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Quizá el pasado esté siendo afectado por el futuro



Existen muchos planteamientos en la teoría cuántica, aunque la idea de que las influencias pueden viajar hacia atrás en el tiempo (del futuro al pasado) no suele estar entre ellas. Sin embargo, algunos físicos sí han estado estudiando esta "retrocausalidad", porque puede ayudarnos a resolver algunos rompecabezas dentro del campo de la física cuántica. Huelga decir que se trata de una idea marginal, pero que merece su estudio.

Precisamente un equipo de científicos de la Universidad Chapman (EE. UU.) y del Instituto Perimeter de Física Teórica (Canadá), aporta una nueva teoría para el argumento de que si ciertos supuestos razonables se cumplen, entonces la teoría cuántica debería ser retrocausal (donde el futuro influye en el pasado).

Uno de los aspectos más extraños de la mecánica cuántica podría explicarse por una idea también atípica: que la 'causación' puede ir tanto hacia atrás como hacia adelante en el tiempo, permitiendo que un efecto preceda a su causa. (Por ejemplo, tener dolor de estómago hoy por la mala comida de mañana).

Los físicos Matthew S. Leifer y Matthew F. Pusey examinaron al detalle algunos supuestos básicos de la teoría cuántica y decidieron que a menos que descubriéramos que el tiempo se movía necesariamente de una forma, las mediciones hechas a una partícula podían reflejarse tanto en el pasado como en el futuro.

Los científicos utilizaron algunos supuestos del físico Huw Price, uno de los principales exponentes de la teoría cuántica de la retrocausalidad, y aplicaron su nuevo modelo al Teorema de Bell (en honor a John Bell) que prueba la conexión-correlación entre sistemas no relacionados causalmente; esto es, que las cosas extraordinarias que suceden en mecánica cuántica no pueden explicarse nunca por acciones locales.

Así, al reformular algunos supuestos básicos, los investigadores desarrollaron un modelo basado en el teorema de Bell, donde el espacio fue intercambiado por el tiempo. A su juicio, a menos que podamos demostrar por qué el tiempo siempre debe ir hacia adelante, nos encontramos con algunas contradicciones.

"No hay, a mi entender, una interpretación generalmente aceptada de la teoría cuántica que recupere toda la teoría y explote esta idea. Es más una idea para una interpretación en este momento, así que es normal que haya otros físicos que se muestren escépticos. Nos toca a nosotros encarnar esta idea", exponen los expertos.

Es posible que este planteamiento no nos resulte atractivo pero, siendo realistas, toda explicación relativa a la teoría cuántica nos va a resultar chocante o alocada.

"Especulativamente, si hay retrocausalidad en el universo, entonces podría ser el caso de que hay ciertas eras, quizás cerca del big bang, en las que no hay una flecha definida de la causalidad", comentan los expertos.

Los físicos no tienen ningún experimento en mente para probar la retrocausalidad, pero como la idea es más una interpretación de las observaciones que un método para realizar nuevos exámenes, lo que más se necesita puede no ser tanto una prueba sino un apoyo más teórico.

"El tipo de experimentos que describimos en nuestro trabajo proporciona alguna evidencia de retrocausalidad, pero sólo si se niegan a rechazar los otros supuestos. Estos supuestos siempre están ahí y siempre es posible cuestionarlos", sentencian los autores.
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Las Computadoras Empiezan a Pensar Como los Humanos



¿Cuántas zonas verdes hay cerca de la oficina? ¿Cuál es el mejor restaurante de la zona? Estas son preguntas cotidianas que requieren capacidad de razonar, de relacionar y crear conexiones, un aspecto básico del pensamiento sofisticado que la Inteligencia Artificial (IA) no había logrado manejar. Ahora, investigadores de Google’s DeepMind han desarrollado un sencillo algoritmo de razonamiento conectivo que ha logrado superar a humanos en un test de comprensión de imágenes complejas.
A las personas generalmente se nos da bien ese tipo de razonamiento capaz de relacionar a través de la lógica que permite conectar y comparar lugares, secuencias y otras realidades. Pero las dos clases principales de IA (estadística y simbólica) se han mostrado lentas para desarrollar esa capacidad. La IA estadística (aprendizaje automático o aprendizaje de máquinas) es muy buena en el reconocimiento de patrones, pero no a la hora de usar la lógica. Por su parte, la IA simbólica es capaz de razonar y establecer relaciones usando reglas predeterminadas, pero no se le da bien aprender sobre la marcha.
El estudio de Google’s DeepMind propone un nuevo camino: una red neural artificial capaz de relacionar conceptos. Del mismo modo que las neuronas están conectadas al cerebrolas redes neurales se ensamblan entre sí mediante pequeños programas que encuentran patrones en los datos de forma colaborativa. Y pueden disponer de estructuras especializadas para procesar imágenes, analizar el lenguaje o incluso aprender juegos.
La red de relaciones está diseñada para comparar pares de objetos en diferentes escenarios de forma individual. Según Timothy Lillicrap, científico de computación de DeepMind en Londres y coautor de la investigación, "estamos forzando explícitamente a la red a que encuentre las relaciones que hay entre los objetos".
Este experto y su equipo retaron a la red a llevar a cabo diversas tareas, como responder a preguntas sobre las relaciones entre objetos –cubos, pelotas, cilindros–que aparecían en una misma imagen.
Por ejemplo: Hay un objeto enfrente de una cosa azul. ¿Tiene la misma forma que esa otra cosa de color rojo que está la derecha de la bola metálica gris? Para resolver este problema, la red capaz de relacionar actuaba en combinación con otras redes neutrales, como una capaz de reconocer objetos en la imagen y otra capaz de interpretar preguntas. En el total de pruebas y cuestiones planteadas, otras máquinas de aprendizaje automático acertaron entre el 42 y el 77 %, los humanos que participaron llegaron al 92 % y la nueva red relacional acertó el 96 % de las preguntas.
Esta nueva red de IA también brilló en los ejercicios de lenguaje, particularmente en los ejercicios de inferencia. Por ejemplo, le preguntaban: "Lily es un cisne; Lily es blanco; Greg es un cisne; ¿de qué color es Greg? (blanco)". En este tipo de ejercicio su nivel de acierto fue del 98 %, frente al 45 % de otros programas de IA.
Es un gran avance, pero según los expertos, para alcanzar la flexibilidad de la inteligencia humana, la red deberá aprender pro ejemplo a comparar no solo parejas de cosas, sino tríos, dobles parejas y otras combinaciones.
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Existen los agujeros negros supermasivos orbitando entre si


Astrónomos de la Universidad de Nuevo México (UNM), en Albuquerque (EE. UU.), aseguran que, por primera vez en la historia, se ha podido observar y medir el movimiento orbital entre dos agujeros negros supermasivos. Estos se encuentran en una galaxia situada a 750 millones de años luz de la Tierra llamada 0402 + 379, y los están estudiando desde hace más de una década. 
¿Pero qué son los agujeros negros supermasivos? Son agujeros negros con una masa de millones o miles de millones de masas solares –la masa solar es igual a la masa del Sol y equivale a unas 332.950 veces la de la Tierra–. En este caso del que hablamos, la masa combinada de ambos agujeros negros supermasivos es de 15.000 millones de masas solares y, debido a su increíble tamaño, su periodo orbital es de en torno a 24.000 años.
La estudiante de posgrado del departamento de Física y Astronomía de la UNM Karishma Bansal, el profesor de esta universidad Greg Taylor e investigadores de Stanford, el Observatorio Naval de los Estados Unidos y el Observatorio Gemini han estudiado la interacción de estos agujeros negros durante doce años.

“Durante mucho tiempo, hemos estado buscando en el espacio para tratar de encontrar un par de estos agujeros negros supermasivos orbitando como resultado de la fusión de dosgalaxias”, explica Taylor en una nota de prensa de la UNM. “Y aunque hemos teorizado que esto debería estar pasando, nadie lo había visto hasta ahora”, añade.

En febrero de 2016, un equipo internacional de investigadores anunció que habían detectado por primera vez las ondas gravitacionales ­–ondulaciones del espacio-tiempo originadas por acontecimientos muy violentos, como por ejemplo la fusión de dos agujeros negros o la explosión de una supernova– que había predicho Einstein justo un siglo atrás, en 1916.

El futuro de la Vía Láctea


Gracias a la investigación de la UNM, los astrónomos podrán empezar a entender lo que lleva a la fusión de agujeros negros supermasivos que crean estas ondulaciones en la estructura del espacio-tiempo y a aprender más sobre la evolución de las galaxias y el papel que juegan estos agujeros negros en todo ello.

La observación de la órbita e interacción de estos dos agujeros negros supermasivos además puede ayudarnos a comprender mejor lo que podría ocurrirle en un futuro a nuestra propiagalaxia, ya que se prevé que la galaxia de Andrómeda, que también tiene un agujero negro masivo en su centro, entre en colisión, dentro de unos 4.000 millones de años, con nuestra Vía Láctea. La galaxia resultante de esta colisión ha sido bautizada con el nombre de Lactómeda. Por cierto, para tu tranquilidad: según los cálculos que se han hecho, tanto el Sol como la Tierra seguramente sobrevivirían a esta fusión galáctica.
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Porque la Luz nos mantiene Despiertos


Ya sabemos que la luz y la oscuridad influyen en nuestro ritmo circadiano, pero de qué manera exactamente impacta en nuestro ciclo de sueño-vigilia, no está tan claro. Ahora, una nueva investigación parece haber encontrado parte de la respuesta.

¿Por qué nos despierta la luz? 


Un equipo de investigadores del Instituto de Tecnología de California en Pasadena (EE. UU.) se dispuso a examinar el efecto de la luz en el sueño. Teniendo en cuenta que anteriormente habían identificado los fotorreceptores en el ojo que se requieren para el efecto directo de la luz en la vigilia y el sueño, los expertos quisieron dar un paso más y ver cómo el cerebro utiliza esta información visual de cara al sueño.

Para ello, optaron por analizar al pez cebra, que posee un patrón de sueño/vigilia similar al de los seres humanos y cuyo cuerpo es transparente, permitiendo a los investigadores tomar imágenes de sus neuronas de forma no invasiva.

Varios ejemplares de pez cebra fueron modificados genéticamente para expresar cierta proteína, llamada Procineticina 2 (PROK2), en exceso. Esta sobreexpresión de la proteína provocó que los peces fueran más propensos a conciliar el sueño durante el día y a despertar por la noche, en comparación con los ejemplares de peces cebra no modificados.

Curiosamente, esto no parecía depender del ritmo circadiano regular del pez, sino que el efecto estaba influenciado exclusivamente por si las luces estaban encendidas o apagadas a su alrededor.

Los resultados de los experimentos indican que Prok2 puede inhibir el efecto de despertar que normalmente tiene la luz, así como el efecto inductor del sueño por parte de la oscuridad.


En este efecto de sueño provocado por la luz, los investigadores también descubrieron quelos niveles altos de PROK2 también aumentaron los niveles de galanina, un neuropéptido encontrado en el hipotálamo anterior del cerebro (que desempeña un papel clave en la regulación del sueño).


¿Tendrá este mismo efecto en los seres humanos? Próximas investigaciones esperan responder a esta pregunta. Pero si fuese así, podríamos contar en el futuro con nuevos fármacos para controlar tanto el sueño como el despertar.

"Los resultados de nuestro estudio sugieren que los niveles de Prok2 juegan un papel crítico en establecer el equilibrio correcto entre el sueño y la vigilia durante el día y la noche. Aunque los animales diurnos como el pez cebra pasan la mayor parte de su tiempo dormidos por la noche y despiertos durante el día, también toman siestas durante el día y ocasionalmente se despiertan por la noche, similar a muchos humanos", aclara David Prober, líder del trabajo.
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La Prosperidad de las Ranas Fue Gracias a La desaparición de Los Dinosaurios


Las extinciones masivas son una especie de lotería biológica: la mayoría pierde, pero unos pocos se llevan el premio gordo de sobrevivir en un mundo con menos competidores. Y según un estudio que acaba de ser publicado en la revista Proceedings of the Nactional Academy of Sciences (PNAS), este fue precisamente el caso de las ranas.
Para la sorpresa de los autores de la nueva investigación, los tres linajes principales de estos anfibios anuros –al que pertenecen el 88% de las especies actuales– surgieron de manera simultánea después del evento catastrófico, el impacto de un cometa o un asteroide, que acabó con los dinosaurios y tres cuartas partes de la vida terrestre hace unos 66 millones de años.
Aunque el origen de ranas se remonta hasta hace 200 millones de años, los investigadores han observado que justo después de la llamada extinción del Cretácico-Paleógeno fue cuando explotó su diversidad. Han llegado a esta conclusión tras analizar los genomas de unas 300 especies y elaborar un árbol filogenético –representación gráfica donde se plasma la historia evolutiva– de estos animales.

Los expertos creen que les benefició la desaparición de los bosques, ya que ahorraron recursos y se adaptaron con éxito a microhábitats hasta que la vegetación volvió a cubrir extensas partes de la  Tierra.
Los resultados de este estudio ayudarían a explicar además por qué ranas que viven en puntos muy distantes de la geografía están tan estrechamente emparentadas, algo que desconcertaba a los científicos: sus tres clados o superfamilias principales (HyloideaMicrohylidae y Natatanura) habrían evolucionado prácticamente al mismo tiempo.

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La lluvia de estrellas de las Perseidas 2017


Poco falta para disfrutar de la lluvia de meteoros más esperada del año: las Perseidas, también llamada 'lágrimas de San Lorenzo'por la proximidad del evento con la festividad de San Lorenzo que se celebra el día 10 de agosto.¿Cómo será la lluvia de estrellas este año? Como ya recordaremos, si somos asiduos de este espectáculo astronómico, las previsiones habituales contemplan unos 100 meteoros por hora, pero este año la luna va a bloquear parcialmente las Perseidas, pues aún no habrá entrado en fase de cuarto menguante y la luna llena está marcada para el 6 de agosto; esto es, para la noche clave de las Perseidas, la luna estará al 72%.

A pesar de todo, las Perseidas son el evento astronómico del verano. Y es que las Perseidas son tan brillantes y numerosas que la NASA garantiza un buen espectáculo. Aunque su periodo tendrá lugar desde el 13 de julio al 26 de agosto, el pico de número de meteoros por hora se espera para las noches del 11 al 12 y del 12 al 13 de agosto, sobre todo a partir de las 18.00. Como siempre, la noche anterior y la posterior también serán buenos momentos para probar fortuna y 'cazar' algunos de estos espectaculares meteoros.

Los meteoros de las Perseidas proceden del cometa Swift Tuttle (descubierto en 1862), que cada 133 años completa un viaje a través del sistema solar interno dejando una estela de polvo y arena. Estas partículas chocarán contra nuestra atmósfera aumentando su temperatura hasta 5.000 grados y tendrán una velocidad al cruzar el cielo de 60 kilómetros por hora. Su radiante es la constelación de Perseo.

Los fragmentos pueden varíar del tamaño de un grano de arena al de una canica y los de mayor tamaño pueden dejar una estela en el cielo durante un par de segundos.

Debido a su gran declinación (+58º) esta lluvia de meteoros no puede ser observada en regiones australes, pues el Ecuador llega solo a 32º de altura.
  
Como es habitual en estos eventos astronómicos no se requiere de ningún instrumental especial para contemplar la lluvia de estrellas. Las únicas recomendaciones son alejarse lo más posible de la ciudad, lejos de la contaminación lumínica y localizar un lugar tranquilo y oscuro donde poder colocar nuestra esterilla, hamaca o manta para tumbarnos y pasar una fabulosa noche contemplando cómodamente las Perseidas.

El proyecto europeo Stars4all, en colaboración con el portal Sky-live.tv, emitirá en directo, desde los observatorios de El Roque de Los Muchachos y el Teide, el fenómeno astronómico. 
Ya no volveremos a tener otra lluvia de estrellas hasta el mes de octubre, mes de las Oriónidas gracias al conocido cometa 1P/Halley que orbita alrededor del Sol cada 76 años aproximadamente. Por si te interesa, la próxima observación del cometa Halley no tendrá lugar hasta 2061.
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