre de la bombeta s’ha obert, provocant que el gas inert a l’interior s’escape. Quan s’activa, el filament de tungstè crema amb una flama, a causa del oxigen que entra en el focus. Stefan Krause, Germany. Wikimedia Commons.
3.- Com funciona un ull? Rosa Magraner.
4.- Fem colors. Rosa Magraner.

La Societat d’Educació Matemàtica Al-Khwarizmi ha organitzat la 5a Trobada de Societats de Matemàtiques de Parla Catalana aquest cap de setmana a les comarques centrals valencianes.

Dissabte de matí els participants es van concentrar a les portes del Monestir de Santa Maria de Valldigna, a la Safor, per visitar-lo de la mà de l’historiador de Tavernes Enric Martí. La història del cenobi, el seu espoli i la seua lenta però contínua restauració van ser els temes de l’explicació fins l’hora de dinar.

La reunió de treball i coordinació de les societats matemàtiques ja es realitzà a la vesprada al Palau d’Otos, a la Vall d’Albaida, poble on es desenvoluparia la resta d’activitats del cap de setmana.

Arribada la nit, vaig preparar el telescopi per l’observació astronòmica anunciada al programa que ens permeté veure, entre núvols, el planeta Júpiter amb les seues bandes acolorides i les quatre llunes galileanes. Tanmateix l’oratge no ajudà gens, ja que no trigà a fer la guitza i impedí l’exploració d’altres objectes previstos com la nebulosa d’Orió. En lloc d’açò, els assistents van poder contemplar diversos instruments astronòmics antics, cedits per a l’ocasió per l’Observatori Astronòmic de la Universitat de València i van conéixer com s’usaven.

Després de sopar i ja avançada la nit els participants de la Trobada assistiren a una conferència de Joan Olivares sobre mètodes antics i tradicionals de mesurar el temps. S’aturà especialment en el rellotge de peus que s’usava per repartir la tanda en el reg i  que encara era viu fins fa pocs anys en la comarca de la Vall d’Albaida.

La intensa jornada acabà amb un petit recital de poemes matemàtics, seleccionats per Rosa Magraner, tant de reconeguts poetes -David Jou o Feliu Formosa-, com d’altres inèdits o propis.

L’endemà diumenge els matemàtics visitaren la “Ruta dels rellotges de Sol d’Otos“, guiats pel seu dissenyador, l’escriptor i gnomonista Joan Olivares, el qual explicà les característiques i dificultats de la construcció dels diversos models de rellotges. “La pedra de Basset”, calendari que marca la data del 25 d’abril, en record de la batalla d’Almansa, així com el rellotge calendari dels xiprers de benvinguda, a l’entrada del poble, foren dels més admirats per les seues dificultats tècniques.

En aquesta trobada he tingut l’ocasió de conéixer personalment Daniel Ruiz Aguilera de la Societat Balear de Matemàtiques-XEIX i coautor de l’estudi dels efectes de la llum del sol eixint del solstici d’hivern a la Seu de Mallorca. Ja en vaig parlar el darrer solstici. Una meravella visual i astronòmica encara que sembla que no buscada expressament.

En aquestes trobades científiques hi han participat membres de les diferents juntes directives de la Societat Catalana de Matemàtiques, la Federació d’Entitats d’Educació Matemàtica de Catalunya, la Societat Balear de Matemàtiques-XEIX i de la pròpia societat que l’organitza en aquesta ocasió.

Fotos: 1. Els participants en el Monestir de Santa Maria de Valldigna. 2. Joan Olivares explica el significat i les característiques gnomòniques de la Pedra de Basset. 3. Amb Daniel Ruiz Aguilera i Joan Olivares davant del seu rellotge més espectacular. Crèdits: Enric Marco.

El tractar de fer estimar la ciència i la tecnologia des dels primers cursos de primària té una importància cabdal per al desenvolupament dels infants. Les ciències no s’han de veure com una cosa estrany i llunyana sinó pròxima i sobretot útil. Per això agraïm a l’equip directiu de l’escola pública Pare Jofré de El Puig, l’Horta Nord, que ens invitara per parlar d’astronomia a les classes de quart, cinqué i sisé de primària de la seua escola. Durant tot el matí del passat dimecres, el meu company Manel Perucho i jo els parlarem de l’exploració espacial, de l’origen del sistema solar i dels cometes parant atenció en les gestes de la sonda Rosetta i de la nau d’aterratge Philae. Les cares dels xiquets mirant les fotos i animacions ens demostraven el seu interés. Però va ser en la llarga sessió de preguntes, directes, fetes sense por i sempre interessants, quan veierem que el tema els havai colpit de veritat.

I després, per aplicar la teoria, van anar a veure com funciona un coet. Al pati, i, sota l’expectant mirada de desenes de xiquets, muntarem el nostre coet d’aigua a pressió. Emulant a un Goddard d’estar per casa, no va funcionar a la primera. Ens va costar una mica que s’enlairara, però amb perseverància, al final ho aconseguirem. El coet va recórrer el cel del col·legi amb l’alegria dels nens, com es pot veure al vídeo penjat en el bloc de l’escola. Com diuen al bloc: “Ha costat un poquet per problemes tècnics però… així és la ciència! Han insistit fins que, finalment, s’ha enlairat…. i molt!”

Els xiquets s’ho han passat bé i espere que també hagen aprés alguna cosa de l’univers. I també els vaig animar per al futur: Vosaltres sereu els científics del futur, vos necessitem i resoldreu grans enigmes.

Fotos: de la l’escola.

Comença l’any 2015 i les revistes científiques presenten els possibles descobriments per a l’any que comença. Com ja faig fer l’any passat, us pose els avanços previstos relacionats amb l’astronomia, el canvi climàtic, la física de partícules i l’exploració espacial que presenta la revista Nature en el seu article What to expect in 2015.

Els congressos són els examens presencials dels científics. Tots els que ens dediquem a això de la ciència hem de passar, de tant en tant, per davant d’una audiència per explicar el treball que fas. Amb 15 minuts has de contar els teus resultats davant d’un públic que treballa en el mateix tema i, són, per tant, especialistes. I després venen les preguntes.

La sang, però, quasi mai no arriba al riu, per sort.

Els congressos també serveixen per conéixer altra gent que treballa en el teu camp i, que, potser, només coneixes dels seus articles, i, sobre tot, et permet conéixer temes d’altres camps allunyats del teu. Això passa a les anomenades sessions plenàries.

Tot, però, no són flors i violes. Les successives retallades en investigació fan cada vegada més dificil acudir als congressos científics, sobre tot si estan fora d’Europa. I alguns investigadors joves que solen ser els més actius i productius, pel tipus de contracte que tenen no poden demanar finançament.

Fa uns dies vaig estar a la XI Reunió Científica de la Sociedad Española de Astronomía a la petita i ben cuidada ciutat de Terol. La van fer a les instal·lacions del CEFCA, institut de recerca de les ciències del cosmos que està al càrrec del nou observatori de Javalambre, situat a només 7 quilòmetres en línia recta del nostre observatori d’Aras de los Olmos. En el congrés vaig exposar els nostres últims treballs sobre la contaminació lumínica al País Valencià amb algunes novetats interessants respecte a la ciutat de València que ja aniré detallant els pròxims dies.

Anna Boluda ha fet uns vídeos magnífics sobre la trobada. Aniré posant-ne per ací alguns d’ells per il·lustrar algunes de les xarrades que més m’han interessat.

I també les sessions van ser piulades (twitejades) i, per això, els piuladors “oficials” ens vam fer una foto després de la foto oficial del congrés.

Vídeo: Resum del congrés. Jo isc al minut 0:29. Anna Boluda.
Foto 1: Exposició dels resultats de la campanya de conscienciació ciudadana del problema de la contaminació lumínica al País Valencià. Enric Marco.
Foto 2: El meu pòster. Enric Marco.
Foto 2: Selfie amb els piuladors més actius del congrés.
Foto 3: Els piuladors del congrés.