Centpeus

Nova adreça

2010-11-28T00:01:00.000+01:00

Des d'ara podreu seguir el Centpeus a

http://ciencia.ara.cat/centpeus/

Final d'etapa

2010-11-26T07:00:00.001+01:00

La vida és un seguit d’etapes que tots intentem que siguin el més interessants possibles. I en el món virtual passa exactament el mateix. Tot arriba un dia que s’acaba i aquest blog, aquest Centpeus en concret, acaba avui.

Aquesta setmana s'han complert cinc anys en els que hi he penjat un total de 931 entrades (932 si comptem aquesta), que he intentat que toquessin totes les branques de la ciència. Donada la meva formació com a biòleg les ciències de la vida potser han tingut preferència, però ja se sap que el teu blog el fas anar com vols.

Durant aquest temps ha anat descobrint moltíssimes coses que ignorava. De vegades em deien que si jo en sabia de tot. En realitat, la majoria de temes els desconeixia un parell de dies abans d’escriure’ls. Però una noticia, alguna cosa que recordava haver llegit, un comentari fet per algú o el suggeriment d’algun col·lega, m’empenyia a aprofundir en algun aspecte de la ciència i amb el que acabava de descobrir en feia un post.

A més, el blog m’ha permès conèixer un grapat de gent fantàstica. Molts de manera virtual, i alguns en persona. També m’ha portar a escriure llibres, a col·laborar en ràdios i a guanyar una petita visibilitat mediàtica. Encara em quedo parat quan algú em presenta com a “divulgador científic”. Suposo que és una manera de definir el que faig durant el temps lliure, però certament no m’he adonat de com arribava a aquest punt i per descomptat que no en tenia cap intenció. El blog només era un entreteniment que va resultar molt més entretingut del que m’esperava.

De totes maneres al principi he triat amb molta cura les paraules quan deia que és aquest Centpeus en concret el que acaba. No és un punt i final, sinó un punt i seguit. Fa algunes setmanes van posar-se en contacte amb mi els encarregats de l’àrea de Comunitats del nou diari ARA. Volien fer un espai dedicat a la Ciència i em van proposar si m’interessava participar-hi.

I no m’hi vaig poder resistir. Poder estar ficat, ni que sigui una mica, en una cosa com aquesta des de l’inici em feia massa gràcia. I per altra banda, després de cinc anys era un moment per plantejar-me que fer amb el Centpeus.

Després de donar-hi algunes voltes, la decisió ha sigut la més senzilla. A partir de diumenge, hi haurà un nou Centpeus, en un altre servidor i amb un altre format. Estèticament no havia canviat pràcticament res des de la primera versió i potser ja toca. Podria agafar tots els posts penjats i traslladar-los a la nova “casa”, però no ho faré. Li tinc massa carinyo a aquest blog amb el seu format super-simple. I, sobretot, no voldria perdre tots els comentaris que heu anat deixant i que han enriquit tant aquest Centpeus. La veritat és que no se com agrair a tots els que heu anat passant les vostres aportacions.

L’altre qüestió era que fer amb el nom del nou blog. Vaig pensar algunes opcions, però de seguida vaig tenir clar que el deixo tal qual. Quan vaig triar el nom de “Centpeus” va ser sense pensar i creient que després ja el canviaria, però ara ja el tinc massa assumit com per pensar en res de diferent (tot i que dels centpeus mai n’he parlat al blog). De manera que mantindré el nom. Serà simplement una nova etapa d’un vell Centpeus. En realitat, malgrat els canvis formals i la nova adreça, la meva intenció és seguir si fa no fa igual. Una reflexió diària sobre fets més o menys relacionats amb la ciència i amb l’única pretensió de comentar alguna cosa que sembli interessant. Després de tot, el blog sempre l’he considerat únicament com un entreteniment. En el moment que fos una obligació m’atabalaria i el deixaria en dos dies.

I res més. La nova adreça la posaré per aquí tant bon punt sigui operativa (es a dir diumenge, si tot va bé). Si voleu seguir compartint aquest camí de fascinació amb la ciència, doncs ens veiem a la nova casa!

Cal tenir confianca.

2010-11-25T07:25:00.001+01:00

Quan al laboratori hem de fer un experiment, la primera cosa que cal fer és tenir al davant el protocol del treball. La fulla on posa exactament que cal fer en cada pas i per quin ordre cal fer-ho. Com que volem que sempre surti el mateix, en teoria ha d’estar anotat absolutament tot. Quantitats, origen dels productes, temperatures, temps i qualsevol altra cosa que us passi pel cap. Al laboratori un protocol mai és massa detallat.

Però una vegada estava fent una visita a un altre laboratori i vaig topar amb un protocol que sempre he recordat. Servia per preparar anticossos monoclonals. Els detalls no venen al cas, però a la llista de material hi havia els reactius, les cèl·lules, els estris de laboratori i a la última línia, com una instrucció més, posava que també et feia falta “confiança en la feina que fas!”.

Sembla una ximpleria, però trobo que és absolutament encertat. Primer per viure més tranquil amb un mateix (que no és poca cosa!). Però a més, aquesta actitud ha ajudat a guanyar algun premi Nobel.

A finals del segle XIX, un físic anomenat John James Strutt, però que tothom coneix com Lord Rayleigh, estava treballant en calcular la densitat dels diferents gasos. Ara n’hi ha prou de buscar una tabla a un llibre o a internet, però fa un segle era un problema que calia resoldre. El que feia Lord Rayleigh era obtenir el gas purificat a partir de dos o tres fonts diferents i calcular la densitat en cada cas. Era una manera d’assegurar-se que havia purificat completament el gas i li va anar força be amb l’oxigen i l’hidrogen. Però amb el nitrogen les coses es van complicar.

Inicialment va calcular la densitat del nitrogen obtingut a partir de l’aire. El que feia era eliminar completament l’oxigen i el CO2 per deixar només el nitrogen. D’altra banda, també ho feia afegint amoníac (formula NH3) i eliminant també l’hidrogen. De nou, es quedaria només amb nitrogen. Però quan calculava la densitat trobava que era lleugerament diferent en un cas i l’altre.

Hi havia un 0.1 % de diferència.

Sincerament. Si a mi em surt un resultat que s’aparta només un 0.1 % de l’esperat trec una ampolla de cava i ho celebro. Normalment hi ha errors que no pots evitar i que fan que errors semblants siguin habituals. És la diferència entre la teoria i la vida real. Per tant, no hi hauria donat més importància i hauria donat el resultat per correcte, potser afegint que el valor tenia un 0.1 % de variació.

Però Rayleigh era meticulós i va repetir l’experiment moltes vegades. I aquell emprenyador 0.1 % li apareixia sempre. I sempre en el cas del nitrogen de l’aire. De fet, va seguir provant amb nitrogen obtingut de diferents fonts i sempre hi havia una diferencia. El nitrogen de l’aire era més dens que cap altre. De fet tots els altres eren exactament iguals.

Després de molts intents infructuosos per trobar una explicació va presentar el problema en un article, per veure si algú l’ajudava a treure’n l’entrellat. I un any després va rebre un missatge d’un altre químic, William Ramsay, que li va proposar fer algunes proves amb un enfocament diferent. Ramsay, enlloc d’intentar eliminar-ho tot menys el nitrogen va fer-ho al revés. Va agafar el nitrogen que treia de polleguera a Rayleigh i el va fer reaccionar, primer amb magnesi, i en un altre experiment amb oxigen. En els dos casos podia eliminar el producte obtingut, però sempre li quedava una petita quantitat de gas que no reaccionava. Van deduir que a l'aire hi havia un nou element, diferent del nitrogen i encara menys reactiu. Com que en aparença estava a l’atmosfera sense reaccionar ni fer res a part de desconcertar als químics, van batejar el nou element amb el nom d’argó (del grec αργóν, inactiu o gandul). Aquell va ser el primer dels gasos nobles que es va purificar i un dels motius que va fer guanyar a tots dos. Curiosament Ramsay el va guanyar en química i Rayleigh en física.

Però al final, si el van guanyar i si van descobrir l’existència de l’argó va ser simplement perquè Rayleigh tenia autèntica confiança en el seu treball i un error del 0.1 % li semblava inacceptable!

S'assemblen, però són molt diferents!

2010-11-24T07:25:00.001+01:00

Hi ha un anunci que juga amb la frase “s’assemblen, però en realitat són molt diferents”. Doncs sembla que en temes de ciència haurem de fer una campanya similar si tenim en compte les dades d’una enquesta que va fer la generalitat i que va presentar fa unes setmanes. Les dades i les conclusions eren previsibles, però no per això deixen de ser decebedors.

I per una vegada no puc sinó estar d’acord amb qui va tria el titular de la notícia: “Els catalans no tenen ni idea de qui són els seus científics”.

L’administració fa regularment enquestes en els anomenats “baròmetres d’opinió”. I la primera dada que cal tenir en compte és que fins ara no havien preguntat res sobre ciència. Òbviament això és un reflex de l’ambient social que hi ha envers l’activitat científica, que encara està prou poc valorada com perquè sigui una novetat el mateix fet que es prenguin la molèstia de incloure-la en els baròmetres d’opinió.

En realitat hi havia dues preguntes sobre científics. Els deien el nom de sis investigadors catalans els demanaven: «¿el coneix?» i «¿quina és la seva professió?». Per fer-nos una idea, dels més coneguts, un va ser el paleontòleg Eudal Carbonell que, tot i participar en un programa de televisió, només va ser identificat per una de cada deu persones i l’altre “famós” va ser el cardiòleg Valentí Fuster. La resta, el bioquímic Joan Massagué, l’epidemiòleg Pedro Alonso, l'economista i exconseller Andreu Mas-Colell i l'especialista en càncer Josep Baselga eren pràcticament desconeguts per gairebé tothom.

Un fet divertit era que molts deien conèixer Pedro Alonso, una de les persones que més està treballant en la vacuna contra la malària i que fa una feina que pot salvar milions de vides (literalment). Però no. Simplement el confonien amb Fernando Alonso.

De manera que no em puc resistir:

Aquest és Pedro Alonso

I aquest Fernando Alonso.

S'assemblen. Però són molt diferents!

En realitat, una bona part de la culpa la tenim els propis científics, que no ens prenem la molèstia d’explicar el que fem. I hauria de ser part de la nostra feina. Després de tot, la societat inverteix diners en la recerca científica i el menys que podem fer és explicar, de manera entenedora, com els gastem. Explicar-ho ja ho fem, per descomptat, però només als encarregats d’administrar els recursos en el ministeri, conselleria o departament corresponent encarregat del finançament. Si no ho fem i com a conseqüència la ciència té poca visibilitat, no n’hi ha prou de queixar-nos. Som els científics els que hem de sortir de l’armari, o més estrictament, del laboratori.

I una reflexió final. Heu notat que entre els escollits no hi havia cap dona? No se qui va fer la tria, però jo no faria cap llista de científics de renom del nostre país sense incloure, per exemple, l’Anna Veiga, la primera que va aconseguir el naixement d’un “bebè proveta” a casa nostre i que va treballar amb l’equip que aquest any ha guanyat el premi Nobel. Poca broma! Sorprenent, a més, perquè actualment ja bona part de la recerca que es fa aquí està feta per dones. I per fer un tast, aquí teniu un enllaç a una exposició que es va fer sobre 16 científiques catalanes.

Senyora tiranosaure

2010-11-23T07:20:00.001+01:00

És curiós el fet que quan veiem algú de lluny, de seguida podem saber si és un home o una dona. Mirem unes cames, unes mans, simplement uns ulls o una manera de caminar i habitualment sabem si pertanyen a una persona de sexe masculí o femení. En realitat no és tant fàcil explicar les diferències. Simplement “les veiem”.

Però això només serveix per l’espècie humana. Mirem un ocell, un xai o un rinoceront i ens resulta impossible distingir mascles i femelles. Els entesos si que ho fan amb facilitat perquè els caràcters diferencials estan allà. Simplement nosaltres no els coneixem. Una gavina o un llobarro no tindran cap dificultat en identificar mascles i femelles de la seva espècie, però segurament trobaran que tots els humans semblem iguals.

En ocasions es descobreixen animals nous i aleshores cal esbrinar si l’exemplar que tenim entre mans és mascle o femella. Potser senzill si l’aparell reproductor s’assembla al nostre. Però moltes vegades calen mirades més atentes. En moltes espècies al mascles no els penja res normalment. Poden tenir aparells copuladors més o menys complicats però amagats a l’interior del cos i que només apareixen quan cal fer-los servir.

En altres casos encara és mes complicat. Els aparells dels insectes recorden els sistemes d’assemblatge de les naus espacials, amb ganxos i apèndixs per les dues bandes, de manera que al final cal mirar qui pon els ous, o qui fabrica òvuls i qui espermatozoides. Tampoc serveix sempre mirar qui té cromosoma Y perquè no tots els animals defineixen el sexe amb aquest sistema.

Però la gran complicació és quan parlem de fòssils. Aquí ja no hi ha aparells reproductors, no hi ha òvuls ni espermatozoides, no hi ha possibilitats de veure’ls ponent ous o parint cries i no tenim res més que uns fragments d’esquelet que, rarament està complert. Tingueu present que molts esquelets de dinosaures que veiem als museus es fan amb peces provinents de diferents individus.

Aleshores com establir si l’exemplar és mascle o femella?

No és senzill ni molt menys. De fet, en molts cassos simplement no ho sabem. En altres tenim seriosos dubtes per decidir si dos esquelets relativament diferents pertanyen a especies emparentades però diferents, o simplement es tracta d’un mascle i una femella de la mateixa espècie. En un milió d’anys, uns habitants del futur poden trobar restes fòssils de cérvols mascles i femelles i pensar que es tracta de dues espècies diferents, una amb banyes i l’altre sense banyes. És un error perfectament possible.

Però algunes vegades hi ha sort. I això va passar amb un esquelet de Tyranosaure rex guardat en un museu de Montana, als Estats Units. Uns investigadors examinaven els ossos i es van adonar que a l’interior d’alguns hi havia un tipus molt particular d’os. Un teixit ossi que creix a l’interior de la medul·la dels ossos més grans dels ocells. La gràcia és que només apareix en ocells femelles i únicament quan estan a punt de pondre ous.

Es diu os medul·lar i la seva funció és emmagatzemar calci en grans quantitats. Aleshores, quan arriba el moment de fabricar la closca dels ous, aquest os s’anirà desfent i el calci s’aprofitarà per fabricar la closca. Si no fos així, l’ocell no tindria prou calci en la sang com per fer una closca d’ou.

De manera que seguin ritmes hormonals, l’ocell femella, a mida que s’acosta l’hora de pondre ous comença a guardar calci fabricant os medul·lar. Quan arriba el moment, aquest os es desfà mentre fabrica la closca i l’animal es queda sense aquesta capa particular d’os fins la propera tongada reproductiva.

Doncs aquest tipus d’os el van trobar en l’esquelet del tiranosaure del museu. Un exemplar anomenat MOR 1125 i que ara sabem que és “ella” (i ja l'han batejat amb el nom de "Catherina"). Tenint en compte que aquesta estructura apareix només temporalment, s’ha tractat realment d’un cop de sort.

I de passada, s’ha afegit una nova prova que indica que els ocells i els dinosaures estan emparentats. Els rèptils no el tenen aquest tipus d’os.

Com es fa el pipí?

2010-11-22T07:15:00.001+01:00

Una de les coses que fem amb més eficiència, malgrat que no hi pensem gaire i en realitat tampoc en parlem gaire, és fabricar orina. Això del pipí és d’aquells temes que no surten a les converses habituals. En un ascensor o durant la sobretaula pots parlar de futbol, del temps o del preu de la vida, però no pas de la orina. Comprensible, però una llàstima, perquè la nostra capacitat per filtrar la sang és absolutament espectacular.

De filtrar la sang i deixar-la neta de productes residuals que cal eliminar se n’encarreguen sobretot el ronyons. També els pulmons, que eliminen alguns gasos i elements volàtils, però la feina de veritat la fan unes estructures molt especialitzades dels ronyons anomenades “nefrones”. Allà hi arriba la sang carregada amb tots els productes que han generat les nostres cèl·lules i que cal fer fora de l’organisme. I d’allà en surt sang neta, contenint únicament allò que ens cal i lliure de totes les deixalles.

El sistema funciona en dues etapes, que tenen lloc en cada una de les dues parts en que es divideix una nefrona. En realitat una nefrona és una mena de canonada llarga i que fa un camí d’anada i tornada, i que en un extrem té una mena de càpsula. Un engruiximent dins el que es fiquen un manyoc de capil·lars sanguinis. La canonada s’anomena túbul renal mentre que l’engruiximent del final és el Glomèrul renal No s’hi han matat amb els noms que simplement volen dir, un tub i un bulto que es troben al ronyó.

La història comença al glomèrul renal. Allà es dóna una situació curiosa. La sang circula a una determinada pressió, però dins el glomèrul la pressió és menor. A més, allà dins les parets dels capil·lars sanguinis són molt permeables, de manera que el contingut de la sang es veu forçat a sortir cap a l’interior de la càpsula. Dins els vasos sanguinis hi queden les cèl·lules i les proteïnes, però el plasma i totes les substàncies petites (sals, sucres, vitamines, etc.)surten cap a fora.

Això ho fem amb molta eficàcia. Cada dia eliminem per aquesta via 180 litres d’aigua. Així el cos s’assegura que gairebé tots els productes que hem d’eliminar surtin del torrent circulatori. El problema és que també perdem moltes coses útils. I per descomptat que no podem eliminem 180 litres d’orina cada dia. No tindríem temps de fer gairebé res més.

D’evitar aquests problemes se n’encarrega la segona part de la nefrona, el túbul renal. Aquest tub també està envoltat per fora de petits vasos sanguinis. I envoltat vol dir que les cèl·lules de la paret de les venes estan tocant les cèl·lules de la partit del túbul renal. L’aigua i tot el contingut que hi havia a la sang i que ara està dins el ronyó passa per aquesta canonada i a mida que ho fa, molts dels compostos útils es transporten de nou cap a l’interior dels vasos sanguinis. Aquí el cos és selectiu. Perquè les substàncies tornin a la circulació han de passar per transportadors específics. Així reciclem les sals, la glucosa, i tot el que si que volem. Les coses que no estan etiquetades per ser recollides es dóna per fet que no les volem i segueixen el camí per l’interior del túbul fins la bufeta de l’orina.

En aquest túbul també retornem la major part de l’aigua que ha sortit de les venes. Encara que filtrem 180 litres cada dia, només mig litret acabarà per ser eliminat. La resta de l’aigua surt momentàniament de les venes però immediatament torna cap a dins, que l’aigua és un bé molt preuat per qualsevol organisme.

Al final el sistema és pot resumir dient que al ronyó, d’entrada es fa fora de la sang pràcticament tot, i a continuació, tronem a recollir únicament el que ens interessa. La resta es considera material de desfeta i el fem fora amb l’orina.

Potser és una manera una mica exagerada de fer les coses. És com anar fent presumpció de culpabilitat (o de toxicitat en aquest cas) i començar eliminant-ho tot, i després només aquells productes que s’identifiquin com a útils seran autoritzats a tornar a l’interior. Però com que l’important és garantir que la sang quedi ben neta, l’estratègia s’ha demostrat molt eficient.

Amb un parell de...

2010-11-19T07:20:00.001+01:00

El meu nivell d’anglès és prou limitat i de vegades no trobo com traduir el sentit d’una frase. Això em passa en un article publicat fa poc al “Journal of Cosmology” que ha aixecat una mica de rebombori. El títol és “To Boldly Go: A One-Way Human Mission to Mars” i jo el traduiria per alguna cosa semblant a “Amb un parell de collons: Una missió tripulada a Mart només d’anada”.

Els diaris se n’han fet ressò d’una manera una mica esbiaixada. Hi ha qui diu que els científics demanen enviar ancians a Mart i abandonar-los allà per començar la colonització. Dit així és una bestiesa i, per descomptat no és el que proposa l’article. El cas és que a mida que el llegia m’adonava de les implicacions ètiques, però també de la lògica que hi ha al darrera la proposta.

El raonament és senzill. El viatge d’anada i tornada a Mart és caríssim, tècnicament complex i molt perillós. Però no hi ha dubte que els humans tenim interès en Mart. Ni que sigui per disposar d’un indret on un dia, en un futur, poder anar si finalment aconseguim carregar-nos el planeta. Doncs si anar i, sobretot tornar és massa difícil, podem fer com els colons que van embarcar cap Amèrica a l’època de Colom. Simplement anar amb intenció de quedar-nos.

No es tracta d’enviar un grupet i deixar-los allà. Prèviament caldria enviar naus no tripulades que hi deixessin material i recursos suficients per establir una mini-colònia. Si enviem només quatre persones tampoc cal tant material per aconseguir ser autosuficients en una mini-biosfera artificial. Idealment haurien d’anar en dues missions paral·leles. Diuen que així, en cas de problemes una podria ajudar l’altre. Jo no crec que això sigui possible, perquè les trajectòries dels viatges a l’espai son massa predeterminades. Si alguna cosa va malament camí de Mart, fi de la història.

Els primers colons no estarien deixats de la ma de Deu sinó que anirien reben nous subministres periòdicament. Com comenten els autors de l’article, estrictament estarien menys incomunicats que els primers colons americans, que no tenien manera de contactar amb els indrets d’origen. De fet, al situació seria molt similar, excepte per un ambient més hostil, però unes eines i tecnologia millors. A part del fet que els colons del segle XVI no els sotmetien a cap tria psicològica ni entrenament especial.

Com que el viatge és sense retorn i el grau de radiació a que estarien exposats és prou alt, és preferible que siguin persones que ja hagin passat l’edat de reproducció. En realitat, enviar colons de seixanta anys o més fa que s’estalvien molts problemes. Per començar no hi ha risc d’embarassos , que allà seria un repte massa gran per afrontar d’entrada. A més, encara que no sigui inexistent, l’impuls sexual és més moderat i permet menys distraccions i problemes de grup.

El grup hauria d’estar format per tècnics, enginyers i personal qualificat, i naturalment hauria d’incloure algun metge d’aquells entrenats en camps de batalla o situacions de gran dificultat.

Hi ha una sèrie de qüestions ètiques que es plantegen. Per exemple, potser hi ha vida microbiana a Mart i els colons no estarien en condicions de sobreviure. El risc existeix, però qualsevol exploració de territoris desconeguts porta incorporat aquest risc. Si algú accepta anar-hi, ja sap on es fica. I després de tot, és millor arriscar la vida de quatre persones, que no tornar-les a la Terra, potser portant una infecció alienígena i arriscar la vida de tota la població humana.

També hi ha el tema invers. Amb la colonització podem posar en perill els hipotètics organismes marcians (parlem de microbis eh!). Però si volem colonitzar el planeta, a la pràctica el més que podem fer es establir zones de quarantena on els “marcians” puguin sobreviure. Això també obrirà la discussió sobre si tenen drets uns microbis marcians.

Al final el raonament és senzill. Si realment tenim pensat anar per colonitzar-ho, fem-ho d’entrada. Els primers ja s’hi quedaran i moriran a Mart. Igual que tota la resta de colons que hi vagin després. Si algú pensava que es podrà fer sense arriscar-hi la pell, potser que s'ho pensi una mica més. Caldrà tenir-los molt ben posats per embarcar-s'hi. De nou, no gaire diferent del que va passar en colonitzar Amèrica.

Algun voluntari?

Setmana de la ciència, polseres i presentació a Puigcerdà

2010-11-18T07:15:00.003+01:00

Estem en plena Setmana de la ciència. Uns dies dedicats a parlar, explicar i experimentar la ciència i en la que hi ha un bon grapat d’actes relacionats. Des de jornades de portes obertes als centres de recerca fins a tota mena de xerrades i conferències. Entre elles, una que faré aquest dissabte a Puigcerdà. Aprofitant l’avinentesa tornaré a parlar dels “mites de la ciència”, de manera que si us ve de gust ja ho sabeu.

Una setmana dedicada a promoure la ciència semblaria innecessària, però ha sortit una notícia que ens recorda que encara queda força feina a fer per fomentar un mínim de cultura científica. El tema és el de les famoses polseres Power Balance, que a la propaganda asseguren que “contenen un holograma dissenyat per ressonar i respondre amb el camp d’energia natural del cos”. Suposo que un dels motius deu ser que aquesta frase no te absolutament cap sentit, però el cas és que la Junta d’Andalucia ha multat als fabricants (que tenen la seu a Marbella) amb una sanció de 15.000 euros per “publicitat enganyosa”.

El negoci no està malament, sobretot si considerem que n’han venut més de 300.000 unitats.

I aquestes eren les que estaven de moda. Tant que fins i tot la que va ser anomenada Ministra de Sanitat en portava una (...?). Però de invents similars n’hi ha més., com aquesta altra polsera que funciona amb "teràpies magnètiques d'infrarojos (que deu ser això?) que reequilibra l'energia cel·lular del cos". I més que en seguiran sortint mentre el personal sigui tant crèdul.

La veritat és que quan llegeixes aquests anuncis, o quan topes amb gent que dona per certes coses impossibles, conspiracions terribles i paranoies diverses m’entren ganes de ser dolent i inventar-me una d’aquestes ximpleries. Només per veure si el personal realment s’ho empassa. Una cosa com el desig d’inventar-te un acudit, explicar-lo, i esperar a veure si algun dia algú te l’explica a tu.

No patiu. Si un dia ho faig sereu puntualment informats :)

Potser algun dia faré la trapelleria. Mentrestant seguirem amb coses més normals com la setmana de la ciència. Al final, les coses que descobrim amb el mètode científic són molt més interessants que preses de pèl com les polseres que et milloren el balanç de no-se-quina energia vital.

(I això. Si esteu dissabte per Puigcerdà i voleu parlar de ciència. A les 18:00 al Museu Cerdà parlaré dels mites de la ciència. Així ja hauré fet presentacions de llibres per terres de Barcelona, Tarragona i Girona. Em falta Lleida. A veure si ho arreglo)

I ara la conspiració del colesterol

2010-11-17T07:25:00.001+01:00

El negacionisme, és una font de sorpreses inesgotable. Quan creus que ja no et sorprendran, sempre n’apareix un de nou. Hi ha qui nega que el canvi climàtic tingui lloc, que les vacunes siguin efectives, que l’evolució tingui realment lloc, que la SIDA la causi el virus VIH, que els humans han arribat a la Lluna, que les malalties les causin els microbis o fins i tot que la Terra sigui rodona. És evident que dóna un cert plaer oposar-se a la opinió general malgrat que aquesta estigui basada en sòlides evidències. Aquestes persones consideren que qualsevol opinió que tingui un cert aroma a “oficial” passa a ser falsa sense necessitat demés proves.

Doncs n’acabo de descobrir una altra que segueix la mateixa línia. Els qui consideren que l’excés de colesterol no té efectes sobre la salut. Que això que afecta al sistema circulatori és un invent promogut (com no!) per la indústria farmacèutica (No puc evitar-ho. Quan llegeixo això em ve al cap un crit: Les Farmacèeeeeuuuuutiquees!) per vendre grapat de medicaments que, a sobre, són molt dolents per la salut.

Com és habitual, s’ha publicat un llibre per destapar la conspiració. I al resum ja em faig una idea de com anirà. Una barreja de mitges veritats, falsedats ben reconegudes, tergiversacions de fets poc clars i molta paranoia.

Per exemple diuen que “El colesterol no es un veneno mortal, sino una sustancia vital para las células de todos los mamíferos” I mira, això és cert. Sense colesterol no podríem viure. Alguna vegada jo ja he dit que el dolent no es el colesterol sinó els nivells anormalment elevats de colesterol. Però això és un fet que aplica a pràcticament totes les substàncies que podem trobar al cos.

Però poc després ja trobem perles com que “No hay evidencia de que demasiada grasa animal y colesterol en la dieta promuevan la arterioesclerosis o los ataques cardíacos. Por ejemplo, más de 20 estudios han demostrado que quienes han tenido un ataque cardíaco no habían comido más grasa de ningún tipo que otras persones”. I aleshores t’adones de la paranoia de tot plegat, perquè d’evidències en tenim i moltes. En realitat de poques coses dubtem tant com de la relació entre nivells elevats de colesterol i l’arteriosclerosi. Coneixem les relacions, entenem com promou les plaques d’ateroma i tenim una idea clara dels mecanismes implicats. També s’ha vist que disminuir els nivells de colesterol fins a nivells normals disminueix el risc d’infart. I tot això a partir no de 20 estudis sinó uns quants més. Si a les bases de dades escric “cholesterol” i creuo amb “atherosclerosis” avui em surten 22749 articles.

Que hi ha qui pot tenir infarts que no tinguin res a veure amb el colesterol? Per descomptat. El colesterol és un factor de risc, però no és l’únic. N’hi ha molts altres que també poden causar problemes.

També llegeixo que en realitat el colesterol és beneficiós perquè protegeix contra infeccions i contra el càncer. De nou resulta confós. L’arsènic també protegeix contra les infeccions i ningú dubta que dosis altes d’arsènic són dolentes. Si no hi ha més remei es pot fer servir, però d’aquí a afirmar que és bo, n’hi ha un bon tret.

La llauna és que els temes de nutrició són extraordinàriament complexos. Molt més del que ens agradaria. Voldríem una llista d’aliments “bons” i una d’aliments “dolents”, però les coses no funcionen així. El nostre cos fa servir els nutrients de moltes maneres, amb molts equilibris i partint de moltes condicions diferents. Generalitzar és perillós i moltes vegades cal rectificar el que s’ha dit. Durant un temps el colesterol es considerava dolent per definició. Després es va veure que depenia de la manera com es combinava amb altres molècules i va sorgir el concepte de colesterol “bo” i “dolent”. En realitat és el mateix colesterol empaquetat de maneres diferents.

Per això podria ser que els qui defensen que caldria fer-hi una altra mirada tinguessin alguna part de raó. Però quan van de la mà amb els que acusen a les farmacèutiques (les farmacèeeeeuuutiques!) de tots els mals imaginables ja perden tota la credibilitat.

En tot cas, jo seguiré intentant mantenir el meu colesterol en nivells acceptables.

Testicles, postures i ordinadors.

2010-11-16T07:15:00.004+01:00

“Sóc una oficial de la Força Aèria igual que vostè, Coronel. I només perquè els meus òrgans reproductius són a l'interior en comptes de l'exterior no significa que no pugi fer la feina tant bé com vostè”.

Aquesta és una de les frases més recordades de la sèrie de ciència ficció “Stargate SG1”. La deixa anar la Capitana Samantha Carter a l’emblemàtic coronel Jack O’Neil la primera vegada que es troben. Segur que moltes dones l’han pensat en més d’una ocasió.

En tot cas, això de tenir els testicles a l’exterior, a més de relativament incòmode, definitivament arriscat i estèticament discutible, resulta estranyament imprescindible per mantenir la fertilitat dels mascles de la majoria dels mamífers. Això és perquè la fabricació d’espermatozoides cal fer-la a una temperatura inferior a la de l’interior del cos.

Els detalls són curiosos, però les conseqüències en el cas dels homes moderns resulten previsibles. Aproximadament la mitat dels cassos d’esterilitat que consulten les parelles als metges tenen un origen en l’home. I en ocasions el problema està en efectes secundaris de la vida moderna que, literalment, “escalfen” els testicles i fan que la espermatogènesi se’n ressenti.

Hi ha estudis que indiquen aquests problemes. Per exemple, s’ha analitzat com es modifica la temperatura dels testicles depenent de factors com el fet d’anar vestit o la postura en que ens posem. Els resultats són previsibles, però calia quantificar-los. Per exemple, la millor temperatura és despullat i dempeus. Lògic, però definitivament poc pràctic i gens aplicable a la vida moderna. El fet d’anar vestit ja fa que, independentment de la posició la temperatura augmenti en més d’un grau. I encara que sembli poc, no és pas menyspreable.

La posició també afecta la temperatura. Dempeus o en posició supina trobem les temperatures més baixes, però asseure fa que la temperatura augmenti. Una mica si és amb les cames separades i molt si creuem les cames. Al final, un paio despullat i dempeus té una temperatura escrotal de 32,9 °C, mentre que si està vestit i assegut amb les cames creuades la temperatura arriba als 34,7 °C.

Això pot ser important? Doncs en condicions normals potser no massa, però si algú ja va justet d’espermatozoides, afegir-hi una dificultat causada per l’excés de temperatura pot marcar la diferència.

Altres casos més notables serien coses com abusar de les saunes. Sessions de més de trenta minuts amb massa freqüència poden causar directament esterilitat transitòria en els homes.

Però ara n’ha sortit una altre que està relacionada amb les tecnologies modernes. Resulta que fer servir ordinadors portàtils també escalfa els “cataplins” més del que seria desitjable.

El problema és que de vegades per treballar amb un portàtil el que fem és simplement posar-lo a sobre les cames (Per això en anglès en diuen un “laptop”, literalment “sobre la falda”). Però els portàtils generen una quantitat important de calor. I això fa que s’escalfi notablement la superfície on estan situats. Si part d’aquesta superfície coincideix amb els testicles, dons la temperatura augmenta d’una manera notable.

Poca broma perquè acaben de publicar un treball on mesuren aquest efecte i troben que el fet de tenir el portàtil a sobre fa que la temperatura escrotal augmenti gairebé un grau més (a part de l’augment per estar assegut i vestit).

Per tant, nois, cara a cuidar el correcte funcionament dels nostres apreciats “òrgans reproductius situats a l’exterior”, millor posar el portàtil sobre una taula i treballar amb les cames discretament obertes. (O millor encara, així).

De kilos i kibis

2010-11-15T07:15:00.001+01:00

Quina capacitat té el vostre ordinador? La sabeu? Si mireu l’etiqueta, desxifreu el llibre d’instruccions o feu cas de la propaganda potser us fareu una idea de quantes giges disposeu. Tot i així, el més segur és que en realitat us esteu enganyant. Això és poc rellevant per la majoria d’usuaris que només demanem que l’aparell s’encengui sense problemes i es pengi poques vegades, però pels entesos en el tema això de quantificar la capacitat de l’ordinador pot causar uns embolics una mica desconcertants.

Per exemple, és freqüent tenir un llapis de memòria de, posem, 1 Giga de capacitat. Molts pensarem que una giga són mil megas i per tant, seran un milió de kilos. De manera que a la butxaca portaríem mil milions de bytes, cosa que segurament no és del tot certa.

El problema (a part de l'embolic pel fet que 1 byte són 8 bits) és decidir que vol dir el prefix “kilo”. Sempre hem aprés que en el sistema internacional de mesures, “kilo” es fa servir per expressar mil unitats del que sigui. Per tant, és perfectament assenyat pensar que un kilobyte són mil bytes. Però en realitat són 1024. Hi ha un parell de motius, i un d’ells és que els bytes no són unitats del Sistema Internacional, de manera que no cal pressuposar que els prefixes s’apliquin en aquest cas amb el mateix sentit.

En informàtica les coses és fan en el sistema binari, de manera que les unitats no creixen de deu en deu sinó de dos en dos. Per tant enlloc de ordenar les coses segons la seqüència 1, 10, 100, 1000,... es fa 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024,...

I aquesta xifra, 1024, en ser tant propera a 1000 és la que es va anomenar kilobyte. Sembla que no vindria d’aquí perquè la diferència és petita, de només el 2 %. Una suposició que cap professor de matemàtiques acceptaria, és clar. Però a més, resulta que a mida que les memòries dels ordinadors han anat creixent la diferència entre el que pensem que vol dir el prefix i la realitat es fa cada vegada més gran. Una mega no són un milió de bytes sinó, un milió quaranta vuit mil i escaig. Un increment del 5 %. En una tera l’error ja és del 10 % i quan arribin les yottes tindrem una diferència del 21 % (i per les xones ja fregarem el 25 % d’error).

Això pot portar més embolics dels que sembla. Per exemple, un kilo són 1024 bytes de capacitat, però si parlem de transferències, parlar d'un kilo per segon (k/s) vol dir 1000 bytes (i no 1024) per segon. Hi ha fins i tot qui ha acabat als tribunals ja que la capacitat que li donaven no era la que deien que li donaven. Normalment semblaria que no hi ha problema perquè en tenim més de la que sembla, però alguna vegada algun fabricant ha fet servir els kilos com valor 1000, mentre que el comprador esperava els usuals 1024.

Per aclarir això s’ha proposat la solució de muntar una nova nomenclatura aplicable a la informàtica i que definiria les xifres en sistema binari. Així 1024 bytes ja no seria un kilo sino un kibi (símbol Ki), les megas serien mibis (Mi), les gigas gibis (Gi) i els teras tebis (Ti). Enlloc de 1 kilobyte tindríem un kibibyte, que serien exactament 2¹⁰ bytes o 1024 bytes. La idea no és dolenta, però les costums costen de modificar i de moment no sembla que tingui gaire èxit, al menys entre els usuaris normals.

I és que si a mi em parlen de kibis, el que em ve al cap és una fruita i no un ordinador. També podria ser un ocell, però per això em caldria ser de Nova Zelanda.

Ja ho sé. No és el mateix kibi que kiwi, però a la pràctica...

Immunitat o reproducció?

2010-11-12T07:15:00.001+01:00

Vivim en un món global que cada vegada sembla més homogeni i més humanitzat. Però en realitat el planeta és molt gran i encara hi ha força indrets que ofereixen oportunitats per anar fent experiments d’allò més curiosos. De vegades per trobar aquests indrets no cal anar a les llunyanes selves de Borneo o als deserts més extrems. De vegades n’hi ha prou amb anar al nord d’Escòcia.

L’illa de Hirta, que pertany a l’arxipèlag de St. Kilda, està situada a l’oest de la costa Escocesa. Un indret feréstec que va estar habitat, com a mínim, des del temps dels víkings, però que es va abandonar definitivament l’any 1930. Els habitants van marxar a llocs més acollidors on no estiguessin aïllats de la resta del món cada dos per tres per causa del mal temps. El cas és que en marxar van deixar algunes ovelles que van quedar lliures en un indret sense ningú que en tingués cura, però també sense depredadors.

Una població d’ovelles de raça Soay, una de les més antigues que coneixem i que tornava a estar sotmesa a la selecció natural en un indret controlat i aïllat. Això eren unes condicions ideals per molts biòlegs i alguns van començar a estudiar com els anava la vida a aquestes ovelles. Uns d’ells van dedicar-se durant uns anys a anar-hi cada estiu per fer un recompte i per obtenir mostres de sang de les ovelles. Així podien seguir com anava l’estat de salut d’aquests animalons i quines eren les que tenien més possibilitats de sobreviure.

El resultat, que han publicat fa poc resulta lògic per una banda i sorprenent per una altra. L’esperança de vida de les ovelles és d’uns sis anys, però aquesta dada amaga una gran variabilitat. N’hi ha que només viuen tres o quatre anys, mentre que altres poden arribar als quinze. Tampoc és estrany. A les persones ens passa el mateix. N’hi ha que arriben als cent i altres no passen de la joventut.

L’interessant eren les anàlisis de sang. Quan van mirar els nivells d’anticossos per tenir una idea de com de fort estava el sistema immunitari, es van adonar que aquelles que tenien un sistema immunitari més fort, amb nivells alts de defenses eren, com es podia esperar, les més longeves. Això també sembla normal. Les que tenen menys defenses patiran més infeccions, més malalties i moriran abans. El problema era que les proporcions entre unes i altres no semblen variar amb el temps. En teoria podríem esperar que les més febles acabin per desaparèixer de l’illa ja que es moren amb més facilitat. La selecció natural hauria de seleccionar els millors, els més forts, els més ben dotats per sobreviure. En el cas de les ovelles, les que resisteixen millor les malalties.

Però no és això el que passa. Aleshores?

Doncs cal una altra dada per entendre el que passa. Les ovelles més febles, amb menys anticossos, resulta que tenen més cries. Mentre que les longeves poden parir una cria cada dos o tres anys, les parentes malaltisses tenen una cria o fins i tot dues cada any. Al final de la vida les dues poblacions han deixat enrere el mateix nombre de descendents. Per això les febles segueixen allà.

I l’explicació pot ser un simple cas de distribució de recursos. Metabòlicament és costós mantenir un sistema immunitari molt fort. Una energia que cal treure d’algun lloc i que en el cas de les ovelles fa que no disposin de recursos per fabricar cries amb tanta freqüència. Les que tenen un sistema immunitari menys potent disposen de recursos que poden destinar a altres coses, com ara tenir descendents amb més freqüència.

Tot plegat ens fa veure que les explicacions senzilles acostumen a ser incompletes. Semblaria que un bon sistema de defensa enfront els microbis és una característica favorable que acabarà per imposar-se gràcies a la selecció natural. Però tot té un preu, i en biologia també. Amb uns recursos limitats, un organisme pot fer només un nombre determinat de coses. Viure o reproduir-te. Hi ha moltes estratègies possibles, i cap d’elles és “la millor”. Totes tenen limitacions i en cada situació caldrà triar quina és la més eficient.

En el fons és el mateix que passa amb l’economia, però aplicat als organismes.

Déu, integristes amb poder i escalfament global

2010-11-11T07:15:00.000+01:00

L’amic Carquinyol, fent gala de la fina ironia que el caracteritza, m’ha fet arribar una informació que estava segur que m’agradaria. Potser agradar no és la paraula, però si que m’ha fet saltar de la cadira. A hores d’ara ja hauria d’estar curat d’espants, però la realitat sempre supera les expectatives més descabellades.

El tema és que als Estats Units, el partit republicà controla el “Comitè d’Energia i Comerç”. Sincerament no conec massa com funciona en detall l’administració americana, de manera que he tirat de Wikipedia i he vist que a més de ser un dels comitès més antics dels Estats Units (funciona des de l’any 1795) també és dels més poderosos. Entenc que la seva funció seria marcar les directrius en matèries relacionades amb el comerç, la salut pública i el mercat.

El cas és que ara han de triar un nou president, i un dels candidats és el congressista republicà John Simkus. Com que el càrrec és important, els diaris d’allà han buscat la seva trajectòria i han topat amb unes declaracions que va fer fa un any i que no tenen desperdici (Si voleu un enllaç de video, aquí). Era el març del 2009 i en una reunió l’home va defensar que actuar contra el canvi climàtic i l’escalfament global era inútil a més d’una pèrdua de temps.

El motiu era que “Després del diluvi, Déu va prometre a Noè que ja no hi hauria cap altre inundació”. I realment, miro una de les versions de la Bíblia a Gènesi 9:9 i hi trobo: “Faig amb vosaltres aquesta aliança: les aigües del diluvi no tornaran mai més a exterminar ningú, cap més diluvi no devastarà la terra.” Sembla que per en John Simkus això és una resposta definitiva i per tant, ja no cal fer res per aturar el canvi climàtic.

Encara més. També va dir que “... La Terra acabarà només quan Déu declari que és hora d'acabar. No serà l'home qui destruirà aquest planeta. Aquesta Terra no serà destruïda per una inundació .... Agraeixo que hi hagi panelistes que són homes de fe, i podem entrar en el discurs teològic d'aquesta posició, però crec que la paraula de Déu és infal·lible i immutable, perfecte. Avui tenim al voltant de 388 parts per milió (de CO2) en l'atmosfera. Crec que en l'era dels dinosaures, quan vam tenir la majoria de la flora i fauna, hi havia probablement 4.000 parts per milió. Hi ha un debat teològic en el sentit que aquest és un planeta afamat de carboni - no amb excés de carboni. “

Un debat teològic per discutir el percentatge de CO₂ de l’atmosfera? Faria riure si no fos perquè aquest personatge pot arribar a tenir un grau de control important sobre la política dels Estats Units en temes mediambientals. De vegades tinc la impressió que des d’aquí critico en excés temes relacionats amb les religions. Em sabria greu donar aquesta impressió, perquè al final l’únic que pretenc criticar és el fer servir la religió (la que sigui) com excusa per justificar comportaments i afirmacions absurdes. Hi ha qui critica el pes de la religió en un estat quasi teocràtic com l’Iran, però l’actitud d’aquest individu és exactament la mateixa que tenen els aiatol·làs. Només canvia la vestimenta i el llibre sagrat que fa servir.

En un blog centrat en temes de cristianisme (que malauradament ja no està disponible) vaig llegir una vegada que els creients havien de tenir un esperit crític. Que la fe no justificava el dir ximpleries. No recordo les paraules exactes, però entenc que aquest era el sentit.

I la veritat és que no puc estar més d’acord amb l’autor.

Veure-hi sense ulls

2010-11-10T07:15:00.001+01:00

Per animals bàsicament visuals com nosaltres, els ulls són la principal manera que tenim per fer-nos una idea del món que ens envolta. Podem captar la llum que ens envolta, detectar lleugeres variacions en la longitud d’ona, i desviar els raigs de llum per fer-los enfocar en la retina, una zona especialitzada de l’interior del nostre cap. Tot això requereix una sèrie d’adaptacions extraordinàries que no deixa indiferent i en les que molts van veure l’obra del creador.

Però per molt fantàstic que siguin els ulls, el principi del camí evolutiu que van seguir aquestes estructures també és ben interessant. Com ho feien els animals primitius quan encara no havien evolucionat els ulls? Hi havia qui diu que els ulls no podien haver evolucionat perquè mig ull no serveix per veure-hi. O tenim totes les peces de la maquinaria visual o no fem res i com que totes no podien sorgir del no-res en una sola mutació, cal un dissenyador que l’hagi fabricat. Una idea que ja no la defensen ni els creacionistes més radicals perquè coneixem força be els passos que han acabat donant lloc al diferent tipus d’ulls (Rectifico. Encara hi ha qui ho pensa).

El primer que cal per captar la llum és simplement alguna molècula que respongui a la llum. Sembla una cosa estranya, però el cas és que n’hi ha moltes i de molts tipus. Són estructures químiques que quan reben l’energia d’un fotó pateixen algun canvi, com ara electrons que salten o que passen a estats de més energia. I aquest canvi pot fer que passin a reaccionar amb altres molècules o que s’uneixin a estructures cel·lulars a les que prèviament no s’unien.

A més, com que hi ha moltes molècules d’aquestes, també hi ha variacions interessants. No totes responen a les mateixes longituds d’ona. Algunes radiacions tindran poca energia per causar canvis, i altres tindran tanta energia que trencaran la molècula i no seran útils. El resultat és que algunes molècules s’activaran quan rebin llum de qualsevol tipus, mentre que altres només ho faran en resposta a determinades longituds d’ona, es a dir a llum de determinat color.

Com que tenim aquestes molècules, només cal estructures cel·lulars amb capacitat per fer-les servir. Les plantes ho van fer per fer la fotosíntesi, mentre que els animals van aprofitar-ho pel que s’anomena fotosensibilitat dèrmica, que vol dir que hi ha animals que capten la llum amb la pell. Molts animals detecten la diferencia entre llum i foscor. Això va causar l’aparició dels ritmes circadiaris i també algunes respostes defensives. Els eriçons de mar no tenen ulls, però si una zona del seu cos queda a l’ombra notem com fa que les punxes apuntin cap aquella direcció. També hi ha animals que responen quan una part de la pell s’il·lumina, però la resposta més freqüent és la que es dona quan la llum disminueix. L’explicació més simple és que quan s’acosta un depredador, una de les primeres coses que passen es que tapa la llum y per tant, que la selecció natural afavoreixi respostes de protecció quan arriba una ombra és molt plausible.

En realitat no calen ni cèl·lules especialitzades. La llum pot travessar algunes capes de cèl·lules i hi ha fibres nervioses poc profundes que noten la llum que arriba a través de la pell. Algunes d’aquestes respostes en invertebrats es posen en marxa il·luminant els nervis de l’animal. No és tracta d’un sistema tan sofisticat com els nostres ulls, però en moltes ocasions simplement detectar una ombra pot significar la diferència entre viure o ser devorat.

Els passos següents no van ser massa complicats. Alguns nervis que responien a la llum van deixar les altres funcions i es van especialitzar en aquesta. Després es van agrupar en determinades zones de la pell (com si fossin pigues). Això ja permetia saber, a més que hi havia una ombra, per on venia l’ombra. Després ja van sorgir diferents possibilitats. Zones de la pell que es corbaven cap a dins i que donaven lloc a estructures similars a una cambra fosca, aparició de cèl·lules transparents que permetien formar una imatge i músculs que modificaven el sistema per enfocar o per regular el pas de la llum.

Cada pas era relativament simple, però la seqüència de tots va acabar per generar els ulls. Unes de les estructures més fascinants que coneixem.

Els raigs X

2010-11-09T07:15:00.001+01:00

La capçalera de Google ens va recordar el 115 aniversari del descobriment dels Raigs X. Una xifra curiosa ja que normalment es celebren els 100, 150 o 200 anys d’alguna cosa. Però no ens posarem a criticar perquè qualsevol moment és bo per recordar un gran invent

Ara jo no ens sorprèn el fet de poder mirar dins del cos i una radiografia és una tècnica d’allò més habitual. Fins i ja comença a quedar una mica obsoleta al costat d’altres mètodes, com la tomografia axial computeritzada (TAC) o la ressonància magnètica nuclear (RMN). Tot i així, encara es fan servir força els aparells de raigs X i en realitat ja n’hi ha prou si del que es tracta és de diagnosticar una fractura a un ós o alguna cosa semblant.

Però això no ens hauria de fer oblidar que durant molt temps la única manera que tenien els metges de saber el que passava dins el nostre cos era prement i colpejant des de fora. O obrint el cadàver, és clar. Una situació que va començar a canviar l’any 1895, quan un físic, en Wilhelm C. Röntgen va observar una fosforescència on no n’hi hauria d’haver.

L’home estava treballant amb uns tubs que generen rajos catòdics (anomenats tubs de Crookes) i per evitar la fluorescència que generen aquests tubs, els va tapar amb unes plaques fosques. Al vespre, quan ja estava enllestint la feina, es va adonar que un taulell on hi tenia restes de sals de bari semblaven emetre llum. Encara més interessant: Aquesta llum va desaparèixer en el moment que va apagar el tub de Crooke i va tornar quan el va encendre de nou. En Röntgen va deduïr que aquell aparell, malgrat que aparentment no feia cap llum, si que estava generant alguna mena de radiació que afectava les sals de bari i feia que emetessin llum. Una radiació que podia passar a través de la planxa que havia posat per tapar l’aparell.

De seguida va començar a fer proves. Va allunyar més i més les sals de bari, va anar posant objectes en el camí de les radiacions per veure si impedien el seu pas i fins i tot va obtenir fotografies de la radiació. Alguns metalls molt densos, com el plom no la deixaven passar, altres eren més o menys transparent a les radicacions. Va poder fer fotografies les siluetes d’objectes metàl•lics fins i tot des de darrera d’una porta.

I finalment ho va provar amb un cos humà. Com que ell havia de manipular l’equip, va demanar a la seva dona que posés la ma sobre una placa fotogràfica i va dirigir-hi aquelles radiacions misterioses durant una bona estona. El resultat va ser espectacular. La primera imatge dels ossos de la ma d’una persona. Els raigs que generava podien travessar la pell i la carn, però no els ossos ni el metall de l’anell que duia la dona. Ara sabem que cada material, cada teixit, segons com sigui de dens permetrà el pas dels raigs X amb més o menys eficàcia. Per això les imatges ofereixen diferents tonalitats de gris. La sang permet el pas de quasi tots, mentre que teixits com els ossos (o els tumors) resulten molt més opacs.

Aquella primera imatge va donar la volta al planeta i va obrir el camp de la radiologia. De passada va fer que l'any 1901 Röetgen guanyés el primer premi Nobel de física de la història. Calia, però, donar un nom a aquelles radiacions. Rötgen es va negar a que els posessin el seu nom. Com que no tenia ni idea del que eren, de moment els anomenava raigs X, ja que la “X” és la lletra que es fa servir per expressar la incògnita en matemàtiques. Al final el nom va tenir èxit i fins i tot quan ja es va esbrinar de que es tractava, el van mantenir.

Aquells raigs X van permetre una revolució, i no només en medicina. Els metges podien explorar directament l’interior del nostre cos, els enginyers podien veure motors sense haver-los de desmuntar, els restauradors podien observar les diferents capes de sota d’un quadre sense gairebé manipular-lo. I sobretot, el convenciment que podíem veure a través dels objectes va obrir tot un nou camp de recerca que ens ha portat permès obtenir unes imatges absolutament increïbles.

Fotons empaten; Einstein Guanya.

2010-11-08T18:50:00.001+01:00

La ciència avança a base de corregir teories errònies antigues o de completar les teories incompletes. De fet, una teoria incompleta podem considerar-la, en certa manera, errònia, cosa que fa que totes les teories que fem servir siguin susceptibles de ser corregides ja que no tenim cap “teoria de tot”. El cas més apassionant és el de la física, on la teoria de la relativitat i la quàntica tenen l’honor de ser les principals, però que sabem que són mútuament incompatibles. És a dir, sabem que si una és certa l’altre ha de ser incorrecta.

O, com es pensa més generalment, les dues són incompletes i ens cal una nova teoria que expliqui tant el que passa a escales astronòmiques com a escales subatòmiques. Una teoria de la gravetat quàntica. Quasi res!

La que aparentment ho té més magre és la relativitat. És més antiga i no inclou els coneixements sobre la física quàntica que van sorgir al llarg del segle XX. Però el treball de l’Albert Einstein està resultant particularment resistent. Ara ja hi ha moltes teories que intenten ocupar el lloc de la relativitat, algunes de particularment interessants i prometedores, com la teoria de cordes, i altres de més exòtiques, com la dels llaços quàntics.

Però justament aquesta teoria, la dels llaços quàntics, a patit la resistència de la relativitat. I la culpa la van tenir un parell de fotons provinents d’una altre galàxia.

El 9 de maig de l’any 2009 el Telescopi Espacial Fermi va detectar un feix de raigs gamma provinents de l’espai llunyà. Aquestes radiacions es detecten de tant en tant, provinents dels nuclis de galàxies llunyanes. Això vol dir que es tracta de fotons que han fet un llarguíssim camí fins arribar aquí. En el cas dels detectats en el feix l’any passat, anomenat GRB 090510, es va establir que provenien d’una galàxia situada a 7300 milions d’anys llum de distància. Si fa no fa, a mig camí dels límits de l’Univers conegut.

Aquesta dada ha resultat ser molt important, perquè hi ha un fet que la teoria dels llaços quàntics i la de la relativitat prediuen diferent. Segons la relativitat, dos fotos sempre aniran a la mateixa velocitat sense que l’energia que tinguin un i altre els afecti. En canvi, la dels llaços quàntics diu que els fotons amb més energia aniran lleugerament més de pressa que els menys energètics.

La diferència prevista és molt petita, però en el cas del feix GRB 090510 s’hauria d’haver detectat. Primer perquè porten viatjant més de set mil milions d’anys. Una diferència, per petita que sigui, seria detectable després de tant temps. I, a més, dins el feix hi havia fotons amb energies molt diferents. Concretament en un parell de fotons, l’un tenia una energia un milió de vegades superior a l’altre.

Eren la combinació ideal per posar a prova les dues teories. Si la dels llaços era correcta, un fotó arribaria abans que l’altre, però el cas és que van arribar pràcticament al mateix moment, amb una diferència de nou dècimes de segon. Un empat tècnic que dóna la victòria a la Teoria de la Relativitat.

Tot plegat és una de les característiques més divertides de la ciència. Una bona teoria ha de permetre fer prediccions que es poden posar a prova. Tècnicament es diu que la teoria ha de ser falsable (o que ha d’haver manera de demostrar si es falsa). Si les prediccions no es compleixen vol dir que la teoria no es correcta i cal seguir trencant-se les banyes. En realitat, això és la principal diferència amb les pseudociències, que afirmen moltes coses però que no hi ha manera de posar a prova.

Actualització. Gràcies a l'Alasanid, he trobat aquest fragment de "The Big Bang Theory". Per si teníeu algun dubte sobre el nivell científic de la sèrie, no us perdeu la discussió Teoria de cordes versus Teoria de llaços i com pot afectar... les relacions de parella

De 105 a 400

2010-11-05T07:25:00.002+01:00

Hi ha coses que, segurament, tenen una explicació raonable però que no s’acaben d’entendre. I en ocasions, dues coses que tenen explicacions raonables però que no s’acaben d’entendre coincideixen en el temps. Aleshores, la combinació resulta demolidora (malgrat que hi hagi explicacions probablement raonables).

Dedicar-te a la ciència en aquest país és una mostra de passió absoluta i total per la ciència o be de masoquisme extrem i indissimulat. Els estudiants de doctorat sovint es queixen dels kafquians processos administratius a que es veuen sotmesos. Multiplicitat de comissions, taxes i paperassa que, probablement tenen una finalitat, però que sovint no s’acaba d’entendre. Amb resignació intento explicar que deu ser part de la seva formació com a doctors. En el futur hauran d’enfrontar-se amb l’administració per aconseguir beques, presentar-se a oposicions, justificar despeses i molta paperassa inevitable. És millor que comencin a batallar amb la burocràcia durant el doctorat i així no els agafarà desprevinguts després.

Però aquests dies l’ambient està particularment enrarit a bona part dels laboratoris. El motiu és que les taxes que han de pagar per fer el doctorat s’han apujat. Quan comences el doctorat has de pagar la matricula i un preu per els cursos que faràs. També hauràs de pagar per altres conceptes, com els drets per presentar la tesi o el lloguer de l’aula per fer la defensa. Però aquesta vegada l’augment de les taxes ha estat de 105 euros a 400 euros.

Suposo que es normal que la gent s’emprenyi si a mig doctorat t’augmenten en un 300 % el preu que has de pagar. Diguem que la pujada és una mica superior al l’augment del preu de la vida. I 400 euros, considerant que les beques i els contractes predoctorals no arriben als 1000 euros mensuals nets, vol dir que un mes hauran de dedicar gairebé la meitat del sou a pagar la taxa pel doctorat. Per això, ahir va haver-hi una manifestació per protestar. El fet que això només passi aquí, mentre que l a resta d’Universitats de l’estat mantenen el preu baix, també ajuda a encendre els ànims.

Probablement hi ha motius que justifiquen augments de les taxes. Però calia fer-ho d’aquesta manera? Imagineu que un mes a l’any us tripliquin el lloguer del pis o el preu de la hipoteca?

I quan això coincideix amb propostes d’ajudes als “ni-nis” (els que ni estudien ni treballen ni tenen intenció de fer-ho) doncs encara emprenya més al personal. De fet a molts se’ls queda cara de ximples. Els estudiants de doctorat no són només estudiants. Ells fan funcionar el sistema científic del país. Són els que estan pencant al laboratori mentre els científics que sortim a les fotos i a la tele normalment ens dediquem a intentar aconseguir diners, a llegir que fan altres i a dissenyar experiments que, habitualment, faran els doctorands. No és infreqüent que marxin del laboratori passades les onze de la nit. Treballen amb productes cancerígens, radioactius i infecciosos. Manipulen virus, bacteris i tota mena de productes tòxics.

Cap problema. És la feina que han triat i cada feina té els seus problemes i perills. A més, en època de crisi tothom ha de rebre. Però si el missatge que semblaria que s’envia és que la societat està disposada a dedicar diners als que no estudien ni treballen mentre que alhora fa que aquells que si que estudien i treballen paguin el triple del que pagaven per la seva formació, com pretenem mantenir les vocacions i la motivació? Surt més a compte no fer res! (Ja se que les propostes no deuen ser com la premsa les mostra ,i menys encara en campanya electoral, però el missatge que arriba és, bàsicament, aquest.)

Insisteixo. Segur que hi ha explicacions i motius per triplicar les taxes a algú que està al mig de la tesi. Però agrairia que me les expliquessin de manera entenedora. Més que res per tenir alguna cosa a dir als doctorands del laboratori.

L'excés d'esport i el cor

2010-11-04T07:20:00.000+01:00

Si alguna cosa tenim clar des de petits és que l’esport és una cosa saludable. En un sistema de vida que tendeix cada vegada més al sedentarisme, recordar que cal moure el cos, que cal fer exercici, és una obvietat que ningú discuteix. Després ens farà mandra, no tindrem temps o trobarem mil excuses per posposar-ho, però les bondats de l’exercici per la salut són clares.

Per això sobta la notícia d’esportistes que cauen fulminats en mig d’un partit o d’una cursa. Ells estan perfectament entrenats i, en teoria, sota un bon control mèdic. Com és possible que el seu cor es mostri sobtadament fràgil, de vegades fins i tot amb desenllaços tràgics?

Casualitats de la vida, fa pocs dies vaig assistir a una tesi doctoral on estudiaven justament l’efecte de l’exercici intens sobre la fisiologia del cor. I els resultats que van mostrar fan reflexionar sobre el cor, sobre l’esport, sobre els fàrmacs i, sobretot, sobre com som de complicats els humans.

El treball, molt enginyós i del que ja havien publicat alguna dada, el van fer en un grup rates que corrien cada dia una hora a bon ritme. Aquest entrenament el van mantenir durant setze setmanes. Mentrestant, un altre grup de rates feien el gandul a la gàbia del costat. Passat el temps, que si el traslladéssim a escala humana serien uns quants anys d’entrenament intens, es va analitzar el cor dels animals i es va observar que mostraven les característiques d’un fenomen anomenat “cor d’atleta”. Les parets del cor es fan més gruixudes i el volum de sang que bomba augmenta per aportar més nutrients a un cos que reclama més energia.

La novetat és que en algunes parts del cor, l’engruiximent no es feia amb cèl·lules musculars cardíaques (els miòcits) sinó amb unes que serveixen bàsicament per fer cicatrius quan hi ha una lesió (fibroblasts). El resultat és que tot i que el cor està aparentment més fort, en realitat hi ha cèl·lules menys resistents i que, en un moment donat poden no fer la feina correctament. En un altre teixit podria no ser greu, però el cor ha de funcionar sincronitzadament i correctament tota l’estona.

Aquestes alteracions podrien estar relacionades amb els accidents cardíacs patits per esportistes d’elit, tot i que hi ha molts altres motius per tenir un infart. Però la pregunta interessant era? Això és irreversible? O descansant un temps el cor es recupera?

Doncs sembla que efectivament el cor es pot recuperar. Un parell de setmanes de repòs (que en humans seria més temps) feia que el cor recuperés la seva estructura cel·lular normal. Això semblaria una bona notícia, però els metges segueixen preocupats i interessats en fàrmacs que pugin prevenir els canvis associats a l’excés d’exercici. El motiu és senzill. Malgrat que n’hi ha prou de deixar l’entrenament per recuperar-se, a l’hora de la veritat, molts atletes que estan intentant guanyar un mundial, una marató concreta, un rècord del món, no voldran deixar l’entrenament. Després de tot, ells es trobaran be i quan els suggereixin de deixar l’entrenament s’hi negaran. Fer-ho voldria dir perdre, renunciar al somni o a la glòria.

Sembla estúpid (i de fet ho és), però no és diferent a l’actitud de la societat en general en altre temes. Demanem que els científics trobin teràpies per curar el càncer de pulmó i invertim milions d’euros i anys d’esforços en un tema que té fàcil solució. Deixant de fumar s’evitarien milions de casos de càncer de pulmó gairebé d’un dia per l’altre. Ho sabem, però preferim seguir amb el que ens agrada mentre ens queixem i esperem que la ciència ens trobi una solució.

De totes maneres, en el cas de l’esport cal no perdre el sentit de les proporcions. Fer esport és molt saludable i recomanable mentre que la vida sedentària és dolenta. De la mateixa manera també és dolent un excés d’exercici, però la majoria que no som professionals no hem de patir per això. Tot i que un bon control mèdic és d'allò més recomanable.

Al final, com tot a la vida, n’hi ha prou de guiar-se pel sentit comú.

Previsions extraterrestres

2010-11-03T07:15:00.001+01:00

Les notícies sobre descobertes d’exoplanetes tenen un regust agredolç. Per una banda, és una passada disposar de la capacitat d’identificar planetes al voltant d’estrelles llunyanes. Poder saber si al voltant d’aquells puntents de llum que veiem de nit hi ha planetes és, simplement, increïble i obre la imaginació a tota mena d’especulacions. Però, d’altra banda, les descobertes que es van succeint mai acaben de ser “la descoberta”. Encara anem localitzant planetes massa grans, massa calents, massa freds o massa el que sigui que fan que la vida tal com la coneixem sigui molt improbable. I vulguis que no, això talla el rotllo.

Al final és difícil no impacientar-se i tenir ganes de cridar als astrònoms “vinga, trobeu un planeta com el nostre d’una vegada!” Un pensament injust, però comprensible. Però allà on no arriba encara la tècnica podem fer servir les matemàtiques. I això ho han fet dos equips diferents per respondre dues preguntes relacionades amb la cerca d’exoplanetes.

Els primers es van preguntar quants planetes semblants a la Terra podem esperar trobar a la galàxia. Les expectatives seran diferents si creiem que planetes com el nostre són molt abundants o si pensem que resulten excepcionals i escassos. Si a un paller només hi ha una agulla cal prendre paciència, però si n’hi ha un milió, pots ser més optimista.

El que van fer va ser analitzar com es distribuïen en funció de la mida els planetes que ja s’han trobat en 166 estrelles semblants al nostre Sol. I van observar que no era a l’atzar. Un petit percentatge d’estrelles (1,6 %) tenia planetes de dimensions enormes, com Júpiter o més grans. El 6,5 % tenia planetes grans, però no tant. Podríem comparar-los amb Neptú o Urà. I un 11,8 % de les estrelles tenien planetes dels que s’anomenen “super-Terres”, és a dir de mida entre tres i deu vegades més gran que el nostre.

Noteu que com més petit és el planeta més en trobem? De planetes com la Terra no n’hem vist cap, però això ja ho esperàvem. Simplement encara no disposem de tecnologia prou sensible per localitzar-los. Però si extrapolem les dades obtingudes podem esperar que una de cada cinc estrelles tingui planetes de mida similar a la Terra. I això són molts planetes!

És interessant que les dades observades no acaben de encaixar amb les previstes pels models teòrics de formació de planetes. Però ja se sap: si les dades i la teoria no quadren, cal refer la teoria.

De manera que sembla que allà fora hi ha moltes Terres esperant a ser descobertes, però quan? Doncs això és el que han intentat respondre uns altres investigadors fent servir un sistema similar. No han analitzat estrelles sinó el ritme al que anem descobrint planetes i com millora la sensibilitat de les tècniques. I de nou, han extrapolat per mirar de predir quan podem esperar la descoberta de la primera exo-Terra. Parlem d’estadístiques i probabilitats, de manera que les dades cal agafar-les amb precaució, però posats a predir els autors diuen que l’esdeveniment tindrà lloc cap a Maig del 2011.

Tanta precisió sembla més aviat una fantasmada, però de fet només és el punt on una recta talla un punt d’una altre recta en una funció. Interpretat de manera més realista diríem que no l’esperen abans del 2011 i els sorprendria no haver trobat encara res més enllà del 2020.

Tot plegat no ens soluciona res, però al menys ens fa veure les coses amb una certa perspectiva. Sembla que s’apropen temps interessants en l’astronomia. Nosaltres no podrem visitar aquests indrets. Però saber amb certesa que existeixen farà que mirem al cel amb uns altres ulls.

Coses de pops

2010-10-29T07:00:00.001+02:00

Ha mort el pop Paul, aquell que predeia el resultat dels partits del Mundial de futbol. He de dir que m’importa un rave la vida del pop i les seves capacitats d’endeví. I quan sento que al Sea Life Aquarium li pensen fer un monument penso que la fi de la civilització no deu estar gaire lluny i a sobre ens ho mereixem. Però el cas és que el pop Paul era justament això, un pop. I per tant un animal amb unes característiques extraordinàries.

De vegades costa recordar que els pops pertanyen a la família (estrictament del fílum) dels mol·luscs, igual que els caragols o les ostres. Anatòmicament són molt diferents perquè ja fa més de cinc-cents milions d’anys que van agafar el seu camí. Això fa que calgui una mirada molt atenta per veure el parentiu. Per exemple, el peu dels cargols, aquella mena de múscul sobre el que s’arrosseguen s’ha anat fent gran en el cas dels pops i s’ha modificat per convertir-se en tentacles.

És més fàcil anar mirant com han anat evolucionant. Avui encara hi ha els nàutils, uns autèntics fòssils vivents que van pel mar dins unes bellíssimes closques. (Al mar potser no en veurem gaires, però a les botigues de petxines i souvenirs de la costa si que n’hi ha.) Allò va ser el principi de l’aventura dels cefalòpodes. Encara vivien dins una closca, com els cargols, però van aprendre a omplir-la de gas, de manera que podien regular la flotació i es van alliberar del fons marí.

El problema era que si baixaven molt, la pressió podia trencar la closca. Convenia tenir closques petites, que eren més resistents. I posats a fer-la petita, la majoria van acabar per ferla molt petita i ficar-la dins el cos. A mida que la closca disminuïa van anar modificant la manera de flotar fent servir diferents greixos que els donaven la flotabilitat requerida. I al final van adoptar la forma característica del pops, calamars i sèpies. Dels que seguien amb la closca externa, la majoria es van extingir junt amb els dinosaures i moltes altres espècies. Només els nàutils van sobreviure, i amb dificultats.

Els pops pertanyen a la família dels cefalòpodes, que vol dir que tenen “els peus al cap”. I realment els tentacles i les seves ventoses són una adaptació extraordinària a més d’un arma temible. En un pop petit no hi parem atenció, però amb els grans pops i calamars gegants, les ventoses han de ser una trampa mortal. La pell també és ben curiosa i pot canviar de color amb una velocitat impressionant.

Però el més fabulós d’aquests animals és l’ull. Un òrgan que aparentment és molt similar al nostre tot i que en realitat els seus ulls i els nostres han evolucionat de manera independent. Simplement davant dels mateixos problemes, la natura va trobar solucions similars. L’ull dels pops és una esfera transparent amb una lent al davant i una membrana dotada de receptors per la llum a l’altre banda. Si fa no fa com el nostre, però amb algunes diferències.

Per exemple, nosaltres enfoquem modificant la curvatura del cristal·lí. En canvi els pops ho fan desplaçant el cristal·lí endavant i enrere. Tots dos sistemes funciones, però ells no perden eficàcia en fer-se grans. També hi ha diferències en la retina. La nostra és un nyap. Els nervis passen per la banda on arriba la llum i les cèl·lules sensible a la llum (els cons i els bastons) estan apuntant cap enrere (després parlen de disseny intel·ligent). En canvi, en els pops els nervis estan situats a la part del darrera i les cèl·lules sensibles (anomenades rabdòmers) estan de cara a la llum.

Al final, l’ull dels pops és una peça fantàstica del disseny evolutiu. Només tenen un pigment, de manera que no hi veuen en color, però això és perquè al fons del mar els colors desapareixen de seguida, de manera que tampoc els fa falta.

De fet, l’ull més gran que coneixem és el d’un calamar gegant i tenia la mida d’una pilota de bàsquet. Amb aquests ulls, si l’animal decidia clavar-te la mirada havies de posar-te molt i molt nerviós! Encara que per nervis, els d'alguns quan el pop Paul es mirava les capses amb les banderes. He de reconèixer que la campanya publicitaria de l'Aquari aquell ha resultat un èxit.

Miracles i Gaudí

2010-10-28T07:15:00.001+02:00

El temple de la Sagrada Família és notícia per dos fets d’actualitat. Per una banda, la famosa tuneladora que havia de foradar el carrer del davant del temple ja ha passat, afortunadament sense més problemes. I en segon lloc, aviat rebrà la visita del Papa Benet XVI que consagrarà el temple i el declararà basílica. De retruc, també s’ha parlat del procés que hi ha en marxa per beatificar l’arquitecte Antoni Gaudí. Sembla que bona part dels tràmits necessaris ja estan en marxa i l’escull principal és que cal atribuir-li un miracle. Se n’han proposat dos, però el primer s’ha desestimat.

Quan vaig sentir per primera vegada la notícia del procés de beatificació de Gaudí reconec que vaig pensar que era una broma. Segurament perquè associo els sants amb persones que van viure fa molt temps i amb unes vides excepcionalment notables i no pas amb un arquitecte, per molt notable que sigui la seva obra. Naturalment cal aprofundir una mica en les coses abans d’opinar i, òbviament, no és per la seva obra arquitectònica que se’l vol beatificar.

Els motius són absolutament respectables, encara que em sorprengui la definició d’una “vida heroica”. Però el concepte que realment se’m fa estrany és el de miracle. En aquest cas es diu que una dona de Reus que patia una ceguesa incurable segons els metges, va recuperar la visió quan es va encomanar a Gaudí. Això entraria dins la definició de miracle, que vindria a ser “una intervenció sobrenatural en el món físic de manera que es produeix una acció no explicable per causes ordinàries”. Aquesta és la definició que he trobat a la Viquipèdia, però n’hi ha moltes altres i que poden ser diferents segons la religió. Però en general es tractaria d’un fet que no té altra explicació que una intervenció divina.

I aquest és el problema. Que una cosa no tingui cap explicació és un fet que no es pot afirmar mai. El màxim que podem dir és que no coneixem la explicació. Per exemple, sovint es mostren com miracles les curacions inexplicables. Però aquesta entitat “curació inexplicable” simplement no existeix ja que cap metge, cap científic amb dos dits de seny pretendrà tenir un coneixement absolut sobre cap malaltia. En el cas del càncer, per exemple, les estadístiques diuen que hi ha un cert nombre de cassos que es curen espontàniament. El motiu? No el coneixem, però podem especular. Després de tot, l’organisme disposa de recursos per mirar de curar-se. Ens curem de moltes malalties, i el fet que algunes siguin quasi sempre mortals no vol dir que no hi hagi excepcions. Potser aquelles persones tenen un sistema immunitari amb alguna particularitat. Potser van menjar alguna cosa que va potenciar les defenses del cos, potser van agafar una infecció que va afectar les cèl·lules tumorals...

És clar, pels creients també pot ser una intervenció divina. No hi ha manera de saber-ho, però mai es pot dir que sigui inexplicable. L’únic que sabem del cert és que no ho sabem tot. De fet, la nostra ignorància, en major o menor grau, si que és una certesa.

A més de temes relacionats amb la salut, en altres qüestions passa el mateix. Hi ha estàtues que sagnen. Això era un miracle fins que es van descobrir microorganismes de color vermell intens que podien explicar l’aparició de taques. Si la taca apareix al terra o a la porta no en fem cas, però si surt en una estàtua d’un Sant o en una hòstia, de seguida hi ha qui veu un miracle. Fa uns segles podien dir que no hi havia cap explicació coneguda, però només va ser qüestió de temps que trobéssim una explicació natural.

De vegades, la percepció de miracle arriba a coses molt poc consistents. Un vaixell embarrancat que va començar a moure’s fins tornar a l’aigua. En el mateix relat expliquen que abans havien llençat la càrrega al mar. Per algun motiu el fet d’alleugerir el pes del vaixell no es considera una explicació suficient.

I fins i tot hi ha qui diu que el fet que no caigués la Sagrada família quan va passar la tuneladora pot ser un miracle. En aquest cas tampoc es considera la possibilitat que els enginyers i els tècnics fessin correctament la seva feina.

Per això, quan em parlen de miracles em pregunto que se n’ha fet del sentit comú. Cal dir que molts miracles no s’accepten com a tals per l’Església. El procediment requereix més que no pas la percepció dels seguidors o dels devots d’algun sant. Si més no, en el procediment s’inclou la opinió d’un comitè de pèrits (o metges en el cas de curacions). De totes maneres, al final és més aviat un tema de fe, de manera que la ciència només serviria per descartar els cassos que si que tenen una explicació coneguda.

En els cassos que no la tenen, jo apostaria per la meva ignorància i altres recorreran a la fe. En això ja no hi ha res a dir.

Tatooine i similars

2010-10-27T07:25:00.001+02:00

La imatge més característica del planeta Tatooine, on vivia en Luke Skywalker amb els seus oncles, es la de la doble posta de Sol. A la galàxia molt llunyana de Star Wars, Tatooine és un planeta situat en un sistema binari, cosa que ofereix unes fantàstiques postes de Sol de les dues estrelles una rere l’altre. Durant un temps es va pensar que allò era cosa només de ciència ficció ja que dues estrelles orbitant l’una al voltant de l’altre afectaria moltíssim les òrbites dels planetes i en el cas que es poguessin formar, segurament no restarien estables gaire temps.

Però ja fa temps que es van començar a trobar sistemes estel·lars dobles amb planetes al seu voltant. Per ara només amb gegants de gas similars a Júpiter, però l’important és que n’hi ha. I més dels que podríem pensar. Malgrat que hi havia òrbites que permetien una certa estabilitat, es pensava que les condicions per donar-se eren molt més restrictives del que sembla que en realitat són. No és greu. Quan les dades no coincideixen amb les teories simplement cal refer les teories. És el pa nostre de cada dia en ciència.

Però no deixa de ser estimulant per la imaginació pensar com han de ser les coses en aquests planetes. Encara que es tracti de gegants de gas, poden tenir satèl·lits de dimensions semblants a la Terra. Una cosa semblant a la que li passa a Júpiter o a Saturn, que arrosseguen alguns dels indrets presumptament més habitables del sistema solar. Depenent de l’indret de la òrbita podrem veure dos estrelles al cel que tant aviat estaran pràcticament juntes com separades a banda i banda de l’horitzó.

Naturalment hi haurà moments en que tindrem un únic Sol al cel, però cal tenir present que normalment no es tracta d’estrelles iguals. Una pot tenir un color blavós i l’altre més ataronjat, com passa a Albireo. Aleshores la llum que ens il·luminarà anirà canviant en funció de l’estrella que estigui present o de la que estigui més propera.

Tot això sospito que complicaria molt alguns conceptes que semblen molt evidents, com els de dia i nit. Quan no veiem cap estrella serà de nit. I quan veiem les dues serà de dia. Però si només n’hi ha una? I si la que es veu il·luminés molt poc? Caldria afegir més matisos a la divisió de la jornada. I això també aplicaria a l’any i les estacions. Això per no parlar de com serien les marees. Les combinacions de gravetat amb dos estrelles poden complicar molt la feina de fer taules de marea.

És possible que tot això fes d’aquests planetes uns indrets poc probables per trobar-hi vida. Es creu que cal un cert grau d’estabilitat per donar temps a que la vida inicial pugui començar a proliferar, evolucionar i escampar-se. Probablement un excés d’estabilitat geològica i astronòmica tampoc seria una bona cosa, però els excessos dels planetes dels sistemes dobles podrien representar un obstacle massa important. De totes maneres, s’han trobat organismes vius en les condicions més impensables, de manera que mai es pot dir que és impossible.

I perquè limitar-se a dos estrelles? Hi ha sistemes amb tres o més sols que poden ser el malson dels astrònoms que intentin calcular com han de ser les òrbites dels planetes. D’aquests planetes encara no n’hem trobat (fins on jo se) però si n’hi ha, els seus cels han de ser realment espectaculars.

Mangostes i idiomes

2010-10-26T07:05:00.001+02:00

L’atzar genera curioses coincidències. Per exemple, que tenen en comú l’idioma “Koro”, parlat al nord-est de la Índia, amb la mangosta de Durrell (Salanoia durrelli) procedent de Madagascar? Doncs en principi res, excepte que tant l’idioma com el mamífer tot just acaben de ser descoberts. I que tots dos estan en perill d’extinció.

Moltes vegades es fan servir de manera metafòrica els paral·lelismes entre l’evolució dels éssers vius i la dels idiomes. En els dos cassos podem seguir els seus orígens, notar com interactuen amb altres espècies (vives o lingüístiques), seguir com es van modificant lentament i, en molts casos, com desapareixen. Però sorprèn que també en els dos casos, tot i que pensem que ja els tenim tots identificats, ocasionalment n’apareix algun de nou que s’havia mantingut amagat fins ara.

El cas de l’idioma Koro és realment curiós perquè el parla un nombre relativament important de gent, entre 800 i 1200 persones. Estrictament, i per garantir la supervivència de la llengua és molt poca gent, però hi ha altres idiomes que ho tenen molt més cru i que els parla menys d’una dotzena de persones. El Koro va ser descobert pels membres d’una expedició del National Geographic que volien estudiar un parell de idiomes de la zona Tibetana. Concretament es tractava del “Aka” i el “Miji”, però mentre eren allà van notar que hi havia persones que feien servir paraules i construccions que no corresponien a cap dels dos. De fet no només no corresponien sinó que no hi tenien res a veure. No era simplement una forma dialectal curiosa sinó que es tractava d’un idioma totalment diferent. En paraules d’un dels investigadors “tant diferents com l’anglès i el japonès”.

Igual que passa quan es descobreix una nova espècie animal, cal situar el nouvingut dins el marc de coneixements actuals. Com es relaciona amb altres espècies conegudes, com s’explica l’hàbitat on viu i coses així. Doncs en el cas del Koro resultava estrany entendre com s’ha mantingut una comunitat tant petita parlant una llengua tant completament diferent de les dels veïns amb els que interactuen i conviuen normalment. S’especula si son descendents d’algun grup d’esclaus que van ser deixats allà i que van mantenir el seu propi idioma o alguna història similar. El fet que l’Aka era l’idioma parlat per traficants d’esclaus podria ajudar a entendre aquesta hipòtesi.

Encara resulta més sorprenent que els habitants de la zona no reconeixen el Koro i l’Aka com idiomes diferents. Opinen que sols es una petita forma dialectal. Normalment hi ha la tendència a remarcar les diferències, i en zones properes tenim exemples que freguen el ridícul més absolut. Però segurament això és una nova mostra del valor que té un idioma. No són només les paraules i la literatura (que també). Amb l’idioma sovint es construeix tota una manera d’entendre la vida, una filosofia vital que requereix determinades paraules i construccions per ser expressada i que alhora condiciona la manera de veure les coses.

La pèrdua de biodiversitat és una tragèdia més gran de la que habitualment pensem, però la pèrdua de “linguadiversitat” no és una pèrdua menor. Per això, que ocasionalment es descobreixin noves espècies i llengües no deixa de ser una gran notícia que ens fa una mica més rics.

Còlera, aigua i diarrees

2010-10-25T07:15:00.001+02:00

Per si no tenien prou problemes, s’ha declarat a Haití un brot de còlera. Aquesta és una de les principals preocupacions dels serveis sanitaris després de les grans catàstrofes. Quan un terratrèmol, huracà o tsunami destrueix una part important de les infraestructures d’una regió la gent es veu obligada a viure en condicions molt precàries, amb gran densitat i amb un accés a serveis higiènics molt limitat. Aleshores, la probabilitat que es desencadeni una epidèmia com la que sembla que està iniciant-se a Haití és més que probable.

El cas del còlera és el més habitual per la manera d’actuar del microorganisme. La malaltia la causa un bacteri, el Vibrio cholerae,que va ser observat l’any 1854 per Filipo Pacini, un microbiòleg italià, però que no va ser correctament identificat com causa de la malaltia fins uns anys després per Robert Koch.

El microbi, amb una característica forma corbada, viu i prolifera al budell de les seves víctimes. La causa de la seva perillositat és que fabrica una toxina que actua sobre les cèl·lules del budell. Fa que s’alteri l’equilibri en el transport de sals cap a la cèl·lula i, com a conseqüència, també s’altera el transport d’aigua. El resultat és que es desencadena un flux d’aigua i ions cap a la llum del budell, provocant un quadre molt intens de diarrea i vòmits. La diarrea, en moltes malalties és només una llauna, però en el cas del còlera és, justament, la causa de la mort per deshidratació dels afectats.

Per això el tractament pel còlera és bàsicament restituir els líquids als malalts. I per fer-nos una idea de com de importants poden ser les diarrees, és normal haver de administrar entre 15 i 30 litres de líquid cada dia. No pot ser només aigua, sinó que cal afegir-hi sals. Per això és posa sèrum fisiològic per via intravenosa, oral i per on faci falta. Un tractament senzill en un hospital, però molt difícil d’aconseguir en un camp de refugiats on la causa del problema és justament la manca d’aigua potable.

La situació encara empitjora pel fet que les diarrees dels malalts no contenen només aigua sinó que arrosseguen molts bacteris del còlera, de manera que contribueixen a contaminar més les aigües de la zona. És una d’aquelles situacions que tenen tendència natural a empitjorar. L’aigua contaminada fa emmalaltir les persones que aleshores contaminen més aigües. Quan això passa en indrets de grans aglomeracions és fàcil imaginar el resultat.

A més, per evitar que les persones sanes agafin la malaltia, el que cal fer és evitar que consumeixin aigua contaminada. El còlera no passa de persona a persona. L’aigua és el vehicle de la malaltia. Però sovint l’única font d’aigua disponible està contaminada. I, evidentment, tampoc podem prescindir de l’aigua, de manera que en ocasions no tenen més remei que fer-la servir. Si hi ha sistemes per desinfectar-la la situació pot no ser tant greu, però, una vegada més, els sistemes per potabilitzar l’aigua els tenim aquí però són escassos en les zones afectades per les catàstrofes.

Tant de bo l’ajut, bàsicament accés a aigua potable, arribi aviat a Haití. És inacceptable que una malaltia que es pot evitar només amb accés a aigua en condicions encara doni lloc a epidèmies avui en dia.

Qui parla en nom de la Terra?

2010-10-22T07:55:00.001+02:00

A finals d’aquest setembre va començar a circular una notícia, si més no, sorprenent. Es deia que la ONU estava preparant un protocol i un delegat per si tenia lloc una trobada amb alguna civilització extraterrestre. L’encarregada de fer de representant de la humanitat (poca broma) seria l’astrofísica malaia Mazlan Othman, Directora de la Oficina de les Nacions Unides per l’Espai Exterior (UNOOSA). Alguns diaris feien broma dient que si ara un alien ens deia “porta’m amb el teu Cap”, al menys ja sabríem a qui buscar.

De totes maneres, la noticia va resultar ser falsa i la pròpia implicada ja ha fet un comunicat dient que de tot això res. La conferència que presumptament havia de fer per explicar els detalls si que es farà, però el tema és radicalment diferent (i més raonable per una astrofísica) serà sobre els NEO, o “Objectes Propers a la Terra”.

Però tot plegat m’ha permès descobrir que realment si que hi ha una Oficina de les Nacions Unides per l’Espai Exterior. Una entitat que pensava que només existia a les novel·les de ciència ficció. Aquesta UNOOSA té la seu a Viena i s’encarrega de qüestions relacionades amb la seguretat a l’espai, la legislació i coses semblants. No és cap ximpleria ni malbaratament de recursos. Cal fer lleis internacionals que regulin el que passa allà fora i sembla lògic que siguin la ONU la que s’encarregui de fer-ho. Naturalment que seguirà controlada pels països més poderosos, com tot a la Terra, però en realitat no hi ha cap altre organisme millor per fer-ho.

L’altre funció important és la del control dels objectes propers a la Terra i dels objectes enviats pels humans. Això vol dir fer el seguiment d’asteroides prou grans i que passen prou a prop com per representar un perill. Si algun entrés en via de col·lisió caldria una resposta internacional per fer-hi alguna cosa (sempre que fos possible). De nou, un organisme depenent de la ONU sembla més assenyat que no pas esperar a que el president dels Estats Units prengui una decisió heroica com passa a les pel·lícules.

Però tot plegat també fa pensar en que caldria fer si tingues lloc un (molt) hipotètic encontre amb extraterrestres. Fent servir les paraules del mestre Carl Sagan: “Qui parla en nom de la Terra?”. Potser l’esdeveniment no passarà mai, però potser tindrà lloc la setmana propera. Ara mateix només podem especular, però seria interessant tenir un protocol, per molt teòric que sigui. Al menys un punt de partida sobre el que començar a discutir.

A la pel·lícula Contact, un dels grans problemes que tenien era si l’ambaixador havia de ser ateu o creient, i en aquest cas de quina religió. Pot semblar una ximpleria, però si la immensa majoria de la humanitat creu en alguna divinitat, enviar un no creient seria mal vist per molts. El que passa és que de seguida sorgirien problemes (oficialment no admesos) sobre nacionalitats, races, sexes i cultures. La majoria de la humanitat és de raça oriental, de manera que potser un xinés seria el més representatiu. Podria ser una dona, però moltes cultures s’ho prendrien malament. Els qui han invertit més a l’espai voldrien tenir preferència... El nombre de problemes desafia al diplomàtic més expert. I tot i així, algun dia tocarà triar algú (jo ho espero).

De moment, l’únic document que conec és el del programa SETI amb les directius a seguir en el cas que es detecti un senyal intel·ligent (no pas un encontre, que això és menys probable). Segons diuen el que cal fer és notificar-ho al Secretari General de les Nacions Unides, a la comunitat científica i al públic en general “de la manera més complerta i extensa possible”.

No és un mal principi en teoria. A la pràctica ves a saber com aniria.

Nanobeneficis i nanoperills

2010-10-21T07:50:00.000+02:00

A mida que et fas gran descobreixes que a la vida real les coses mai són blanc o negre. Ens agradaria perquè les decisions serien més senzilles, però el cas és que no hi ha cap cosa bona que no tingui inconvenients. I probablement fins i tot en les coses més dolentes hi ha alguna bondat. Això es fa evident d’una manera molt clara quan apareixen noves tecnologies que presumiblement ens aportaran beneficis però que també és segur que amaguen riscos. I establir si el benefici compensa el risc mai es una cosa fàcil.

Més quan de seguida comencen a cridar i a muntar campanyes els defensors de tot el que sigui una novetat simultàniament amb els crítics amb tot el que sigui una novetat.

Això ja ho veiem amb coses com els transgènics i comença a passar també amb la nanotecnologia. Unes tecnologies que estem començant a dominar i que ofereixen unes possibilitats fantàstiques, però que també comporten els seus perills.

La nanotecnologia vindria a ser tot allò que fa servir materials, eines i mecanismes de dimensions nanomètriques. En realitat no hi ha una definició exacta, però parlem de coses que mesuren menys de la mil·lèsima part d’un mil·límetre. I de vegades, molt més petites i tot. Això vol dir manipular gairebé àtom per àtom i fabricar màquines que tenen mides més petites que les de una cèl·lula.

La gràcia és que amb això es poden fer coses que semblen ciència ficció. Podem fabricar nanotubs de carboni per empaquetar fragments de DNA i enviar-los directament dins les cèl·lules sense que es facin malbé pel camí. Podem encapsular medicaments, com la insulina i injectar-los al cos, de manera que només s’alliberin quan i on faci falta. Podem empaquetar antibiòtics que viatgin fins els bacteris i s’alliberin just on hi ha la infecció evitant que afectin la resta del cos. Podem...

De fet, ja es fan servir alguns d’aquests materials. A la composició d’algunes cremes solars hi ha nanocàpsules que contenen el protector per mantenir-lo més temps unit a la pell i millorar la protecció.

Però també hi ha riscos. Les partícules tan i tan petites tenen molta facilitat per ficar-se per tot arreu. I això inclou el nostre cos. Inhalar-les pot tenir efectes semblants a la inhalació de pols de sílice, un fet que causa malalties com la silicosi perquè aquestes partícules trenquen les cèl·lules dels pulmons. La pell en principi és impermeable, però els porus de la pell serien una via d’entrada potencial. I quan les nanopartícules són a la sang arriben en pocs minuts a tot l’organisme.

Naturalment no es pot generalitzar. Els perills dependran de la mida, del material de que estiguin fetes i de la forma que tinguin. I les coses resulten complicades i estranyes quan parlem de dimensions tan reduïdes. La manera d’interactuar que tenen els objectes s’aparta del que és habitual a escala humana. Coses com la conductivitat elèctrica o del calor, la resistència, la força que fan i la manera d’unir-se entre si tenen poc a veure amb el que estem acostumats. Sabem les línies generals, però fa poc temps que s’està estudiant tot això i els detalls de cada cas concret cal avaluar-los amb molta cura.

Per això ja s’estan constituint consorcis per determinar i explicar els riscos de les nanotecnologies i per suggerir com han de ser les legislacions que se’ls apliquin. Perquè les actuals són clarament insuficients. Faltarà veure quina fiabilitat tenen i si fan la feina ben feta. De nou hi haurà qui els creurà cegament com si fossin persones lliures de tota sospita i plenament immaculades i altres que d’entrada ja no els donaran ni el benefici del dubte i els consideraran per definició corruptes al servei de la industria.

Al final l’experiència de la humanitat indica que si una cosa es pot fer, s’acaba fent. I els beneficis potencials de les nanotecnologies són tan grans que no es poden ignorar. De manera que tocarà descobrir de pressa quines restriccions són assenyades i com cal regular tot aquest nou allau de productes amb els que aviat conviurem.

Que és això?

2010-10-20T07:15:00.002+02:00

L’altre dia comentava sobre la bellesa del conjunt de Mandelbrot i dels fractals en general. Però segurament és gràcies a les millores en òptica que hem tingut accés a nous universos de bellesa desconeguda. A gran escala són ben conegudes les imatges obtingudes pel telescopi espacial Hubble, però les sorpreses més grans les trobem al món microscòpic. Sota l’òptica dels microscopis descobrim tresors que ens deixen parats i que costa de relacionar amb les estructures de mides visibles.

I una excel·lent ocasió per comprovar-ho és donar una ullada a les imatges del concurs “Nikon’s Small World”. Les imatges resulten d’una qualitat excepcional i d’un atractiu innegable. I és que les coses a mida microscòpica són estranyes, fascinants i desconcertants.

Aquí us en deixo unes, a veure si identifiqueu de que es tracta. Posaré la solució aquest vespre. (No val mirar a la web el que és eh! Al menys, no ho mireu abans de dir el que us sembla que és).

Imatge 1.

Imatge 2

Imatge 3

Imatge 4 (la guanyadora d'aquest any)

Actualització amb les solucions:

La primera és: L'ull d'un mosquit (concretament un Anopheles).

La segona és: Un tros de budell de mosca (Drosophila)

La tercera és: Un rusc de vespes

I la quarta és: Cèl·lules del cor d'un mosquit.

Tinta

2010-10-19T07:15:00.000+02:00

Un dels productes que tenim a l’abast i que resulta més curiós és la tinta. L’antiga tinta xinesa ja no és gaire freqüent, però encara ens envolta la tinta dels bolígrafs i, cada vegada més, la de les impressores. La tinta és simplement un líquid que es fa servir per donar color a una superfície, però aquesta definició tan senzilla amaga una certa complexitat.

Per començar hi ha diferents tipus de tinta. Pot donar color gràcies a un pigment o a un colorant. Moltes vegades sembla que siguin la mateixa cosa, però en realitat un pigment i un colorant són ben diferents. El pigment són petites partícules en suspensió dins el líquid. Si les partícules tenen un color determinat el líquid el veurem d’aquest color. Estrictament direm que absorbeix totes les longituds d'ona de la llum excepte alguna que reflecteix i que és la que correspon al color que veiem. Quan es dipositi sobre una superfície caldrà que el líquid s’evapori de manera que les partícules de color restin dipositades sobre la superfície. També caldrà posar-hi alguna cosa perquè es quedin enganxades, de manera que moltes tintes també tenen un producte com la goma aràbiga per fer d’adhesiu. I finalment s’afegeixen alguns altres productes per evitar que el pigment s’oxidi i perdi el color o es faci malbé.

En canvi, un colorant funciona de manera diferent. No son partícules microscòpiques flotant en un líquid. El colorant és un producte que es dissol en el líquid i que absorbeix part de la llum que passa a través. Segons les longituds d’ona que absorbeixi la llum sortirà amb un color o altre (excepte el blanc, és clar). Quan aquesta mena de tinta es diposita sobre una superfície, el colorant s’hi adhereix i el tenyeix. Per una banda, el resultat final és millor que amb els pigments, però cal que el líquid s’evapori molt ràpid, sinó hi ha tendència a escampar-se i queda malament.

Una de les tintes més conegudes i més antigues és la tinta xinesa, feta amb carbó vegetal polvoritzat i suspès en una barreja d’aigua i goma aràbiga. Amb aquesta mena de tinta es van fer les primeres cal·ligrafies xineses i japoneses i s’han escrit innumerables textos. Curiosament també es va fer servir la tinta xinesa en algun experiment sobre el sistema immunitari.

Hi ha cèl·lules (els macròfags) que tenen per funció menjar-se els microbis i partícules que entrin dins el nostre cos. Són com un sistema de neteja intern. Doncs per saber si funcionaven correctament una manera era injectar una petita quantitat (molt diluïda) de tinta xinesa a les rates o els ratolins. Després es podia mirar al microscopi i els macròfags es veien com cèl·lules que s’havien tenyit de negre. El motiu era que s’havien menjat les partícules de carbó polvoritzat que donen el color a la tinta. Si no es veien negres, era que alguna cosa els passava.

Ara la tinta més freqüent és la dels tonners de les impressores. Les partícules del pigment estan emmagatzemades en una capsa i per medis més o menys sofisticats es dipositen sobre el paper i es fixen amb mètodes com la calor. Molt més eficient, pràctic i net (sempre que la impressora funcioni correctament), però pel camí hem perdut l’encant de l’escriptura pausada amb una tinta de qualitat que permeti notar com les paraules que pensem es dipositen amb elegància sobre el paper.

L'adeu de Mandelbrot

2010-10-18T07:15:00.001+02:00

Aquests dies s’ha fet pública la noticia de la mort de Benoît Mandelbrot. El seu nom sempre estarà associat a la geometria fractal i a la imatge, fascinant, del conjunt de Mandelbrot. El motiu, més enllà de la estètica, és que va oferir eines per endinsar-nos millor en la realitat de les coses. Fins aleshores, les eines de la geometria eren molt útils, però no deixaven de ser irreals. Això és perquè disposem d’equacions per calcular la longitud d’una circumferència, el volum d’un cub o l’altura d’un triangle. Però aquestes figures no existeixen a la vida real. No hi ha esferes perfectes, poliedres totalment regulars ni línies completament rectes.

De manera que el que fèiem era aplicar aquestes fórmules a la vida real assumint un cert grau d’error. Però això havia de ser poc satisfactori ja que, com va dir el mateix Mandelbrot, “Els núvols no són esferes, les muntanyes no són cons, les costes no són cercles i les escorces dels arbres no són llises ni els llamps van en línia recta.”

Per treballar amb objectes reals calia un nou tipus d’aproximació matemàtica si realment volíem tenir càlculs correctes. Mandelbrot posava l’exemple de quina és la mida de la costa de la Gran Bretanya. Si la mesurem en un mapa trobarem una certa longitud, però en realitat estarem ignorant la llargada de moltes cales i promontoris que no entren en el dibuix. Si ho féssim, la llargada seria més gran. Però en considerar només les cales i promontoris no tindríem en compte les rugositats de les cales i els caps. Si els mesurem, la llargada és encara més gran. I si també considerem la longitud dels rocs concrets que composen les platges, encara serà més gran. I si afegim les rugositats de les roques, encara més i així podem anar fent. Al final resulta que en realitat ignorem la mida que les costes d’enlloc.

El que passa és que apliquem maneres de treballar que són fantàstiques per línies rectes o corbes imaginaries, però poc útils pel món real. Al món el que tenim són coses que ell va denominar fractals. El nom els va triar per recordar que parlem de coses que tenen una dimensió fraccionada. La línia de la costa no és una línia recta (no es de dimensió 1), però tampoc arriba a ser una superfície (no arriba a dimensió 2) En realitat, té una dimensió de “1 i escaig”. És una fracció entre 1 i 2.

Els fractals tenen diferents propietats, però una de les més interessants és que sempre es veuen iguals independent de la mida a la que els mirem. Un arbre és un tronc gran amb branques més petites. Les branques són com troncs grans amb branquetes més petites, les branquetes semblen troncs amb branquillons, i així anar fent. El mateix passa amb els vasos sanguinis, els bronquis dels pulmons, els flocs de neu o els afluents d’un riu. Per això de vegades costa identificar en una imatge el que veiem si no ens diuen abans a quina escala està feta la foto.

Observar la natura amb els ulls dels fractals de Mandelbrot ofereix imatges de gran bellesa. I fins i tot hi ha qui troba una correlació entre el grau de complexitat fractal de les imatges i la percepció de bellesa que li adjudiquem. I això s’aplica igual a objectes del mon real que mostren geometria fractal o a les representacions gràfiques de conjunts fractals, dels que el conjunt de Mandelbrot és el més conegut, però que n’hi ha més, també de ben interesants.

Estrictament no va ser ell qui va inventar les matemàtiques dels fractals. Altres ja havien començat el camí anys abans. Però Mandelbrot va donar l’empenta que els feia falta per arribar a popularitzar un enfoc que topava amb la manera de pensar de la comunitat científica fins aleshores.

En tot cas, ell va ser qui va apropar més que ningú els conceptes de matemàtiques i de bellesa.

L'aigua i la vida

2010-10-15T07:25:00.001+02:00

(Especial Blog Action Day 2010 dedicat a l'aigua)

Estem fets bàsicament d’aigua. Quan diem que el nostre cos conté un 70 % d’aigua el que fem és descriure una realitat més important del que sembla. L’aigua és la base del nostre cos. No les proteïnes, els greixos o el DNA. La clau és l’aigua. Una dada bàsica que normalment oblidem, potser pel fet que l’aigua ens sembla una cosa tan simple. Un líquid sense color, sense olor ni sabor semblaria que només és el medi on les nostres cèl·lules fan la seva vida. Un marc de fons inert. Res més lluny de la realitat. Som com som, i no d’una altre manera, només per obra i gràcia de l’aigua.

Quan els biòlegs o els químics inicien els estudis bàsics de bioquímica, una de les primeres lliçons (quan no la primera) és sobre l’aigua. Aleshores comences a descobrir que aquell líquid aparentment tan poc interessant és una de les molècules més desconcertants de l’univers.

Un exemple típic és mirar una tabla amb les temperatures a que congelen la majoria dels líquids corrents. De seguida notem una cosa rara. El metanol es congela a 98 graus sota zero, la acetona a 95 sota zero, el cloroform a 63 sota zero, el propanol a 127 sota zero... i l’aigua a 0 graus. L’aigua actua de manera diferent a la resta, i això també s’observa si analitzem quanta calor li hem de donar perquè s’evapori, com es queda en congelar-se, a quina temperatura bull... És evident que alguna cosa particular li passa a l’aigua.

La gràcia està en la forma de la molècula d’aigua. Aquell conegut H2O té secrets amagats. En principi només es tracta d’unir dos àtoms d’hidrogen a un d’oxigen que es posa enmig. Però la manera com s’uneixen no és en línia recta sinó formant un lleuger angle. I això fa que les càrregues elèctriques dels àtoms no es compensin i la molècula actua com un petit i feble imant, amb una banda més positiva i una altra de més negativa. I quan tenim moltes molècules juntes, s’enganxen entre elles com si fossin imants, positiu contra negatiu, formant estructures més complexes del que sembla.

Això explica moltes característiques de l’aigua, però sobretot afecta molt a la resta de les nostres molècules. Sempre diem que el DNA té forma de doble hèlix, que l’hemoglobina és una proteïna molt gran de forma més o menys globular o que el col·lagen és una triple hèlix que li dona resistència als nostres teixits. Però si totes aquestes molècules tenen aquesta forma particular només és perquè l’aigua que les envolta les empeny a fer-ho. Les molècules d’aigua no són espectadors passius sinó que es dipositen envoltant el DNA i el fan agafar la forma característica. Sense molècules d’aigua al voltant la seva forma seria diferent i la cèl·lula no podria fer res amb ell.

El mateix passa amb la mateixa cèl·lula. Hi ha una membrana que l’envolta i l’aïlla de l’exterior. Dins aquesta membrana, en un ambient controlat, poden tenir lloc tots els processos que anomenem “metabolisme”. Però la membrana existeix gràcies a l’aigua que la obliga a agafar la seva forma. De fet la membrana cel·lular té una gran similitud amb les gotes d’oli que floten als plats després de menjar-nos una amanida. L’oli (els fosfolípids) podrien estar de qualsevol manera, però quan es barregen amb l’aigua agafen una estructura en forma de dues capes oposades que son les que formen la membrana cel·lular. Sense aigua adéu membrana i adéu cèl·lula.

Naturalment, l’aigua fa moltes més coses dins nostre. Participa en la majoria de les reaccions químiques, els seus moviments mantenen les concentracions de sals necessàries per la vida, a la sang fa de medi de transport per als nutrients i en el cas de les plantes les ajuda a agafar la seva forma inflant i desinflant les cèl·lules vegetals.

Potser sigui el marc de fons on es desenvolupa el teatre de la vida, però no és només un medi inert on hi passen coses. L’aigua és l’essència de la vida tal com la coneixem. I tot el que té relació amb els processos vitals és el resultat de l’adaptació de moltes molècules a les condicions imposades per l’aigua.

virus "fòssils"

2010-10-14T07:30:00.000+02:00

Si vols saber coses sobre la història evolutiva d’un animal o d’una planta hi ha diferents maneres de començar. Els fòssils en són una de molt evident. Anem recollint fòssils de l’espècie que ens interessa i, si tenim sort i un nombre prou gran de fòssils, podem anar retrocedint en el temps per veure els canvis que ha sofert. També podem comparar amb altres espècies similars per veure quines modificacions han anat apareixen amb més freqüència i quins caràcters s’han anat mantenint al llarg dels temps.

Però com es pot fer si el que volem estudiar és un virus? No tindrem fòssils, i encara que n’hi hagin, la probabilitat de trobar-los és irrisòria. I podem comparar entre diferents tipus de virus, però amb tant poques proteïnes tindrem poques pistes per fer un estudi evolutiu detallat.

Aleshores és quan entren en escena les tècniques de biologia molecular que es fan servir actualment i, sobretot, la imaginació dels científics barrejada amb una mica de sort (serendipity que en diuen els anglesos).

Ara ja tenim bases de dades amb les seqüències del genoma de moltes espècies. I en forma incomplerta de moltes més. Per això, si vols saber coses sobre un gen en concret el que fas es escriure la seqüència i posar-la en un programa te la busca en diferents organismes i també pot buscar seqüències semblants.

Això va fer-ho, quasi per jugar, un investigador de la Universitat de Texas. La seqüència que va introduir era la del virus de la hepatitis B i entre les dades que va obtenir hi havia una seqüencia molt similar en el genoma d’un ocell, el diamant zebrat (Taeniopygia guttata). Això el va intrigar i va dedicar una segona mirada. Aleshores va trobar quinze seqüències del virus repartides en deu cromosomes de l’ocellet.

Hi ha virus que, a més d’infectar les cèl·lules i sovint matar-les, també poden ficar el seu DNA inserit dins el DNA de la cèl·lula. Aleshores poden quedar amagat allà durant molt temps fins que algun estímul els activa i comencen a fer mal. Però en ocasions el virus pot tenir una mutació que l’inactiva de manera que queda convertit en una seqüència de DNA inútil ficada al mig del genoma. Això és interessant si la cèl·lula infectada és un òvul o un espermatozoide (o un dels seus precursors) perquè quan això passa, totes les cèl·lules dels descendents portaran el fragment de virus inserit.

Una altre característica és que aquestes insercions és fan més o menys a l’atzar. Cada vegada que hi ha una infecció el virus es posa allà on la casualitat el porta. Per això, si trobes el virus ficat exactament al mateix indret, es senyal que aquelles dues cèl·lules deriven d’alguna que va patir la infecció original.

Aprofitant això, el que van fer amb el virus similar al de l’hepatitis ficat en els ocells va ser buscar si la seqüència també la trobaven en altres ocells emparentats amb el diamant zebrat. Si la infecció original va tenir lloc abans que els ocells primitius es diferenciessin en les actuals espècies el virus seguiria ocupant el mateix lloc. En canvi, si la infecció fos recent, podria ser que trobéssim el virus, però no ocuparia la mateixa posició en el genoma. A més, si el fragment de virus trobat en uns ocells i altres presenta diferències podrem saber aproximadament quan temps fa que va tenir lloc la primera infecció ja que tenim una idea de a quin ritme es van acumulant les mutacions.

Amb tot això han pogut esbrinar que un virus de la família dels hepadnavirus (que inclou al de l'hepatitis B) va infectar alguns ocells fa entre dinou i quaranta milions d’anys. I amb la mateixa tecnologia han trobat que virus com l’Èbola fa més de deu milions d’anys que infecten mamífers diferents.

La evolució que ens ha portat fins el que som ha estat un llarguíssim camí, i sembla que fa molt temps que el recorrem amb uns empipadors companys de viatge.

2on premi C@ts (i van 900)

2010-10-13T19:15:00.004+02:00

Ahir van concedir els premis c@ts, i el Centpeus ha estat guardonat amb el segon premi (compartit amb en Víctor) a la categoria de blog temàtic. Tot un honor, sobretot competint amb mestres com els finalistes i amb el gran McAbeu de merescut guanyador.
Casualitats de la vida, aquest es el post numero 900 del Centpeus, de manera que aprofito per agrair a més del premi (que per les seves característiques fa moltíssima il·lusió) a tots els que al llarg d'aquests anys heu anat passant per aquí.

El sexe en una pastilla?

2010-10-13T07:40:00.001+02:00

La Viagra va ser un indiscutible èxit per la industria farmacèutica. La pastilla blava, pensada inicialment per tractar malalties cardiovasculars, però que van tenir la vista d’aplicar a millorar les ereccions del personal masculí. La Pfizer va guanyar moltíssims diners i de seguida van sortir altres fàrmacs similars. Però tots ells estaven enfocats als homes, i això deixava mitja humanitat sense pastilletes màgiques. Un pastís que les farmacèutiques no podien ignorar.

El problema és que en temes de sexualitat és justament on no hi ha igualtat entre homes i dones. De fet, aquesta és la gràcia del sexe. Però també complica la vida a l’hora de vendre pastilles. I és que un problema per trempar pot ser complicat, delicat i tot el que vulguis, però és un problema concret, identificat i mesurable. Però en el cas de les dones, quin problema pot intentar resoldre la industria farmacèutica?

Doncs segurament molts, però cap de tan concret, senzill d’identificar i fàcil de mesurar.

Potser per això, des de fa temps es va anar posant de moda una entitat anomenada “Disfunció sexual femenina” que es defineix com “la manca o absència de fantasies sexuals i el desig de tenir relacions sexuals durant un cert període de temps”. Això no ha d’estar causat per malalties o coses com drogues i similars. I segons alguns estudis, aquesta síndrome podria afectar entre el 30% i el 50% de les dones.

Potser hi ha altres definicions més correctes d’aquesta entitat, però quan llegeixo coses com aquestes suposo que faig cara de impaciència. Que algú no tingui ganes de follar durant un temps és una malaltia que cal tractar amb fàrmacs? I aquesta malaltia afecta a la meitat de les dones del planeta? Potser a les farmacèutiques si que se’ls ha anat la mà aquesta vegada.

En realitat hi ha sospites que les investigacions, les opinions i les dades que donen lloc a l’establiment d’aquesta disfunció han estat convenientment recolzades pels laboratoris que pretenien comercialitzar el tractament. Un exemple de com primer “fabricar” una patologia per poder vendre el tractament. I tot regat amb subtils acusacions de masclisme als qui no es creien que aquesta disfunció fos real. Rotllo “és que vols negar a les dones la oportunitat de gaudir plenament del sexe?”.

Aquests dies el tema ha agafat volada perquè s’ha denegat el permís per comercialitzar un fàrmac anomenat Flibanserina, que s'anunciava per tracta la disfunció sexual femenina. Aquesta vegada no es tractava de fer dilatar vasos sanguinis sinó d’actuar directament als circuits cerebrals. La Flibanserina és un inhibidor d’alguns receptors de la serotonina i funciona com un antidepressiu. La gràcia era que actuava en zones del cervell relacionades amb el desig i la excitació. Si la manca de desig estigués relacionada amb alteracions en les vies neuronals en les que la serotonina hi té un paper important, el fàrmac podria restablir el funcionament “normal” del desig femení. Per això es parlava d'ella com de la "Viagra femenina". Un nom absurd ja que la Viagra només facilita el trempar, però no modifica per res el desig.

El fàrmac, de totes maneres no l’han aprovat als estats units, i un dels principals motius sembla ser un estudi que es va fer amb més de 5000 dones diagnosticades de Disfunció sexual femenina. Aparentment, la Flibanserina no va anar malament. Les dones que la prenien van passar de tenir 2.8 “satisfying sexual events” mensuals fins als 4.5. És a dir, que gairebé van doblar l’activitat sexual satisfactòria. Però el detall important és que les dones que prenien un placebo també van incrementar la seva activitat sexual de 2.7 fins a 3.7 gresques mensuals. I quan el placebo funciona vol dir que el que tenim entre mans és un tema que depèn bàsicament de l’actitud mental.

La sexualitat no és un tema senzill que es pugi resoldre amb una pastilla. En una part de l’experiència humana tan complexa com la sexualitat, les solucions fàcils tipus pastilleta poden resoldre un problema puntual, però difícilment resoldran problemes que tenen a veure amb les relacions entre persones.

El sexe és divertit, però també és complicat, com de fet ho són quasi tots els aspectes de les relacions entre persones. I certament hi ha situacions que requereixen tractament mèdic. Però tampoc es pot pretendre que el problema de la meitat de les dones del món sigui una patologia enlloc d’un company maldestre, una vida estressant o simplement poca comunicació amb la parella.

El tòxic llot roig

2010-10-11T07:20:00.002+02:00

Durant uns dies hem anat seguint les notícies sobre el vessament tòxic que ha tingut lloc a Hongria. Un dipòsit es va trencar i una riuada de llot vermell va escampar-se escampant la destrucció allà per on passava. Alguns pobles han estat abandonats ja que la vida en aquell indret ha esdevingut impossible, i s’han produït víctimes mortals durant els primers dies.

El fang vermell causant de tots els mals és el producte resultant del procés de fabricació de l’alumini. L’alumini no es troba com a tal al nostre planeta. Forma part de diferents minerals, però cal aplicar diferents processos per purificar-lo. El que es fa servir actualment és el que es coneix com a mètode Bayer, inventat per un cosí del Bayer que va començar a fer aspirines. El punt de partida és un mineral anomenat bauxita, que conté molt alumini. La bauxita es tritura i es tracta amb un bany de sosa a alta temperatura. La sosa és el nom comú per l’hidròxid sòdic, un producte molt alcalí que desfà l’alumini que conté la bauxita per formar hidròxid d’alumini.

L’hidròxid d’alumini posteriorment es tractarà per fer precipitar l’alumini i seguir amb el procés, però tota la resta de materials que hi havia a la bauxita, més tota la sosa que s’hi ha afegit queden com a productes residuals que emprenyen, contaminen i fan nosa. Per tant el que es fa és dipositar-los en grans basses com la que s’ha trencat. Una cosa similar a la que ens passa amb els purins aquí.

El problema principal causat pel trencament té a veure amb l’alcalinitat del fang. Per això els tècnics anaven mesurant el pH a mida que la esllavissada s’anava apropant al Danubi. Això del pH és una manera de mesurar com d’àcida o alcalina és una solució. Estrictament és una mesura del contingut de protons que hi ha a la barreja. Sense entrar en detalls, cal recordar que un pH neutre és de 7. Si un líquid té un pH de 7 vol dir que no és ni àcid ni alcalí. Si el pH baixa vol dir que la substància es va tornant àcida, mentre que si el pH augmenta la substància és més alcalina (o bàsica).

En condicions fisiològiques les nostres cèl·lules, la sang i la majoria dels fluids biològics es troben a pH 7.4, és a dir, lleugerament alcalins. I allunyar-se massa d’aquests valors de seguida afecta les cèl·lules. Així s’entén que el fang tòxic, que inicialment tenia un pH proper a 14 fos tan perillós. Especialment per un motiu que cal tenir en compte. Les xifres de pH indiquen una escala logarítmica. Això vol dir que un pH de 8 és deu vegades més alcalí que un de 7. I un de 9 és deu vegades més que un de 8 (i 100 vegades més que un de 7). Per tant. Un pH de 14 era molt, molt, alcalí. En realitat sembla que les víctimes mortals van ser per les cremades causades per la gran alcalinitat del fang. bàsicament era com banyar-se en una piscina de lleixiu.

Per sort, a mida que el fang va barrejant-se amb els components del terra va perdent alcalinitat i el pH es va normalitzant. Tot aquella zona ha esdevingut un tub d'assaig gegant on tenen lloc un bon nombre de reaccions químiques a l'aire lliure.

Però a més, el fang conté un bon nombre de metalls pesants que poden ser aspirats i que poden contaminar el terra i les aigües. Els problemes que causen no son tant immediats, però igualment importants. No s’hi juga amb els metalls pesants. N’hi ha que són radioactius, poc, però ho són, sobretot perquè durant el procés s’han concentrat. De fet, el llot roig es considera un “Material naturalment radioactiu, tecnològicament incrementat” una categoria de productes que sempre donen problemes per desfer-se’n .

Tot plegat un bon merder. I mentrestant, els fabricants sembla que es fan els desentesos.

Curiositats dels premis Nobel

2010-10-08T07:30:00.004+02:00

La sole aux fruits de mer suédois, fenouil a l'aneth

Le filet de veau accompagné des légumes de saison et d'une terrine de pommes de terre

Poire Belle Hélène 2008

Aquest va ser el menú que es va servir al banquet Nobel l’any 2008. Fins l’any 2004 es publicava només en francès, però des d’aleshores l’ofereixen també amb traduccions a l’anglès i al suec. I és que un pot ser el millor geni del planeta en física quàntica, literatura o economia, però alguns menús en francès no hi ha qui els entengui. I si un dia teniu la sort d’anar-hi, aquí teniu les instruccions per la vestimenta.

Això dels premis Nobel, a més de representar un honor indiscutible, tenen una certa gràcia per tot el que els envolta. És conegut que els va instaurar l’Alfred Nobel, (amb l’accent a la “e”) quan va fer el seu famós testament. Es diu que va ser per compensar el mal que havia causat a la humanitat en inventar la dinamita, però això sembla una idea una mica simplista. A més, els seus explosius no es van fer servir en cap guerra mentre ell era viu. En realitat la mentalitat d’oferir alguna cosa a la societat no és tan estranya en la cultura anglosaxona i hi ha moltes mostres de persones que deixen fundacions i institucions per la societat.

Una cosa que cal notar és que els diferents premis estan atorgats per diferents institucions. No hi ha, com molta gent pensa, un grup de savis que decideix tots els premis. El de física i el de química els tria l'Acadèmia Sueca de les Ciències, del de medicina se n’encarrega l’Institut Karolinska d’Estocolm, el de literatura l’Acadèmia d’Estocolm i el de la Pau li toca al parlament de Noruega. Això al principi va ser un conflicte ja que en Nobel va decidir que serien aquestes institucions sense consultar-ho. En aquell moment, l’any 1897, algunes van estar a punt de declinar l’encàrrec! També notareu que falta el d’economia, que es va afegir posteriorment i que estrictament no és un premi Nobel tot i que es fa l’entrega junt amb la resta. Aquest el tria el Banc Central de Suècia.

També és interessant que el premi no té una quantitat establerta. Son força diners (aquest any 10 milions de corones sueques), però cada any dependrà de com hagin anat les inversions fetes amb la fortuna del difunt Nobel. El que es reparteix són els interessos del capital. I això va canviant cada any. El fet que encara siguin molts diners indica que els testamentaris han fet una bona feina.

Un fet que s’ha modificat està relacionat amb les dates. Nobel va disposar que els guanyadors fossin aquelles persones que haguessin destacat l’any anterior. El problema va ser quan alguns anys, allò que havia merescut el premi va quedar invalidat. Descobertes científiques que no van resistir el pes de noves probes i coses així. Per tant, es va recórrer a una interpretació diferent. El premi s’atorga l’any després de que el descobriment sigui plenament validat i acceptat. Una manera elegant de dir que s’atorga quan els sembli als membres que fan la tria. Aquesta és la causa que ara acostumen a passar molts anys entre el descobriment i el premi. És injust, però garanteix la rellevància de la descoberta.

També cal destacar que el premi es dóna a persones vives. Des de l’any 1974 no hi ha premis Nobel pòstums. El que si que ha passat és que algun premiat ha mort en el període entre la concessió del premi i el dia que efectivament es fa la entrega. És mala sort, però de vegades passa.

De vegades el premi es deixa desert. Això va passar sobretot durant les dues guerres mundials, però també hi ha hagut altres anys en que algun premi (sobretot el de la pau) ha quedat en blanc.

Guanyar un premi Nobel és, segurament, la distinció més gran que pot rebre una persona en l’àmbit acadèmic. Normalment, el punt àlgid és el moment en que acabés el doctorat i t’adones que des d’aleshores pots firmar els articles amb el teu nom però afegint al darrera les sigles “Ph.D.” (Philosophiae doctor). Això vol dir que tens un doctorat i es fa servir aquesta nomenclatura per distingir-ho dels “M.D.” (Medical Doctor), que vol dir que ets metge. Però el somni de qualsevol és arribar a poder signar algun dia com “Ph.D, N.P.” (Philosophiae Doctor, Nobel Prize)

Potser algun dia...

Nobel de química: catàlisi amb pal·ladi

2010-10-07T07:00:00.000+02:00

Avui en dia estem tan acostumats a la química que ens costa adonar-nos de com de difícil pot arribar a resultar el sintetitzar un producte determinat. Cal fer que diferents àtoms o grups d’àtoms reaccionin entre ells de manera precisa, situant-se en posicions determinades i generant el mínim de productes secundaris. No serveix de res aconseguir fabricar el compost més interessant del món si en fer-ho generem també milions d’altres productes que no són interessants però que emmascaren el que si que volem.

Si tenim present això és fàcil comprendre el motiu pel que aquest any han donat el premi Nobel de química a tres investigadors, Richard Heck, Ei-ichi Negishi i Akira Suzuki per les ”reaccions catalitzades per pal·ladi en la síntesi orgànica”. Un nom complicat que vol dir que fent servir l’element químic pal·ladi van trobar la manera de controlar la manera d’enganxar àtoms de carboni. I això va permetre sintetitzar un nombre increïble de noves molècules.

Que fossin àtoms de carboni no és irrellevant. La major part de la química relacionada amb els éssers vius fa servir el carboni com a element principal. Els àtoms de carboni s’uneixen en llargues cadenes que fan d’eix vertebral de la molècula. Després s’hi uneixen altres àtoms fins completar el producte en particular, però el carboni és la base. Per això resultava important pels químics trobar la manera d’unir dos àtoms de carboni sense fer malbé la resta. A més, calia que s’unissin de manera precisa i que no es generessin productes secundaris. Sense aquesta capacitat hi havia descobertes que resultaven desesperants.

Per exemple, de vegades s’identifiquen molècules útils per tractar el càncer, per reduir la inflamació o per matar microbis. És freqüent que s’obtinguin a partir d’organismes més o menys exòtics. Coralls, esponges, molses, fongs... I es donava el cas de molècules extremadament útils que, simplement, no podíem purificar en prou quantitat perquè l’organisme que les feia era molt escàs. Per això calia trobar la manera de fabricar les molècules en el laboratori. I això és el que van aconseguir els tres guardonats.

La clau va ser fer servir pal·ladi com a catalitzador. Un catalitzador és un àtom que ajuda a que altres dos àtoms es trobin i reaccionin. Al final tenim els dos àtoms interessants enganxats i el catalitzador lliure per repetir la operació. Exactament el que fa una celestina, però a nivell atòmic. Als anys 50 es feia servir el pal·ladi com a catalitzador per convertir l’etilè en acetilè. En Richard Heck es va interessar per aquest ús i va començar a aprofundir-hi. I quatre anys més tard va desenvolupar el que avui es coneix com la “reacció de Heck”, que permet unir específicament determinades molècules que contenen carbonis, aprofitant les característiques del pal·ladi.

A partir d’aquí es van anar trobant altres reaccions que, aprofitades intel·ligentment, permetien anar construint molècules cada vegada més grans. Avui es disposa d’un grapat de reaccions químiques que han esdevingut algunes de les eines principals per anar fabricant molècules interessants als laboratoris. Algunes de increïblement grans. Ara ja no cal purificar els productes interessants a partir dels organismes que els produeixen. Això és una sort ja que cas de fer-ho, acabaríem amb moltíssimes espècies vives.

De fet, si actualment tenim a l’abast tants i tants productes nous és en bona part gràcies al treballs inicials de químics com els guardonats d’aquest any.

Nobel de física: el grafè

2010-10-06T07:40:00.002+02:00

Quan es pensa en un premi Nobel de física és fàcil que ens vinguin al cap grans instal·lacions amb equipaments sofisticats i tecnologies misterioses. Normalment és així, però tota regla té les seves excepcions, i el premi Nobel d’aquest any l’han guanyat dos investigadors que van fer servir com a material de partida... la mina d’un llapis i una tira de cinta adhesiva (si, del "celo"de tota la vida).

El premi l’han guanyat l’Andre Geim i el Konstantín Novosiólov, tots dos nascuts a Rússia però amb nacionalitats britànica i holandesa, per “els innovadors experiments sobre el material bidimensional grafè”. El grafè està esdevenint molt ràpidament un dels materials més de moda que hi ha. I, curiosament, no és estrany ni poc abundant. Si teniu un llapis disposeu d’un bon grapat de milions de làmines de grafè.

La clau està en l’àtom de carboni, que es pot ordenar de moltes maneres diferents. Una de les més conegudes és el diamant. Una gran macromolècula en la que tots els àtoms de carboni estan units uns amb altres fent una mena de gran piràmide. També hi ha el grafit, que és el material de les mines dels llapis. En aquest cas, els àtoms de carboni estan units entre si fent làmines. Quan escrivim amb llapis, el que fem és anar deixant capes d’aquestes. La gràcia és que els àtoms estan units molt intensament dins la làmina, però cada làmina es manté molt feblement unida a la de sobre i la de sota. Doncs be, cada una d’aquestes làmines que formen el grafit és una làmina de grafè.

La seva estructura és la d’àtoms de carboni units de forma hexagonal en una única làmina. Com que són unions atòmiques, el material és extremadament resistent, però a sobre és extremadament prim. Un únic àtom de gruix. I això li dóna les seves característiques que el fan tan especial. És un bon conductor de la corrent i del calor, transparent, flexible i lleuger, però molt més resistent que l’acer. Permet fer xips que van més ràpids que els de silici i que requereixen menys electricitat i ja s’han fet pantalles de grafè flexibles.

I a més, en ser una única capa, podem plegar-la enrotllar-la o modificar-la com ens sembli. Per fer nanotubs de carboni, buckyboles i altres materials amb noms més o menys divertits, el grafè és ideal. I el fet que tingui una única capa d’àtoms li atorga algunes propietats particularment útils. Si has de fer un detector, el grafè és, de nou, ideal. Un únic àtom dipositat sobre la seva superfície alteraria les seves propietats i permetria detectar-lo sense problemes.

Doncs el gran esclat en l’estudi d’aquest material el van iniciar els dos investigadors que ahir van ser guardonats. Un problema que tenien inicialment va ser aconseguir grafè prou pur com per estudiar-lo, i ho van resoldre fent servir el mètode de la cinta adhesiva. Simplement es tracta de posar un tros de grafit (de mina de llapis) sobre un tros de celo. Pressionar pels dos costats de manera que quedin fragments adherits, i repetir la operació fins que quasi no es vegi. Entre els molts fragments que reten units al final n’hi ha alguns de grafè. Sembla fàcil i, realment ho és (aquí podeu veure un exemple de com es fa).

Ara encara ens sona un nom estrany, però en un futur molt proper el grafè formarà part de les nostres vides, causant una revolució semblant a la que va passar amb el silici. I, entre moltes altres coses, aquests canvis seran gràcies a uns investigadors amb imaginació i una mica de cinta adhesiva.

Nobel de medicina: La fertilització in vitro

2010-10-05T07:35:00.001+02:00

Aquesta vegada parlar del premi Nobel de medicina i fisiologia no és massa difícil. No es tracta de mecanismes estranys, molècules desconegudes o tècniques misterioses. El guanyador ha estat en Robert Edwards per “El desenvolupament de la fertilització in vitro”, una tècnica de la que més o menys tots n’hem sentit a parlar.

Ara ja sembla rutinària, malgrat que encara representa un gran esforç físic i emocional, sobretot per les mares que s’hi sotmeten. Però als anys 60, quan l’Edwards va començar a interessar-s’hi, eren ciència ficció. A més, per si no n’hi havia prou amb els problemes purament tècnics, hi havia obstacles socials molt importants. A part dels escrúpols religiosos i morals, la infertilitat no es considerava estrictament una malaltia, un problema al que calgués destinar-hi recursos.

En Robert Edwards va fer un plantejament simple. Hi ha molts motius que poden causar la infertilitat en una parella. Problemes per ovular, per fecundar o per implantar l’òvul. Però molts d’aquests problemes es podrien obviar si s'aconseguís dur a terme la fertilització de l’òvul fora de la dona. Això ja s’havia fet en animals d’experimentació, però els humans ja eren una altra història. Allò que en principi és simple, agafa un òvul i molts espermatozoides, posa’ls junts i en poca estona tindràs un embrió en camí, resultava ple de dificultats.

Per començar no és tant senzill aconseguir un òvul, i aviat va veure que no servien si no els obtenia en determinat moment de maduració. Va caldre posar a punt tècniques de laparoscòpia per obtenir òvuls directament de l’ovari. I abans calia fer una estimulació hormonal perquè estiguessin al punt de maduració. Sembla una ximpleria, però si no ho feien així, malgrat que el fecundessin, l’embrió feia una o dues divisions i allà s’aturava.

Va caldre encertar els tractaments hormonals adients, van haver de trobar la manera d’implantar l’embrió, el moment i l’indret. No era igual si s’implantava quan l’embrió tenia dues cèl·lules que si en tenia quatre o si en tenia vuit.

I va caldre aconseguir finançament. Les línies oficials de finançament els van ser denegades. Segurament pensaven que destinar recursos a curar el càncer era més important i els organisme oficials no volien problemes amb organitzacions religioses i morals de tota mena. Per tant van haver de recórrer a donacions particulars. Aquí això del mecenatge és molt poc freqüent, però en països anglosaxons és més habitual. El cas és que mica a mica van anar provant solucions als problemes i finalment, l’any 1978 va néixer la Louise Brown, la primera "bebè proveta" de la història. Cal dir que, estrictament, hauria de ser “bebè placa de cultius”, perquè la fecundació és feia en una placa i no en una proveta.

Actualment la tecnologia ha anat millorant més i més. Malgrat que encara és difícil i complicat (i dur), avui en dia ja han nascut més de quatre milions de criatures gràcies a les tècniques de fertilització in vitro. Molts d’aquells nens, al seu moment han sigut pares i porten vides perfectament normals. Malgrat tot, la tècnica segueix amb una certa controvèrsia com demostra el fet que l’Església Catòlica ha opinat que el premi està completament fora de lloc.

No es pot negar que actuar en els límits de la vida (i també de la mort) comporta un seguit de posicionaments morals i ètics que no tenen fàcil solució. Però segurament als milions de pares que ja tenen al seu fill, aquests dilemes els deuen semblar discussions d’allò més bizantines.

Mocs de balenes," cagonlaputa!" i moltes coses més.

2010-10-04T07:20:00.000+02:00

Ja s’ha fet la cerimònia d’entrega dels premis IgNobel, la versió divertida dels premis Nobel que estan a punt de caure. Com cada any, les investigacions premiades desperten un somriure i una mica de perplexitat. I cal rumiar-hi una mica per veure-hi els sentit. Però aquest és l’objectiu declarat dels IgNobel, Primer fer riure i després fer pensar.

I també donar alguna estirada d’orelles, perquè l’IgNobel d’economia l’han guanyat els directius de Goldman Sachs, AIG, Lehman Brothers, Bear Stearns, Merrill Lynch, i Magnetar, per “la creació i promoció de noves formes d'invertir els diners - formes de maximitzar el guany financer i minimitzar els riscos financers per a l'economia mundial, o al menys per a una part”. Potser no va ser una recerca científica estricta, però els seus efectes, en forma de crisi mundial, van ser notables.

De les recerques científiques trobo genial la d’enginyeria, per “perfeccionar un mètode per recollir moc de balena, utilitzant un helicòpter de control remot”. Aquest és un exemple ben clar de com rere un titular en aparença poca solta, hi ha una feina important. Quin sentit té recollir mocs de balena? Doncs en realitat el treball buscava la manera d’estudiar les infeccions respiratòries que patien els cetacis en llibertat. La manera ha sigut recollir mostres de l’exhalat que deixen anar les balenes (aquell sortidor que sempre es dibuixa a sobre l’animal) amb un aparell de control remot. Amb aquestes mostres es podia analitzar la presencia de bacteris provinents directament dels pulmons dels animals. Una informació importantíssima pels gestors de les reserves naturals oceàniques i per l’estudi de les malalties dels cetacis.

Una altre que m’ha fet somriure és l’estudi que demostra que deixar anar paraulotes redueix la percepció de dolor. Jo, que soc dels que quan es fan mal reneguen de mala manera, (no és perquè si que Makinavaja era un dels meus herois) ara podré justificar-me explicant que això posa en marxa mecanismes al cervell que disminueixen el dolor.

I qualsevol que treballi en una organització mínimament gran sap que massa sovint s’ascendeix a persones plenament incapacitades per la nova feina. Per això és d’agrair un premi IgNobel a uns matemàtics que han aplicat la teoria de jocs per desenvolupar un algoritme que demostra que ascendir les persones a l’atzar és la millor manera de fer que una organització funcioni. Molts ja ho sospitàvem, però ara ja ho sabem del cert!

I n’hi ha més. El de medicina per descobrir que els símptomes de l’asma es poden tractar en una muntanya russa. De fet era un estudi per veure com l’estrès i les emocions fortes modulen la percepció d’ofec durant l’asma. El de salut pública també m’afecta ja que han demostrat que els microbis s'adhereixen als científics amb barba. En realitat era un treball per optimitzar sistemes per evitar contaminacions al entrar i sortir dels laboratoris de cultius bacterians. Res de nou, d’altra banda.

I un dels que fa més gracia. La descoberta de pràctiques de sexe oral en ratpenats de la fruita. Els autors conclouen que això augmenta la durada de la còpula. Un treball una mica discutible perquè moltes coses poden estar relacionades aparentment però no estar-ho en realitat.

En tot cas, els IgNobel ens recorden una vagada més el curiós sentit de l’humor dels científics.

Gliese

2010-10-01T07:35:00.001+02:00

La notícia ja sembla repetitiva. La descoberta d’un exoplaneta amb característiques cada vegada més semblants a les de la Terra i on podria haver-hi vida. Aquesta vegada es tracta de Gliese 581 g, un planeta que només és el triple de gran que la terra. Acostumats a trobar planetes gegants, aquestes dimensions resulten molt raonables. A més es troba a una distància de la seva estrella que permet que l’aigua estigui en estat líquid, de manera que tot plegat és prometedor.

Però faig memòria i recordo que l’any 2007 ja vaig comentar la descoberta d’un planeta interessant al voltant de Gliese 581. Era Gliese 581 c, i l’any 2009 tocava parlar de Gliese 581 e. Realment, aquest és el sistema solar on hem trobat més planetes i està resultant molt interessant, però hi ha algun detall que està portant una certa confusió.

En algun medi de comunicació parlen dels planetes al voltant de l’estrella Gliese, però en realitat no hi ha cap estrella amb aquest nom. O millor dit, n’hi ha uns quant milers. Gliese és el nom del catàleg d’estrelles. El nom de la llista on s’han posat les estrelles més properes a la Terra. Aquest catàleg el va fer l’astrònom Wilhelm Gliese, que el va publicar inicialment l’any 1957 amb el nom de “Catàleg Gliese d’estrelles properes”. Després es van fer noves edicions i ara s’utilitza habitualment la tercera, que conté més de tres mil estrelles, totes a menys de vint-i-cinc parsecs de distància, uns vuitanta anys llum. És, com si diguéssim, una llista dels veïns més propers del nostre Sol.

Per això, en parlar de Gliese 581, ens referim a la estrella número 581 en el catàleg Gliese. També es pot trobar escrit en alguns llocs com Gl 581, o també GJ 581, al menys, mentre no la bategin amb un nom més agradable.

Algunes estrelles del catàleg ja tenien noms particulars. Per exemple la més propera a la Terra, “Proxima Centauri” és la mateixa que Gliese 551. I Siri seria Gliese 244. Però és que buscar noms propis pels més de cent mil milions d’estrelles de la Galàxia potser és una mica massa de feina i per la gran majoria amb la xifra del catàleg ja n’hi havia prou. Al menys mentre no es coneixien els planetes. Però en començar a trobar-ne, va caldre decidir una nomenclatura més específica i van començar a afegir lletres.

La “a” minúscula es guarda per l’estrella pròpiament dita (en ocasions les estrelles van resultar ser sistemes dobles i les van distingir amb la lletra en majúscules). De manera que ara, la estrella s’anomena Gliese 581 a. I quan es va descobrir el primer planeta al seu voltant el van anomenar Gliese 581 b. El següent en trobar-se va ser el c, després el d, i així anar fent. Com que ara han descobert el g, podem veure que al voltant de l’estrella ja hi ha sis planetes que nosaltres sapiguem. I compte! perquè aquest és l’ordre en que s’han descobert, no l’ordre de distancia a la seva estrella.

Per tant, si d’aquí a uns mesos salta la notícia de la descoberta d’un planeta semblant a la Terra al voltant de, per exemple, Gliese 876, doncs no penseu que té cap relació amb el d’aquesta setmana. La coincidència de nom és simplement pel catàleg on estan arxivades les dades de les estrelles i el que cal mirar, per distingir-les, és el número.

"Perillosíssims" Chemtrails

2010-09-30T07:50:00.005+02:00

Una de les teories de la conspiració més divertides és la dels “chemtrails”, la que afirma que les esteles que deixen els avions són part d’un programa secret de fumigació a gran escala per... bé, no tinc gaire clar el perquè. Per canviar el clima, per causar malalties, per disposar de control mental sobre la població. Tan se val, l’important és que són molt dolentes i responen a obscures intencions.

Si mires a Google trobes moltes pàgines alertant sobre els perills dels chemtrails i fins i tot l’Iker Jiménez els hi ha dedicat un programa. Tot plegat no deixa de ser sorprenent ja que la formació de les esteles dels avions és un fenomen ben conegut i que sabem que el causa la condensació del vapor d’aigua generat pels motors dels avions i també algunes parts de l’avió que causen canvis sobtats de pressió a l’aire i, si aquest té molta humitat, condensa i genera l’estela, que no deixa de ser un núvol (encara que ben particular).

Pensar que allò són productes químics deixats anar amb mala idea és una mica paranoic, però podria ser veritat. Després de tot, de conspiracions si que n’hi ha hagut unes quantes al llarg de la història. Des que uns quants es van agrupar per matar Juli Cèsar fins a les xarxes terroristes que fan atemptats en trens i avions.

Però per considerar seriosament una teoria de la conspiració cal que els arguments que donin tinguin un mínim de solidesa. I la veritat és que la dels chemtrails és de les menys sòlides que hi ha.

Per exemple, afirmen que el nombre d’esteles està augmentant sospitosament en els darrers anys. De fet, el que ha augment molt és el tràfic aeri en general. Per tant, no té res d’estrany que s’observin més esteles d’avions. Potser és que les companyies low cost col·laboren en la conspiració?

També diuen que les esteles duren molta estona. Que una estela normal (una comtrail) desapareix en pocs minuts, mentre que les tòxiques duren hores. Aquest és un bon exemple d’algú que parla sense conèixer gaire el tema. D’on ho han tret que duren pocs minuts? Una estela durarà més o menys segons les condicions meteorològiques. Sobretot depenent del vent que faci allà dalt. La seva composició tindrà poquet a veure.

Les trajectòries de les esteles semblen estranyes, paral·leles i entrecreuades. Aquesta és bona, perquè com poden ser sinó? Les esteles o bé són paral·leles o bé s’entrecreuen en algun moment. I que siguin paral·leles és normal considerant que els avions no volen per on els fa més gràcia sinó que segueixen trajectòries ben determinades. Al cel, encara que no les veiem hi ha “carreteres” i “autopistes”. En aquetes zones les esteles aniran unes al costat de les altres.

També diuen que tenen colors estranys, irisats. Una vegada més això és exactament el que s’ha d’esperar en el cas del vapor d’aigua normal. Els núvols molt prims ja ho fan això de difractar la llum del Sol i agafar color bonics. Per no parlar dels colors dels núvols durant les postes de Sol. I això no indica en absolut que estiguin fets per productes misteriosos.

I el millor és quan afirmen que les han analitzat i que hi ha trobat alumini i barium (suposo que volen dir bari). El que no he pogut trobar enlloc és qui i com va fer aquestes anàlisis. De fet, sospito molt que no ho ha fet ningú i que es limiten a repetir-ho sense el menor esforç per entendre el que diuen.

Tot plegat conté les típiques característiques de les teories de la conspiració. Una amenaça (indeterminada) feta per grups o persones (indeterminats) descoberta per investigadors (indeterminats) que han fet unes anàlisis (indeterminades) i que es confirma per un seguit de dades intrigants (de fet no ho són d’intrigants) que indiquen que estem molt amenaçats.

Tot plegat només indica que hi ha qui s’ho creu tot sense fer servir la neurona amb un mínim d’esperit crític. O que no té dos minuts per buscar informació d’algú que hi entengui. I es que si per fenòmens meteorològics te’n refies més de conspiranoics.com enlloc de preguntar-ho a un meteoròleg per exemple...

Medicina natural, immigrants i metges

2010-09-29T07:35:00.001+02:00

De vegades topes sense esperar-ho amb petites joies que t’alegren el dia. Això és el que m’ha passat avui gràcies a un company que m’ha fet arribar un llibre titulat “Guia de plantas medicinales del Magreb”, publicat per la Fundació Dr. Antoni Esteve. Un tractat sobre les característiques de les plantes fetes servir tradicionalment com a medicaments al nord d’Àfrica. La idea del llibre és més important del que sembla. Amb l’increment en el nombre d’immigrants, els metges es troben cada vegada més sovint amb pacients que a més dels tractaments que els recomanen, també prenen algun tractament tradicional, com sempre han fet.

El problema és exactament el mateix que hi ha aquí amb els defensors de la medicina natural. Es dóna per fet que en ser natural no pot ser dolent de cap manera, i això és un error important. A més, com que opinen que aquelles infusions no fan cap mal, moltes vegades ni tant sols ho esmenten al metge. I aquí comencen els problemes.

Igual que no hi ha fàrmacs sense efectes secundaris, tampoc hi ha infusions, o tractaments naturals sense efectes secundaris. La saviesa popular acostuma a tenir-ho en compte i els entesos ja saben que prendre, quan prendre-ho i en quines dosis. Però aquesta informació és important que li arribi al metge que t’ha de fer una recepta. Moltes herbes tenen contraindicacions amb medicaments o tenen efectes que s’afegeixen al del medicament i caldria adequar la dosi. Si al metge no li dius res és fàcil que el medicament que et doni tingui menys efecte o en tingui massa. I cap de les dues coses és bona.

Això ja passava abans, però ara amb els nouvinguts s’hi afegeix el problema de l’idioma a més de les barreres culturals. Per això resulta entranyable anar descobrint els noms de les plantes, que en general són les mateixes que tenim aquí, en idiomes com l’àrab o l’amazigh. Al llibre també hi ha llistat de indicacions i de contraindicacions dels remeis naturals i, sobretot, té una cosa que a mi em sembla extraordinàriament important i que a la majoria de webs i llibres naturistes no trobo. Una llista de referencies on indiquin els estudis que s’han fet per afirmar si una infusió és astringent, antiinflamatòria o abortiva. Massa sovint topes amb afirmacions que no se sap d’on les han tret.

És curiós, perquè sempre sembla que la medicina convencional està absolutament distant de la tradicional. La realitat en canvi és ben diferent. Es fan molts estudis basats en les propietats de tractaments tradicionals. Amb l’aplicació de metodologia científica podem esbrinar per quin motiu una planta és antidiabètica o quin component dels molts que conté és el que fa baixar la pressió.

Aquesta mena d’estudis són els que poden obrir el camí a noves teràpies. Però mentrestant és un plaer repassar dibuixos de plantes ben conegudes i descobrir, per exemple que el romaní (Rosmarinus officinalis) s’anomena “Iklil aljabal” en àrab o “Aza” en amazigh, que es fa servir per tracta la diabetis i que efectivament s’han observat propietats antiglucemiants en experiments en conills. Però també que cal vigilar perquè augmenta els nivells d’estrògens i pot causar avortaments. (Aquí podeu baixar-vos exemples)

O la magrana (Punica granatum) que, quan era petit, la mare me la preparava amb molt de sucre per berenar i que en àrab és diu “Qashru arruman alhamid’u” mentre que en amazigh s’anomena “Aqshar n arreman mazag”. No cal dir que escrit en caràcters àrabs o amazigs els nom encara és més bonic. La magrana es feia servir per tractar paràsits com la tènia i també és antioxidant, antiviral, antibacterià, antiinflamatori i anti- unes quantes coses més. Naturalment, també té els seus efectes secundaris i les seves dosis tòxiques, però el que m’ha fet gràcia és que el seu contingut en tanins pot fer precipitar alguns medicaments. Un cas típic en el que cal advertir al metge. Simplement separant en el temps la presa del medicament i la de la magrana s’evitaria aquest problema. Però de nou, per poder adoptar aquesta precaució tant senzilla el metge ha de saber que el pacient s’ho està prenent.

Aquí cal especificar que també és important que el metge estigui informat d’aquests efectes dels productes naturals. Una cosa que, en un temps de super-especialistes, també cal promoure.

Biologia molecular de Homer Simpson

2010-09-28T07:30:00.000+02:00

Una vegada més, el sentit de l’humor dels científics ha facilitat la feina dels periodistes oferint-li’s un bon titular. Els diaris s’han fet ressò de la publicació a la revista PNAS d’un treball titulat “RGS14 is a natural suppressor of both synaptic plasticity in CA2 neurons and hippocampal-based learning and memory”. Un treball experimental molt interessant que ofereix noves dades sobre la regulació de la proteïna Gen determinades zones del cervell.

Potser tot plegat no us digui res i soni a bla bla bla científic incomprensible. Però els qui van fer el treball van rebatejar el gen RGS14 amb el nom de “gen Homer Simpson” i, és clar, això va ser irresistible pels periodistes.

El treball és interessant i la referència a l’amic Homer és comprensible. Van observar que si agafaven ratolins i els hi treien el gen RGS14, els animalets resolien millor els laberints i mostraven una clara millora en el reconeixement d’objectes. De seguida s’ha tret la conclusió que els ratolins sense aquest gen eren “més intel·ligents”.

Evidentment, aleshores toca preguntar-se per quin motiu portem a sobre un gen que ens impedeix ser intel·ligents. RGS14 sembla ser un gen que ens fa poc-soltes i batejar-lo com a Homer Simpson, ni que fos en la intimitat, era gairebé inevitable. Però des d’un punt de vista evolutiu costa entendre que s’hagin seleccionat gens que promouen l’estupidesa.

El que passa és que la paraula “intel·ligent” es fa servir molt, però no sabem exactament que vol dir. Malgrat la tendència que tenim per donar per fet que més sempre és millor, tenir més memòria no vol dir ser més intel·ligent. Els ratolins mostraven millora en la memòria relacionada espacial, però no es veien canvis en cap altre tipus de memòria ni comportament. I és complicat treure conclusions directament de ratolins. Que semblin normals en tot el que veiem no vol dir que siguin normals.

L’activitat del gen RGS14 sembla important en algunes zones de l’hipocamp, una regió del cervell responsable de l’aprenentatge i de la formació de la memòria. Però sovint oblidem que per la memòria i per aprendre, és tant necessari recordar les coses importants com oblidar les irrellevants. Ja fa temps vaig comentar alguna cosa sobre persones que havien perdut la capacitat d’oblidar i com això els portava pràcticament fins la bogeria. Potser incrementar massa la capacitat de recordar sigui un problema més que una virtut. Al menys, això és el primer que vaig pensar quan vaig llegir alguna cosa sobre el gen “Homer Simpson”.

Més enllà dels titulars divertits, l’estudi d’aquest gen ens pot ajudar a entendre com funciona això de la memòria. Sense ell, la capacitat que tenen algunes neurones per connectar i desconnectar amb altres sembla limitada. És evident que aquesta plasticitat és important per fixar els records de manera correcte. Però el com encara l’ignorem. Com sempre acabem dient els científics, caldrà més estudis per acabar de comprendre el mecanisme que estudiem.

També serà divertit veure que passa quan les anàlisis del genoma siguin més econòmiques. Una de les coses que segurament mirarem tots serà si no tenim el gen RGS14 massa actiu. Perquè posats a tenir desequilibris, millor que siguin els que ens allunyen del comportament del Homer!

I és que, diguin el que diguin, hi ha moltes coses que no van bé ni per massa excés ni per massa defecte.

Virus i objectes

2010-09-27T07:20:00.000+02:00

Amb el canvi de temps entrem en una època en la que són freqüents infeccions víriques més o menys lleus, que generalment només causen un dia de febre i un parell de dies de malestar. Culpem, amb una certa raó, els canvis de temperatura cada vegada més freqüents, les pluges sobtades que fan que ens mullem en el moment menys oportú, i el fet que el nombre de persones que agafen un refredat va augmentant. Si algú va estossegant al metro hi haurà més virus a l’aire i serà més fàcil encomanar-nos. Per això esperem que en tossir es tapin la boca amb la mà. Una manera de reduir l’escampall de virus.

O potser no.

En realitat, els virus tenen un grapat de característiques que els fan molt empipadors i resistents. De fet, quasi totes les seves característiques els fan empipadors i resistents. Segurament no és tant fàcil agafar una infecció respirant. Certament, si algú esternuda allibera moltes microgotes que estan farcidetes de partícules víriques. Si les respirem és relativament fàcil quedar infectat.

Però les microgotes es dilueixen relativament de pressa en l’aire. A no ser que sigui un ambient tancat aquesta via és relativament poc efectiva per infectar. Però els virus tenen altres possibilitats, com ara una cosa anomenada “fomites” (al diccionari no l’he trobat, però suposo que s’hauria de dir així en català).

Un fomite és qualsevol cosa, qualsevol objecte que tingui virus a la seva superfície des d’on els podem anar agafant per infectar-nos. Si la persona que esternuda es tapa la boca amb la mà, aquella mà quedarà coberta de partícules víriques, i tot el que toqui se n’emportarà unes quantes. Per això cal fer servir un mocador. El mocador serà també un fomite, però no estarà en contacte amb gaire gent i l’escampall de virus serà menor.

Un fomite típic són els panys de les portes. Tots obrim la porta agafant el pany. Si una persona amb virus a la mà l’ha obert abans, resultarà molt fàcil que un nombre indeterminat de virus arribin als nostres dits. Després et toques la boca o el nas i ja l’has enxampat. En aquest sentit, els virus que causen malalties digestives i respiratòries són els més coneguts dels que es poden transmetre per fomites.

Un altre fomite ben conegut és el paper. Els bitllets de paper moneda tenen un bon nombre de viatgers incorporats i van de mà en mà. Amb seguretat que abans o després passaran per la mà d’algú que tingui virus a sobre i els deixarà de record.

I quan comences a pensar pots acabar una mica paranoic. Tot pot ser un fomite, una font d’infeccions. He passat un parell de dies amb febre i tos, de manera que m’imagino que el teclat de l’ordinador no deu ser precisament estèril ara mateix. I cada vegada que he esternudat la pantalla s’haurà carregat amb un nombre indeterminat de virus. Ja l’he netejat, és clar, però els virus són resistents i sempre en queden alguns.

On segurament es poden trobar més fomites és als hospitals. Allà hi ha la concentració més gran de persones malaltes i el material que hi ha segur que està en contacte amb virus. Per això allà es tenen protocols de neteja molt estrictes. Tot i així, les infeccions hospitalàries són freqüents.

El motiu és que matar bacteris pot resultar relativament fàcil, però els virus són molt resistents. L’alcohol mata bacteris, però és relativament poc efectiu amb els virus. I els virus deixats sobre una superfície poden resistir mesos abans de perdre la capacitat infecciosa. Curiosament les superfícies poroses, que semblaria que han de contenir més partícules, són les que causen menys infeccions. Ens podem infectar més fàcilment tocant superfícies llises, com l’acer o el vidre. El motiu sembla ser que amb un contacte normal és difícil emportar-te els virus d’una superfície porosa. Els porus retenen els virus. En canvi, sobre metall llis els és fàcil de fer el salt a la mà.

Per això, si tenim virus a la mà, saltaran a l’aixeta amb la que obrim l’aigua per rentar-nos la mà. L’aixeta es convertirà en un fomite. I tot seguit, quan amb la mà neta tornem a tocar l’aixeta per tancar l’aigua...

Al final el millor és prendre-ho amb calma. Convivim amb els virus des de sempre i sempre hi estem en contacte. No podem evitar el contacte amb ells, però el nostre organisme pot desfer-se prou bé de la majoria. Com sempre, n’hi ha prou amb una mica d’higiene i sense obsessionar-se amb l’esterilitat.

Cràters a la Lluna, cràters a la Terra.

2010-09-23T07:35:00.001+02:00

La NASA disposa d’una nau que està donant voltes a la Lluna i que va obtenint una gran quantitat d’informació del nostre satèl·lit. Es tracta de la LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) que intenta aconseguir dades amb molta més resolució de la que havíem tingut fins ara. Fa un any que està allà dalt i de tant en tant ofereix imatges ben curioses.

Per exemple, ha anat localitzant i fotografiant els indrets on van aterrar les diferents missions Apol·lo. A les imatges es pot intuir la part que va quedar del mòdul lunar, tot i que realment no es veu gran cosa. La carcassa del mòdul ocupa només uns pocs píxels. En aquest sentit és més interessant l’ombra, que en tenir el Sol de costat resulta allargada i fa més gràcia. A més, en alguna es poden veure fins i tot els rastres dels desplaçaments dels astronautes. Res que pugui convèncer als escèptics, que en època del photoshop ja no donaran valor a cap imatge, però que pot ser útil a l’hora de triar indrets on aterrar (allunar) futures expedicions, tripulades o, més probablement robòtiques.

Peró fa uns dies, la LRO va completar una mena de mapa detallat dels cràters de la Lluna. Sembla que això no hauria de ser cap novetat. Ja veiem on hi ha els cràters! I també fa temps que tenim imatges de la cara oculta de la Lluna.

La novetat en aquest cas és que han fet mesures altimètriques de manera que podem saber quina altura tenen els cràters i, sobretot, s’ha pogut esbrinar l’ordre en que es van formar. Sembla que hi ha hagut diferents tongades de bombardeigs còsmics que van anar donant aquesta forma característica a la Lluna.

Semblaria que tampoc n’hi ha per tant, però aquesta informació resulta extremadament útil per comprendre la història de la Terra.

Al nostre planeta hi ha alguns cràters per impacte de meteorits, però molt menys que no pas a la Lluna. Si ho pensem un moment ens adonem que això no és normal. Si queien meteorits a la Lluna, segur que també en queien a la Terra. Dos cossos celestes que es posen en la trajectòria de meteorits han de rebre aproximadament per igual.

La resposta és que la Terra és un planeta molt més dinàmic que no pas la Lluna. Tenim una tectònica de plaques que fa que els continents es moguin, topin, s’enfonsin i es modifiquin. Amb el temps, tots aquests moviments deformen el terreny i fan que els cràters que es van formar perdin la seva forma i esdevinguin invisibles.

També tenim una atmosfera que genera fenòmens d’erosió molt importants. A la Lluna les coses es queden tal qual. A no ser que caigui un altre meteorit a sobre, un cràter seguirà pràcticament igual moltíssim més temps que a la Terra, on s’anirà modulant per culpa del vent, de la pluja o de la neu.

I finalment, a la Terra hi ha un mantell de vida. Les plantes tapen els cràters, les arrels mouen el terreny, els animals s’hi desplacen, excaven i desgasten. La coberta vegetal remou els materials i en diposita de nous. Tot plegat fa que, al final resulti molt difícil veure les marques d’antics bombardejos còsmics.

De manera que si volem saber que va passar aquí, hem de mirar la Lluna. Si la Lluna va patir dos grans tongades de meteorits, segur que a la Terra va passar el mateix en la mateixa època. És mirant allà que podem obtenir una imatge del que va passar aquí.

Olor de tardor.

2010-09-22T07:25:00.000+02:00

Demà arriba la tardor. Caldrà treure els jerseis, els boscos agafaran els colors més bonics de tot l’any, podrem anar a buscar bolets i començarem a gaudir de les llars de foc. El temps anirà fent-se cada vegada més plujós i podrem gaudir d’un dels plaers més extraordinaris que associem amb aquesta època de l’any. L’olor fascinant i entranyable del 4,8a-dimetildecalina-4a-ol.

El nom sembla estrany, però creieu-me: a quasi tots us agrada aquesta olor. La molècula també té un nom comú: “geosmina”, que potser tampoc us dirà res. Però la geosmina és la responsable de l’olor a terra mullada que fa el camp després de la pluja. Contra el que podem pensar, la terra mullada no fa una olor particularment especial. L’olor que associem amb la terra mullada es deguda a la geosmina, un producte fabricat, com no!, per un microorganisme.

En realitat no és un producte exclusiu i diferents bacteris, fongs i algues el poden fabricar. Però el que més coneixem és un bacteri anomenat Streptomyces coelicolor, que deu ser un dels organismes més útils amb els que els humans hem topat. Aquests simpàtic microorganisme ens ha ofert antibiòtics com les tetraciclines, antifúngics, anticancerígens i un grapat llarguíssim de molècules interessants. I entre aquests productes, també fa la geosmina, un nom que vol dir “aroma de terra”. El microbi viu al terra, i en condicions humides el bacteri pot fabricar-ne i alliberar-la a l’ambient donant lloc a la característica olor de terra humida

Un es pot preguntar quina funció té la geosmina. No deu ser irrellevant si resulta que la mateixa molècula la fan diferent tipus de microorganismes. Potser la clau està en que la geosmina és una de les molècules que millor poden detectar molts animals. Sempre es posa com exemple que la geosmina és la responsable de la gran habilitat que tenen els camells per trobar aigua enmig del desert. El que fan simplement és seguir l’olor de la geosmina. Si detecten l’olor és que en algun indret hi ha terreny humit. I els camells la poden detectar a més de vuitanta quilòmetres de distància. Altres animals potser no tenen necessitat de ser tant sensibles, però també segueixen el seu aroma per trobar aigua.

S’especula en que en passar per allà per beure, el que també fan inadvertidament és ajudar a transportar les espores dels microorganismes que hi havia. De manera que la geosmina seria una mena de reclam que fabriquen els microorganismes per atreure als animals superiors.

A més de les curiositats ecològiques d’aquesta molècula, també té un enorme interès industrial. No per fabricar-la sinó justament per evitar que es fabriqui. L’olor a terra humida és genial quan camines pel camp. Però si l’aigua de l’aixeta, el vi o el menjar contenen petites quantitats de geosmina la cosa ja no és tant agradable. El que s’intenta és justament evitar la seva aparició en l’aigua de beguda o en aliments. Malgrat que seguirien sent saludables, el gust de terra no és benvingut en el menjar o l’aigua. Com va dir algú, la geosmina fa molt bona olor al camp, però no en un got.

Però ara, amb la tardor, ens podrem regalar amb l’olor de terra humida. Una olor que també ens recordarà que allà on sembla que únicament hi ha terra, en realitat tenim tota una comunitat plena d’organismes vius. I, sobretot, que ens fa retornar a la infantesa, quan sortíem a jugar pel bosc humit sense fer gaire cas dels pares que ens deien que no ens mulléssim. Qui és pot resistir a una passejada per un bosc impregnat de l’olor de terra mullada?

Certament la geosmina és tot un regal de la natura.

Marinada, terral i monsó

2010-09-21T07:15:00.001+02:00

Aquest any el monsó està resultant particularment destructiu a l’Índia i el Pakistan. Les pluges que normalment asseguren les collites i mantenen la vegetació de bona part del subcontinent indi estan superant de llarg el que és normal i causen unes inundacions de magnitud poc freqüent. El monsó és un dels fenòmens més interessants del nostre planeta. Assegura la vida de tot un continent sempre que es mantingui en els nivells normals. Però quan es modifica per excés o per defecte, la catàstrofe és immensa. Un regal del cel que oscil·la perillosament entre grans inundacions o terribles sequeres.

I el cas és que el fenomen del monsó no és gaire diferent d’algun vent que tenim per aquí. La marinada i el terral no deixen de ser versions diminutes del que passa durant un monsó. En tots els cassos és un vent que, depenent de les condicions, bufarà de mar cap a terra o a l’inrevés.

La clau és que l’aigua i la terra s’escalfen i es refreden a ritme diferent. Quan de matí surt el Sol, la terra s’escalfa relativament de pressa. En canvi, l’aigua del mar triga més estona a augmentar la temperatura. Hi ha varis motius. Un d'ells és simplement la característica del material. Hi ha materials que transmeten fàcilment la calor i altres que ho fan amb més dificultat. Però també hi té a veure el fet que l’aigua de la superfície que es va escalfant es barreja amb l’aigua més fonda per culpa de les onades. Aquesta barreja fa que la temperatura sigui més baixa.

Com que la terra i el mar tenen temperatures diferents, l’aire que hi ha a sobre també s’escalfa diferent. L’aire de sobre terra estarà més calent més aviat, i per tant començarà a ascendir mentre que l’aire del mar encara s’ho està pensant. Quan això passa, el resultat és fàcil d’imaginar. L’aire del mar, més fred, es desplaçarà cap a terra ferma per ocupar l’espai deixat per l’aire calent que s’eleva. Aquest moviment és el que anomenem vent de marinada.

I al vespre passa el contrari. El terra es refreda de seguida mentre que el mar encara és manté calent. L’aire fred de terra es mourà cap a mar donant lloc al vent de terral. Uns vents diaris que duren poca estona i que els habitants de la costa coneixen prou.

Doncs el monsó és bàsicament el mateix mecanisme, però a escala colossalment més gran. Durant l’estiu, l’aire calent que s’eleva de la superfície de l’Índia deixa lloc perquè l’aire, comparativament més fred que hi ha sobre l’Oceà Índic es desplaci cap a l’interior del continent. Però quan aquest aire carregat d’humitat comenci a pujar obligat per la orografia del terreny s’anirà condensant fins formar les grans nuvolades característiques del monsó d’estiu. Cal recordar que no parlem d’una petita elevació del terreny. Hi ha tot un Himàlaia allà al davant. Un grandiós altiplà del Tibet que obliga l’aire humit a refredar-se i condensar fins que deixa anar tota la humitat en forma de pluja. Una pluja que donarà vida a una immensa extensió de terreny i, de retruc, als seus habitants.

El monsó ha anat seguint el seu ritme d’estiu i hivern durant molts milions d’anys. Les restes geològiques indiquen que va aparèixer quan l’altiplà del Tibet es va elevar, fa uns cinquanta milions d’anys. I segurament sempre ha anat tenint els seus alts i baixos. Després de tot, el monsó no és un fenomen aïllat. Com tot al planeta està relacionat amb altres fenòmens de maneres que encara tot just comencem a comprendre. Els anys que es dóna “el Niño”, la gran cinta transportadora dels oceans, les corrents oceàniques i qualsevol fenomen atmosfèric tindrà la seva influència sobre els monsons. Aquest any les coses s’han confabulat per causar terribles inundacions mentre que l’any 2002 la mateixa zona va patir una sequera important quan el monsó va ser més feble del que és normal.

Un fenomen fantàstic el monsó, però jo estic més acostumat als amables vents de terral i marinada. No marquen tant el ritme de la vida. Simplement m’indiquen quan és el moment de marxar de la platja. Deu ser que porto a la sang l’herència mediterrània, més discreta i amable que les grandiositats d’altres continents.

Ratpenats i peu d'atleta

2010-09-20T07:25:00.001+02:00

L’any 2006 un espeleòleg aficionat a la fotografia va notar un fet curiós. Els ratpenats que fotografiava en una cova dels Estats Units tenien una mena de polsim blanc a la cara. També hi havia alguns ratpenats morts per terra. Això passava durant l’hivern, però quan va tornar el bon temps es va veure que la cosa era més greu del que semblava. Ratpenats amb el nas emblanquinat tenien un comportament estrany, volaven sense rumb clar i molts van morir. Era el primer senyal d’una malaltia que ara es coneix com “la síndrome del nas blanc” i que afecta un gran nombre de ratpenats que viuen en coves de l’est dels Estats Units i Canadà.

Semblaria que una malaltia que afecti als ratpenats no ens ha d’amoïnar massa, però això seria un error. Recordeu que els ratpenats s’alimenten d’insectes. El departament d’agricultura dels Estats Units ha calculat que ja ha mort més d’un milió de ratpenats i la conseqüència és que al voltant de mil tones d’insectes no han sigut devorats pels ratpenats. Una mala notícia pels pagesos i pels humans en general.

Els ratpenats tenen una certa mala fama, perquè són més aviat lletjos. Però el cas és que ens fan la vida molt més agradable en lliurar-nos d’una quantitat enorme de bitxos.

De manera que calia investigar que diantres els passava als ratpenats americans. Es van prendre mostres, es van fer les autòpsies corresponents i, després d’un temps es va establir que estaven infectats per un fong anomenat Geomyces destructans. Curiosament a Europa també hi ha poblacions que presenten aquest fong però que no semblen emmalaltir. Potser els ratpenats europeus tenen una certa resistència que els falta als seus col·leges americans.

La cosa és sorprenent ja que aquest fong és més aviat oportunista. Això vol dir que ell per si sol no acostuma a causar malalties. El que fa és infectar quan l’animal ja està malalt, aprofitant-se de la feblesa general de l’organisme. Potser en aquesta ocasió alguna soca més agressiva ha tingut èxit amb els ratpenats.

En tot cas, una vegada identificat el sospitós caldria trobar la manera de fer-hi alguna cosa. S’han analitzat diferents estratègies possibles, diferents productes per tractar i al final una de les possibles conclusions sembla prometedora. En estudis en laboratori sembla que el fong es pot eliminar amb els tractament habituals per curar ... el “peu d’atleta”.

No és tan sorprenent si recordem que el peu d’atleta és justament una infecció per fongs que creixen a la pell. Encara que el que afecta als ratpenats sigui un tipus diferent de fong, el tractament no és dirigit específicament contra un fong concret sinó contra la família de fongs en general.

Però a cosa no és tan fàcil. Primer perquè no podem anar a posar pomada al nas de milions de ratpenats. Tampoc podem entrar amb una mànega i ruixar les coves. Potser curaríem els ratpenats però mataríem molts altres organismes. I l’estrès que causaríem podria ser tant dolent com la mateixa malaltia.

S’especula en aprofitar el comportament molt gregari dels ratpenats quan es posen a hivernar, apinyats els uns al costat dels altres mentre pengen de les parets. Potser aplicant fungicida a un percentatge petit d’animals, els fregaments que tenen lloc durant la hibernació permetria escampar el producte per la colònia sencera.

De moment es faran proves en algunes coves que ja estan sotmeses a pressió dels humans i que no patiran per una mica més d’emprenyament. Si funciona, el tractament s’aplicaria a les coves més feréstegues. I aleshores només caldrà creuar els dits. Esperar que el tractament funcioni i que no fem més mal que be.

I és que si volem seguir mantenint els insectes sota control hem de cuidar els ratpenats.

La fredor dels caramels de menta

2010-09-17T07:30:00.000+02:00

Si hi ha un producte que associem amb la sensació de frescor, aquest és la menta. Un xiclet o un caramel de menta són, quasi per definició, refrescants. En realitat, si ens posem una mica d’extracte de menta a la boca notem una intensa sensació de fred. Però això planteja una pregunta interessant ja que, en realitat la boca no s’ha refredat. La temperatura segueix sent la mateixa. Aleshores, que causa el fred en la menta i els seus derivats?

La qüestió és senzilla si ens adonem que el que notem no és literalment fred sinó la “sensació” de fred. Des d’un punt de vista subjectiu no hi ha cap diferència, però amb un termòmetre de seguida ens adonem que no és el mateix. El nostre cos disposa de terminals nervioses per detectar els estímuls que ens generen les diferents sensacions que experimentem. Si notem calor és perquè hi ha neurones que es posen en marxa a partir de determinada temperatura. El cervell sap que fa calor només quan aquestes neurones envien senyals. El mateix passa amb el dolor, amb la pressió, amb el tacte o amb la llum. Escampats en diferents indrets del cos tenim neurones especialitzades en detectar aquests estímuls i, quan ho fan, envien un senyal nerviós al cervell.

Doncs també tenim receptors per detectar el fred. Neurones que tenen a la membrana cel·lular unes proteïnes que, quan la temperatura baixa per sota dels 26 graus, comencen a activar-se, fent que la neurona envii el senyal al cervell. Es quan aquest senyal arriba, que nosaltres experimentem la sensació de fred.

Doncs resulta que, casualitats de la vida, a més del fred hi ha alguns composts químics que també posen en funcionament aquest receptor. I un dels més eficients és el mentol. Quan el mentol entra en contacte amb els receptors de fred que tenim a la boca, els estimula intensament. Aleshores el cervell reb senyals de fred i interpretem que la boca sen’s refreda.

Per aquest motiu, la proteïna receptora és coneix amb el nom de CMR-1 per Cold and Menthol Receptor 1, és a dir, Receptor del Fred i del Mentol 1. També es coneix amb un altre nom TRPM8 (Transient receptor potential cation channel subfamily M member 8) molt menys imaginatiu.

Aquest receptor s’està estudiant molt ja que la sensació de fred s’ha relacionat amb un cert efecte anestèsic. Sembla que el funcionament de les neurones que tenen aquest receptor hi té alguna cosa a veure i potser es podrien dissenyar anestèsics basats en l’activació dels receptors del fred. La cosa però no és senzilla. Segons la intensitat, el fred pot insensibilitzar una zona o bé pot resultar intensament dolorós. Segurament caldrà entendre millor el mecanisme que hi ha al darrera abans de disposar d’anestèsics amb gust a menta.

A més, aquest receptor també es localitza en indrets inesperats. Que hi hagi receptors de fred a la pell o a la boca sembla entenedor, però també n’hi ha a la pròstata i a la bufeta. I realment no sabem que hi fan allà.

En tot cas, això dels caramels de menta és un bon exemple de com al final no importa com són les coses en realitat sinó com les experimentem subjectivament. Si em vull refrescar la gola, no cal que la refredi, n’hi ha prou amb que el meu cervell s’ho cregui.

Sospito que enganys similars ens els fem en molts més aspectes de la vida, però que hi farem. Els humans som així.

95 o 98?

2010-09-16T07:30:00.001+02:00

95? O potser 98?. Així, sense més, la pregunta no té gaire sentit. Però si te la fan en una gasolinera entendràs de seguida que et pregunten pel tipus de gasolina que vols. De 95 o de 98 octans. I la pregunta que de vegades ens fem és: Que coi és un octà? D’entrada podem pensar que deu ser una cosa bona ja que la de 98 és més cara que la de 95.

En un motor de gasolina (els dièsel són una altra història) passen un grapat de coses, però unes de les més importants són les quatre fases per cremar la gasolina. Primer entra una barreja d’aire amb una mica de gasolina. Tot seguit, el pistó baixa i comprimeix la barreja. Aleshores s’encén una guspira per provocar l’explosió de la gasolina i que els gasos generats es dilatin fent que el pistó es mogui cap a dalt. Finalment s’obre una vàlvula perquè els gasos surtin i n’entri de nou la barreja d’aire i gasolina. Tot aquest és el moviment que es transmetrà a les rodes i que farà moure el cotxe.

Perquè això funcioni suau i harmònicament cal que cada etapa tingui lloc en el moment corresponent. Ni abans ni després. Però això és una mica complicat d’aconseguir amb segons quins combustibles. El problema és que la barreja d’aire i gasolina es comprimeix al principi i aquesta mateixa compressió pot causar l’explosió del combustible abans d'hora. Quan això passa, el cicle de moviment és trenca. El pistó surt disparat quan encara no toca i, a més de perdre energia, el motor se’n ressent molt. Aquestes detonacions cal prevenir-les fent servir uns tipus de gasolina que no s’encenguin amb facilitat en resposta a la pressió.

Hi ha maneres d’aconseguir-ho, perquè la gasolina és un derivat del petroli que està formada per centenars de tipus diferents d’hidrocarburs. Un hidrocarbur és un tipus de molècula que està feta únicament amb carboni i hidrogen. Només dos tipus d’àtoms, però que poden ser molt llargues i complexes. N’hi ha de pocs àtoms de carboni, com el butà, amb quatre carbonis, o el propà que només en té tres. Però també n’hi ha que en tenen dotzenes i que s’uneixen de maneres complicades, ramificades o fent anells. Una barreja interessant i ben complicada la gasolina.

El cas és que per mesurar la capacitat que tenien les diferents gasolines per evitar el fenomen de la detonació prematura es va dissenyar una escala agafant dos compostos que detonaven, un amb molta facilitat i l’altre amb molta dificultat. El que va malament, és a dir el que detona només amb la pressió és l'heptà, un hidrocarbur de set carbonis. Aquest seria un desastre per fabricar gasolina perquè sempre detonaria abans d’hora i el motor se n’aniria a fer punyetes en dos dies. Una gasolina feta al 100 % de heptà té un valor d’octanatge de zero.

L’altre compost, el que no detona per la pressió seria una gasolina feta amb un hidrocarbur anomenat isooctà. És un hidrocarbur de vuit carbonis, encara que el nom correcte seria 2,2,4-Trimetilpentà, però els detalls químics ara no venen al cas. Aquest té un valor d’octanatge de cent.

Aleshores, una gasolina de 98 octans vol dir que funciona igual que una barreja d’un 98 % d’isooctà i un 2 % d’heptà. I la de 95 octans seria equivalent a una barreja d’un 95 % d’isooctà i un 5 % d’heptà. Al tanto, que no vol dir que aquesta sigui la composició. Poden tenir la composició d’hidrocarburs que el fabricant prefereixi, però el funcionament ha de ser “equivalent” al d’aquestes barrejes.

I quina és millor? Doncs bàsicament la que digui el fabricant del cotxe. De totes maneres, la diferència només la noten els conductors molt bons. La majoria de mortals, que fem servir el cotxe bàsicament com una capsa dotada de moviment i que ens porta d’un lloc a l’altre, no notem gaire la diferència.

Planetes i margarides

2010-09-15T07:30:00.000+02:00

Ahir va passar per Barcelona en James Lovelock, conegut arreu del món per la seva proposta de la “Hipòtesi Gaia”. Una idea tremendament suggestiva segons la qual, un planeta i les formes de vida que hi habiten es modifiquen mútuament adaptant-se l’un a l’altre de manera semblant a com ho fa un organisme. En aquests sentit, el planeta es comportaria com un “superorganisme” que regula alguns dels seus paràmetres físics. La idea és molt interessant i ha rebut algunes confirmacions experimentals, però dóna peu a molt misticisme que li fa més mal que bé. Hi ha qui no distingeix una metàfora d’una definició. I després de tot, el concepte de superorganisme aplicat a un planeta només és tracta d’una metàfora per explicar uns fets físics i químics relativament senzills.

En Lovelock, als seus 91 anys encara té una vitalitat envejable, i va fer una conferencia que va despertar una gran expectació. Personalment em va decebre una mica, però vaig tenir temps de recordar el seu model del “món de margarides” que permet visualitzar fàcilment el que va proposar sobre els planetes i els éssers vius.

Imaginem un planeta que gira al voltant d’una estrella inicialment freda, però que cada vegada escalfa més. En aquest planeta només hi ha una espècie viva. Unes margarides, que poden ser amb flors de color blanc o negre. A mida que la temperatura augmenta arribarà un moment en que les margarides podran florir i cobriran la superfície del planeta. Com que encara no fa gaire calor, les margarides negres viuran millor. El color negre absorbeix més la llum i fa que la planta s’escalfi. El blanc en canvi, la reflexa i les margarides blanques es mantindran més fredes. En poc temps, tindrem el planeta cobert per margarides negres.

Això, però, fa que la temperatura del planeta augmenti. Està cobert de margarites negres que absorbeixen la llum de l’estrella i s’escalfen, de manera que augmentarà la temperatura de l’atmosfera i de la superfície del planeta. Ah!, però quan augmenti la temperatura, les condicions passaran a ser més bones per les margarides blanques, que eliminen l’excés de calor gràcies al seu color blanc. Poc a poc, les blanques començaran a fer-se més abundants fins acabar per ser majoritàries.

Però quan això passi, la temperatura del planeta tornarà a baixar, ja que el blanc reflexa la llum i no absorbeix calor. En poc temps les condicions tornaran a ser favorables per les margarides negres, que començaran a fer-se més abundants...

La historia seguirà amb oscil·lacions mantenint el planeta en un marge relativament estable de temperatures. Recordeu que la estrella s’està fent cada vegada més brillant i calorosa. Sense vida al planeta, la temperatura seguiria fil per randa la temperatura de l’estrella i aniria augmentant sense més. Però la presencia de les margarides fa que la temperatura es mantingui estable. AL menys dins uns límits. Naturalment arribara un punt en que les margarides no podran compensar els canvis en l’estrella i la història s’acabarà. Però entremig, durant molts anys, les condicions de temperatura del planeta seran ideals per les margarides. I en realitat és la presencia de la vida el que ha fet que el planeta sigui adequat per la vida. Una conseqüència unes poques lleis de la física.

De fet, quan es fan simulacions per ordinadors es nota que les condicions del planeta resulten més i més estables com més formes de vida s’hi incloguin. Diferents organismes actuen sobre diferents paràmetres i generen canvis que permeten que les condicions siguin favorables a la vida. No hi ha cap intencionalitat, per descomptat, però el resultat final és que el planeta i la vida es regulen mútuament.

Exemples d’això els veiem al nostre voltant. Els boscos augmenten la evaporació, cosa que fa que baixi la temperatura, cosa que fa que plogui més en aquella zona, cosa que fa que pugui haver-hi boscos.

I tot plegat ens fa veure perquè les conseqüències de l’activitat humana en ocasions resulten tant marcades. Quan modifiquem un ecosistema, posem en marxa molts més mecanismes de regulació que no pas ens pensem. Això pot ser bo o dolent, però quasi mai és irrellevant.

Salut i xapapote

2010-09-14T07:30:00.000+02:00

Al Novembre de l’any 2002 va tenir lloc l’enfonsament del “Prestige”, un fet que va esdevenir focus d’atenció mundial per molts factors. Per la catàstrofe ecològica que representava el vessament de 67.000 tones de fuel, per les imatges espectaculars de la nau partida en dos i enfonsant-se, pel seguit de decisions errònies que es van prendre en aquell moment i per la feina ingent de neteja que va caldre fer a les costes de Galícia quan la taca del famós “xapapote” va arribar a terra.

Milers de voluntaris van anar a netejar fuel i van estar dies a les platges carregant sacs i cubells ples d’aquella pasta negra que s’adheria a la sorra, les pedres i els éssers vius. Va ser una feinada immensa i que, pel que ara comencem a saber, no estava exempta de risc.

Un parell d’anys després de l’enfonsament del Prestige, es va començar un estudi per avaluar si les persones que havien participat en les feines de neteja havien patit alguna afectació. L’estudi, enfocat sobretot als efectes sobre els pulmons, consistia en repartir qüestionaris amb preguntes sobre si dormien bé, tenien tos, mocs, i coses així. També es fa fer una recollida de mostres portant una mena d’unitat mòbil de recollida. A les persones participants els van fer probes de funció pulmonar i recollida de mostres de l’aire que exhalaven en respirar. Aquest aire conté, en quantitats molt petites, però mesurables, diferents marcadors que poden indicar com està el pulmó.

Va ser un estudi important en el que van participar molts laboratoris i que va incloure 501 persones exposades al fuel i 177 que vivien per allà però que no van participar físicament en la recollida. A l'estudi hi entraven moltes més persones, però aquests és el nombre final dels que es van incloure en el tema de les analítiques. Durant un temps les mostres es van anar analitzant i processant i van fer-se un parell de publicacions al respecte.

Fa poc ha sortit a la llum el resultat final i ha quedat clar que per anar a fer feines de neteja en casos de marees negres per vessaments cal anar ben equipat. Es tracta d’aquelles situacions delicades de descriure. Si que s’han trobat efectes en les persones que van estar exposades, però aquests efectes surten només a les anàlisis i de moment no ha causat cap conseqüència en la salut. Per tant, encara no és pot dir que treballar en la neteja sigui dolent per la salut, però alguna cosa ha passat i no es pot ignorar. Al menys fins que en tinguem més dades.

Per exemple, els treballadors exposats deixen anar més 8-isoprostà que els no exposats. Aquesta molècula indica processos oxidatius dins el pulmó. També mostren nivells més alts de proteïnes com el bFGF i el VEGF, que podem dir que participen en feines de reparació del teixit. Finalment, també s’han detectat més alteracions en els cromosomes dels limfòcits que van analitzar.

De nou, tot plegat només indica que la neteja del xapapote ha tingut efectes sobre l’organisme, però encara no s’ha detectat cap malaltia com a conseqüència. Si un grup de persones es dediquen a treure ferits d’entre esbarzers és previsible que trobarem un augment en talls, esgarrinxades i crostes a la pell. A la llarga, l’organisme es recuperarà i santes pasqües. La pregunta en el cas del xapapote és si l’organisme també es recuperarà dels efectes d’inhalar i estar en contacte amb aquells hidrocarburs. Això de moment no ho sabem.

Però el fet que aquests efectes s’hagin detectat quan ja havien passat dos anys és, si més no, inquietant. El que cal fer és, evidentment, seguir de prop com evolucionen aquestes persones. En realitat això ja s’ha fet. L’any 2009, set anys després del vessament, es va tornar a fer una campanya de recollida de mostres per veure com anava evolucionant la cosa. Ara, les mostres recollides s’estan analitzant i d’aquí a un temps podrem saber el que hi ha. Ja ho sabeu, la ciència requereix paciència. I en aquest cas també, diners, coordinació i la feina de molts grups.

En tot cas, el que queda clar és que, a les properes catàstrofes mediambientals relacionades amb els vessaments de cru, caldrà equipar als equips de neteja d’una manera més eficient i seriosa. Abans podíem pensar que no era massa greu, però ara ja tenim dades que no es poden ignorar.

Aplicacions titàniques

2010-09-13T07:25:00.001+02:00

Si ens parlen de titani, acostumem a pensar en materials d’alta tecnologia i resistència. Parts de naus espacials, motors de nova generació i coses semblants. També té una certa fama en temes de cirurgia ja que és un metall molt resistent que no reacciona amb el cos i no causa rebuig. Per això és fa servir per fer material quirúrgic i també per fer moltes pròtesis i fins i tot pírcings. Però el cas és que el titani el fem servir molt més, a casa i fins i tot ens el posem per sobre.

El titani el van descobrir al segle XVIII i aviat es va veure que era molt útil, però que també resultava molt car d’aconseguir. Un metall tan resistent com l’acer però més lleuger, inoxidable, malejable i biocompatible havia de tenir moltíssimes aplicacions. A més, és molt abundant a la Terra, encara que no en estat pur, i normalment n’hi ha en poca quantitat. Això és perquè molts minerals contenen titani, però molts pocs en tenen prou com per ser rendibles comercialment. Per això és tant car. Cal molta energia per aïllar-lo.

El titani pot servir per fer naus espacials, però el diòxid de titani és un material molt més freqüent de trobar al voltant nostre degut a una propietat particular: reflexa gairebé tota la llum que li arriba. Això fa que sigui de color blanc, molt blanc. Per això, bona part de la pintura blanca que veiem està feta amb diòxid de titani. Hi ha altres maneres d’aconseguir el blanc, per exemple l’óxid de zinc també és molt blanc i es fa servir en pintures, però no és tan opac com el de titani.

Però no únicament en pintures. Moltes coses a les que volem donar un color blanc porten el diòxid de titani. Com que no reacciona amb el cos, no és tòxic, de manera que es pot posar en coses com la pasta de dents. Aquell color blanc tan llampant que tenen algunes pastes és gràcies a una mica d’óxid de titani afegit.

I també en el menjar. Un additiu que es posa per donar color blanc és el E171. Dóna un color blanc espectacular i, malgrat que aquestes sigles sempre causen una mica de mal rotllo, aquest en concret no presenta cap toxicitat.

Però el fet que sigui blanc ja he dit que és perquè reflexa tota la llum que li arriba, i això ofereix una aplicació molt bona. L’óxid de titani també és un component de moltes cremes protectores solars. Una pel·lícula microscòpica de l’oxid de titani farà que la llum del Sol que arribi a la pell es reflexi i no arribi a les nostres cèl·lules. Molt millor que cap compost químic que faci reaccions més sofisticades. L’óxid de titani actua simplement com un mirall que protegeix la pell.

I ara ja es planteja fer cèl·lules fotovoltaiques basades en el titani, de manera que sembla que encara no hem acabat amb les aplicacions d’aquest element.

Déu, Hawking i l'origen de l'Univers

2010-09-10T07:45:00.001+02:00

Fa pocs dies a la premsa es va fer ressò del nou llibre de l’Stephen Hawking, destacant sobretot el fet que, segons diuen, descarta el que Déu creés l’Univers. Els titulars eren cridaners, tipus “la física moderna excluye la posibilidad de que Dios crease el universo”, i han causat un cert rebombori. De totes maneres, no he llegit el llibre i per ara ignoro que és el que hi diu “exactament”. Massa sovint trobes que un diari transforma un “Demostrem que Déu no es necessari per crear l’Univers” en un “Demostrem que Déu no va crear l’Univers”. S’assembla, però no és el mateix.

De totes maneres la discussió sembla una mica fora de lloc. Si seguiu el blog ja sabeu que defenso radicalment que la fe, la religió i els llibres sagrats de cap Església han de dir res sobre temes científics. Esmentar la Bíblia, l’Alcorà o el Déu que preferiu per parlar d’evolució, astronomia, geologia o medicina em sembla una ximpleria, causada per una profunda ignorància o, en ocasions, per una descarada mala intenció.

Però el cas és que la situació inversa també em sembla fora de lloc. Si algú és creient, si té fe en la religió que sigui, això és un fet personal que no ha de tenir res a veure amb el coneixement científic. Per això, cap científic hauria d’invocar els avenços del seu camp del coneixement per pretendre demostrar l’existència o la no-existència de cap deïtat.

Com es diu sovint, son dos camps que no haurien d’estar en conflicte perquè simplement ocupen esferes diferents i sense connexió. Per tant, en aquesta ocasió he de discrepar del que diuen que diu en Hawking. És absurd dir que “com que no entenc l’origen de l’Univers, Déu ha d’existir”, però també resulta ridícul opinar que “com que ja entenc l’origen de l’Univers, Déu no existeix”.

Jo no ho soc de creient, però estic segur que la majoria dels meus amics i coneguts que realment creuen en Déu no ho fan basant-se en que la Terra ocupa un lloc precís al sistema solar per permetre que la vida floreixi. No veuen la mà de Déu (literalment vull dir) en la creació de la vida ni en els avenços de les matemàtiques més abstractes ni la seva fe els fa pensar que són millors persones que els no creients. Justament la fe és, per definició, una cosa que no requereix cap demostració ni es basa en cap coneixement científic. I per tant, cap demostració ni dada científica hauria d’afectar-la, ni a favor ni en contra.

Va haver-hi un temps, lamentablement llarg, en que el concepte de Déu era la manera de justificar la nostra ignorància. Si el Sol sortia cada dia era perquè el déu Hel·li amb una corona de foc recorria el cel portant una quadriga. Les epidèmies eren una mostra de la fúria de Déu en un temps en que matar tota una població per una ofensa es considerava normal. I la bellesa de la natura o de conceptes com les matemàtiques eren una mostra de la bondat i saviesa d’un creador. Ara, però, ja entenem com va tot això sense necessitat de recórrer a res de sobrenatural i és de preveure que els nostres coneixements aniran augmentant més i més (almenys mentre es mantingui l’integrisme religiós lluny del control de l’educació).

Personalment el concepte de Déu m'arriba a desconcertar i no en tinc cap necessitat. Però em sorprendria molt que encara hi hagi qui es fonamenti en la nostra falta de coneixements per justificar una o altra fe en Déu. I de la mateixa manera, no veig com cap avenç en el coneixement pot fer trontollar la fe de ningú amb un mínim de cultura.

Punxes, flors i escocesos

2010-09-09T07:25:00.001+02:00

Fa un parell de dies l’Eli va penjar unes fotos de “Cardos borriqueros” i comentava que, ben mirats, aquests matolls tampoc són tant lletjos. De fet tenen un cert encant sempre que no t’hi punxis. I, a més, els cards són uns autèntics campions de la supervivència. De fet, fins i tot han arribat a tenir massa èxit.

El problema en parlar dels cards és saber exactament a quina planta ens referim, perquè de cards s’hi ha de molts tipus i de diferents gèneres, com Carduus, Cynara, Cirsium o Onopordum. A més el mateix nom es pot aplicar a diferents plantes segons la zona. Però en tot cas, la característica principal és que tenen fulles endurides fins formar punxes.

Aquestes punxes segur que han salvat la vida dels cards moltes vegades. Però també van salvar un regne. Segons una llegenda, un exèrcit d’invasors nòrdics va intentar conquerir Escòcia durant el segle XIII. Els invasors pretenien atacar de nit i per sorpresa un destacament escocès, però un dels invasors es va punxar amb un card i va deixar anar un crit (o un renec). Això va alertar als defensors que van poder reaccionar a temps i finalment guanyar la batalla i aturar la invasió. A partir d’aleshores, el card és un dels símbols nacionals escocesos.

Com passa amb moltes plantes, cal vigilar quan parlem de la flor. La del card en realitat és una agrupació de flors. Tècnicament s’en diu un “capítol” i on ens sembla que hi ha una única flor en realitat n’hi ha moltíssimes.

Algunes de les espècies de cards poden arribar a tenir una altura considerable. Fins a dos metres. I la majoria són bianuals, viuen dos anys i s’assequen. També n’hi ha que es mengen, però són les menys. Com en quasi totes les plantes, dels cards s’en poden extreure principis actius als que se'ls atorguen propietats medicinals diverses. A més, també s’han fet servir per fabricar biocombustibles, encara que en aquest cas el problema segueix sent el mateix d’altres plantes: la gran quantitat de terreny que cal dedicar-hi per obtenir una producció mínimament acceptable.

Ben mirat, encara que facin servir l’expressió “cardo” d’una manera despectiva per referir.se a una persona lletja, les flors dels cards tenen molt encant. Per això es fan servir molt com a plantes ornamentals. I també per això els cards, que originàriament eren d’Europa i part d’Àsia, s’han anat escampant arreu del planeta. El problema és que s’han adaptat massa bé a pràcticament tot arreu on els han portat. Austràlia, Sudamèrica i Nordamèrica en pateixen les conseqüències ja que la planta no s’ha limitat a quedar-se als jardins. S’ha adaptat al terreny, ha anat colonitzant territoris amb molt èxit i ara és un problema per l’agricultura.

Potser un dels problemes estètics amb els cards és que es tracta de plantes molt resistents. Amb unes fulles força dures i punxegudes. Això no és massa problema mentre tenen flors. Un camp de cards florits pot ser ben maco. Però quan s’han mort i queden només les restes seques, aquestes triguen força a desaparèixer. Mentre la resta d’herbes cauen i es podreixen de seguida, el card segueix allà, sec, daurat, amb punxes i sense la compensació de les flors. Una combinació que als humans, guiats per l’estètica, no ens acaben de fer el pes. Un detall que, naturalment, a la natura li és ben bé igual.

Color del cabell i dolor

2010-09-08T07:40:00.001+02:00

Que la vida és complicada ja ho sabem tots, però de vegades les coses poden arribar a ser ben desconcertants. En estudis científics, no és gens infreqüent topar amb coses que, aparentment no tenen cap relació i que al final estan profundament entrelligades. En castellà diuen que no s’ha de barrejar “la velocidad con el tocino”, però a la vida real de vegades si que es barregen coses sorprenents.

Un exemple ben representatiu són uns estudis que mostren la importància de ser dona pèl-roja a l’hora de decidir... la dosi d’anestèsia necessària per treure el dolor. És interessant perquè semblen dos fets sense relació i també perquè, de fet, encara no n’han tret l’aigua clara.

Alguns investigadors es van posar a estudiar si realment hi havia una connexió entre el color del cabell i la sensibilitat al dolor ja que molts dentistes opinaven que als pèl-rojos els havien de posar més anestèsic per evitar el dolor. Podia ser una llegenda urbana particular dels dentistes, però valia la pena mirar-ho. I en un estudi van trobar que, efectivament, calia un 20% més d’anestèsia per treure el dolor en el cas de les persones amb el pèl roig.

La causa sembla estar en una mutació d’un gen concret, el del receptor de la melanocortina-1 (o MC1-R). El nom ja ens indica que es tracta d’un receptor, és a dir una proteïna que es troba a la membrana de la cèl·lula i que s’activa quan se li uneix una hormona anomenada melanocortina. Aquest receptor és abundant en els melanòcits, les cèl·lules de la pell encarregades de fabricar els pigments. Si no estan actius fan un tipus de pigment anomenat feomelanina, de color vermellós. Però tant bon punt s’activen, comencen a fer molta mes eumelanina, un pigment molt més fosc. La diferència és nota molt en algunes zones del cos riques en feomelanina com els llavis o els mugrons.

Les persones que tenen aquest receptor alterat fan sempre més feomelanina que eumelanina, i el resultat és el cabell pèl-roig. En realitat és més complex perquè hi ha diferents tipus de mutacions al gen MC1-R que poden tenir diferents efectes. A més, hi ha altres gens implicats. Les coses gairebé mai són simples.

Però resulta que, a més dels melanòcits de la pell, el gen MC1-R també s’expressa al cervell, justament en zones encarregades de processar la percepció del dolor. Això permet entendre que una mateixa mutació faci que el cabell tingui un color determinat i alhora, que la sensibilitat al dolor sigui particularment elevada. Al cos no és infreqüent que una proteïna faci diferents feines, de manera que això no és cap sorpresa.

De totes maneres, quin paper fa exactament al cervell encara no està clar.

Però per acabar d’embolicar la troca, tot i que hi ha aquests treballs han trobat que les persones pèl-roges necessiten més anestèsia, també hi ha altres estudis que conclouen que en realitat les dones pèl-rojes necessiten menys anestèsia. Aleshores...?

Potser els investigadors eren uns sapastres? Potser tenien interessos en la fabricació d’anestèsics? Potser hi ha subgrups de pèl-rojos? O potser simplement és que... les coses són complicades.

El que sembla és que els dos estudis són correctes però que no es poden comparar ja que feien servir anestèsics i dolors diferents. El dolor és pot generar de moltes maneres i els anestèsics funcionen per diferents mecanismes. En el cas del dolor dels dentistes, un component important és la inflamació associada al mal de queixals, les càries i la intervenció. Aquest tipus de dolor presenta unes característiques diferents del dolor causat per un tall o una cremada. I la resposta als analgèsics no és la mateixa.

Si aquesta fos l’explicació, les dones pèl-roges tenen motius per posar-se més nervioses a l’hora de visitar el dentista. Necessitaran una mica més d’anestèsia que no pas els morens o castanys. En canvi, amb altres tipus de dolor, semblaria que ho tenen millor, el perceben menys i responen millor a alguns anestèsics. I sembla que les hormones hi participen en tot plegat ja que aquestes diferencies no s’observen en el cas dels homes.

I no. No se que passa amb els rossos. Els estudis que he vist comparaven pèl-rojos amb morens. Suposo que hi haurà estudis amb rossos, però la història ja era prou embolicada i amb els rosos ja mi fixaré un altre dia.

Formatge i velocitat de la llum

2010-09-07T07:25:00.001+02:00

La velocitat de la llum és de aproximadament 300.000 km/s en el buit. De fet, la xifra exacte és de 299 792, 458 km/s. Una xifra que coneixem molt bé entre altres coses perquè és una de les constants de l’Univers. I aquesta mena de constants interessa tenir-les tant ben conegudes com sigui possible. Però mesurar una velocitat tant descomunal no és cosa fàcil, i les primeres mesures van demanar una certa dosi d’enginy.

Va ser l’any 1676 quan un astrònom danès anomenat Ole Rømer va fer les primeres mesures encertades gràcies a unes alteracions estranyes en el moviment del satèl·lit de Júpiter, Io.

En principi, els moviments orbitals resulten força precisos i depenen de relativament poques variables. Podem definir la durada de l’any, o la del cicle lunar o del que sigui amb força precisió. Però en el cas d’Io les coses no eren tant estables. De vegades semblava anar més de pressa, mentre que altres vegades s’anava alentint.

Rømer es va fixar que Io anava més de pressa a mida que les órbites de la Terra i de Júpiter feien que els planetes s’anessin apropant. I al revés, quan s’allunyaven, el moviment del satèl·lit disminuïa. La seva idea va ser que potser això era un efecte òptic causat per la velocitat limitada de la llum. En aquell temps encara no tenien clar si la llum es movia instantàniament o simplement molt de pressa.

Les mesures les prenien observant júpiter i anotant el moment exacte en que Io sortia de l’ombra del planeta, o be el moment en que s’amagava darrera el planeta. I el raonament d’en Rømer suposava que si veiem a Io sortir més tard de darrera el planeta quan la Terra s’anava allunyant era perquè la llum provinent del satèl·lit necessitava més temps per recórrer una distància que s’anava incrementant. I a l’inrevés. A mida que la Terra s’acostava a Júpiter la llum necessitava cada vegada menys temps per arribar. Tenint en compte l’increment de temps i l’increment de distància va poder calcular la velocitat de la llum.

De fet, el que va calcular era la relació entre la velocitat de la llum respecte de la velocitat de la Terra al voltant del Sol, però de seguida altres van completar els càlculs. Com acostuma a succeir, van haver de passar uns anys fins que van aparèixer noves mesures fetes amb altres mètodes per convèncer la comunitat científica que la llum tenia una velocitat finita, però al final es va acceptar que Rømer tenia raó.

I encara que sembli que mesurar la velocitat de la llum és una feinada extremadament complicada, avui en dia no és tant difícil. Per internet hi ha moltes versions d’un senzill experiment que vaig descobrir la setmana passada i que vaig poder fer amb les meves filles. Es tracta de calcular la velocitat de la llum a casa fent servir: un forn microones, un regle i... una llesca de formatge.

En realitat el que mesurem és la velocitat de les radiacions electromagnètiques, de les quals la llum és la part que podem veure. Però la resta, radio, microones, raigs X, etc van a la mateixa velocitat.

El primer que cal fer és mirar al darrera del microones la freqüència que fa servir. En el nostre cas eren 2450 MHz (megaherz). Això vol dir que el microones genera 2450 milions de ones (cicles) per segon.

El següent pas va ser treure el plat giratori de dins el microones. Volem que el formatge estigui quiet.

I el tercer pas és posar un plat amb el formatge i posar en marxa el microones a mínima potència durant poc temps. Aviat notarem que el formatge es comença a fondre, però no homogèniament sinó que ho fa en franges. El motiu és que el màxim d’energia es genera en els pics de les ones, i allà és on el formatges s’escalfa més.

Tot seguit només cal mesurar amb el regle la distància entre les línies de formatge fos. Com que no és una línia molt definida la mesura te un cert grau d’error. A nosaltres ens va sortir 5,5 cm. Aquí cal tenir present que la longitud d’ona és el doble d’aquesta distància perquè estem veient el pic de dalt de la ona i el pic de baix de la ona. Però la longitud d’ona es calcula de màxim a màxim. De manera que en el nostre cas teníem una xifra de 11 cm. Això seria la longitud d’ona de les microones (en realitat és un xic més gran, però això és el que ens va sortir).

I finalment només cal aplicar una fórmula d’aquelles que vàrem estudiar a física els que fèiem ciències i que la majoria vàrem oblidar poc després.

La velocitat (c) és igual a la longitud d’ona (λ) multiplicada per la freqüència (ν).

C = λ · ν

Al multiplicar, i tenint la precaució d’expressar els 11 cm en quilòmetres vàrem obtenir:

C = 2450000000 s^-1· 0.00011 km = 269500 km/s

No és exacte, però s’hi acosta molt. Un error de només un 10%. Havent-ho fet a casa i amb un formatge, no ens podem queixar!

Me hago doctor

2010-09-06T07:20:00.006+02:00

Ja he dit moltes vegades que l’estereotip dels científics seriosos i aïllats de la resta del món no té res a veure amb la realitat, i en ocasions trobem exemples que en son una bona proba. Aquest Juliol va córrer per tots els laboratoris del país (i de més enllà) una sèrie de vídeos que havien fet uns estudiants de doctorat. Ara està de moda, quan algú acaba la tesi, fer-li una presentació en vídeo dels moments que ha passat durant la tesi. Doncs això és el que ha fet un grup de la U.B. però amb un nivell i una gràcia indiscutibles. De fet, no és exactament un únic vídeo sinó un musical sencer fet de sis parts, en ordre cronològic. La decisió de fer-se doctor, buscar beques i finançament per cobrar un sou, l’entusiasme inicial, l’estada en un laboratori a l’estranger, l’estrès per acabar amb els experiment quan s’acaba la beca i la feinada per escriure la tesi. He llegit que n’hi ha un setè, sobre la defensa de la tesi, però que en ser més personal no l'han fet públic.

Segurament els que no sigueu del món de la ciència no entendreu alguna paraula o algun tecnicisme, però el sentit de tot plegat està claríssim. I us asseguro que, malgrat la conya amb que està fet, sovint és desesperadament real.

A més, està rodat a la facultat on vaig començar a ficar-me en un laboratori, de manera que a mi encara m’ha fet més gràcia.

Si voleu riure (o plorar) una estona, aquí us els deixo.

- 1 - "Me hago doctor"

- 2 - La financiación

- 3 - La ilusión

- 4 - La estancia

- 5 - La histeria

- 6 - La escritura

La bufeta que va a l'inrevés

2010-09-03T07:30:00.000+02:00

Una llegenda diu que alguns dels primers condons de la història els va fer servir el rei Minos cap l’any 1200 a.c. i que estaven fets amb la bufeta natatòria d’un peix. Potser si que es van fer d’aquest material, però segur que no va ser el rei Minos perquè aquest personatge en realitat no va existir. A l’imperi minoic, “Minos” era la paraula per dir “rei”, igual que “Faraó” pels egipcis o “Kaiser” pels alemanys.

Però, a més de la seva utilitat com a condó, la bufeta natatòria dels peixos és un bon exemple de com les coses poden ser ben diferents del que sembla a primer cop d’ull.

No tots els peixos tenen bufeta natatòria, però en els que la tenen aquesta és una mena de sac que conté una certa quantitat de gas de manera que els permet mantenir la flotabilitat sense necessitat d’estar nedant tota l’estona. Simplement modificant la quantitat de gas contingut poden restar estables a diferents fondàries.

Evolutivament la bufeta és un derivat de la paret de l’esòfag, i el gas que hi ha a dins acostuma a ser oxigen. El mecanisme per ficar o treure oxigen és d’una interessant complexitat que implica una determinada estructura dels vasos sanguinis, uns canvis metabòlics que modifiquen el pH de la sang i unes alteracions en la capacitat de l’hemoglobina per retenir l’oxigen a la sang. Combinant tot això el peix pot ficar o treure oxigen de la bufeta de manera que aquesta ajusti el seu volum i el resultat final sigui que el peix floti sense esforç sigui quina sigui la fondària.

Amb tot això semblaria que el mecanisme és fàcil. Si el peix vol ascendir, fica oxigen dins la bufeta, que es farà més gran i el peix flotarà més. Si el que vol es baixar, simplement retira oxigen, la bufeta es desinfla i el peix s’enfonsa. Senzill.

Però el cas és que el funcionament és exactament el contrari.

El motiu és que quan el peix baixa, la pressió a la que es troba augmenta. Simplement hi ha més aigua a sobre i això és nota molt. Si alguna vegada heu baixat un parell de metres sota l’aigua haureu notat que les orelles fan mal. Simplement notem l’augment de pressió sobre la membrana del timpà. Això ja es nota amb un parell de metres, però si en baixes vint o trenta el canvi de pressió és molt més notable. Aproximadament una atmosfera més cada deu metres de fondària.

Si un peix baixa deu metres, la pressió augmenta fent que la bufeta es comprimeixi. I si es comprimeix, es fa més petita i el peix s’enfonsa més, de manera que la pressió augmenta més i la bufeta es fa més petita encara, i de nou el peix s’enfonsaria encara més, fent que...

Per tant, quan el peix baixa nedant activament, el que fa es “afegir” gas a la bufeta per compensar l’augment de pressió, de manera que el seu cos segueixi flotant sense esforç quan arribi a la fondària desitjada.

I a l’inrevés. Si comença a ascendir el gas de la bufeta es dilatarà, de manera que el peix flotarà menys i pujarà més de pressa. Això farà que hi hagi menys pressió i que la bufeta s’infli més i pugi encara més de pressa. Aquí la història no es gaire llarga perquè aviat arribaria un moment en que la bufeta esclataria. Això és un dels principals riscs del submarinisme ja que als pulmons els passa el mateix. Una sobrepressió pulmonar fa que els pulmons literalment esclatin i, com em va dir un instructor de submarinisme “tenir els pulmons petats és incompatible amb estar viu”

Per tant els peixos el que fan quan pugen es anar traient gas de la bufeta de manera que compensin els canvis de pressió i la flotabilitat segueixi en el punt just.

Tot plegat un exemple ben representatiu de que fins i tot les coses que semblen senzilles mereixen una mirada detallada.

Mesurant minerals

2010-09-02T07:35:00.000+02:00

Ahir, en parlar de l’extinció dels dinosaures repetia que va ser un esdeveniment que va passar fa seixanta cinc milions d’anys. I una pregunta raonable és, com la podem saber la data? O l’edat de la Terra, com es calcula? Hi ha qui pensa que això es fa amb el mètode del carboni 14, però en realitat aquesta no serveix per edats més enllà dels setanta mil anys. Per sort, la natura ens ofereix altres àtoms radioactius que ens permeten datar amb força precisió les edats dels estrats geològics.

Quan es mira un tall de terreny es poden observar diferents capes, fetes de materials diferents, amb colors i textures diferents i que, en general segueixen el mateix ordre arreu. Com que els sediments cauen a sobre el terra i s’hi van acumulant podem adonar-nos fàcilment que els estrats superiors són més recents que els més profunds. I aquí cal recordar que en geologia les coses es mesuren en milions d’anys.

Això ens permet establir l’ordre dels estrat i fer una classificació relativa. Sabem que va haver-hi un període Triàsic, que abans hi va haver el Permià i que després va venir el Juràssic. El problema era donar una edat a cada un d’aquests períodes, i això es va aconseguir per diferents maneres, però una de les més interessants es analitzar els àtoms radioactius que contenen els minerals.

Per sort, ara coneixem amb precisió de quina manera es desintegren els àtoms radioactius, a quin ritme ho fan i en que es transformen. I això és tot el que necessitem per posar l’edat d’alguns (no tots) minerals. Els que serveixen són les pedres magmàtiques, és a dir les que es formen a partir del refredament de magma de l’interior de la Terra. L’exemple més típic és el granit. El típic color amb punts negres, blancs i arenosos del granit és perquè en formar-se van generar-se tres tipus diferents de cristalls, uns de quars, uns de feldespat i uns altres de mica. I en cada cas coneixem la composició dels cristalls. Una composició que, una vegada refredat el magma i format el granit ja no es modifica.

Però en la composició dels cristalls s’inclou un petit percentatge d’àtoms radioactius. Un percentatge que també coneixem perquè es característic de cada element. Per tant, si un cristall conté àtoms de potassi, sabem que una petita fracció serà potassi 40 (K⁴⁰), que és radioactiu i que s’anirà transformant lentament en argó 40 (Ar⁴⁰). Si comencem amb un cristall que només conté potassi, quan hagin passat 1.248.000 anys la meitat del K⁴⁰s’haurà convertit en Ar⁴⁰. De manera que simplement mesurant el contingut en els dos isòtops podrem saber quan es van formar aquell bloc de granit en concret.

Hi hauria un problema si inicialment la pedra contingués argó, però en tractar-se d’un cristall, inicialment no n’hi havia ja que l’argó és un gas i no hauria format part del cristall.

En realitat el que es fa es mesurar diferents tipus d’àtoms radioactius per veure si quadren. Com que a la natura n’hi ha bastants d’aquests àtoms i cada un es desintegra a un ritme diferent, si les mesures de dos o tres de la mateixa pedra ens donen la mateixa edat, podem estar segurs que les dades seran correctes.

Per tant, podem determinar l’edat absoluta del granit o d’altres minerals. I quan es mesura es veu que tots els minerals d’un determinat estrat tenen la mateixa edat. I per tant, quan trobem fòssils en aquell estrat, podem saber quans milions d’anys fa que es van dipositar. En realitat hi ha altres mètodes i per estar segurs del tot, el millor es fer-los servir també. Si mètodes diferents basats en principis diferents coincideixen, ja no ens queden dubtes sobre les edats dels estrats ni dels fòssils que contenen.

Això, és clar, sempre que no siguis dels que pensen que la Terra té sis mil anys perquè ho diu la Bíblia i tota la resta són pistes falses que va posar Deu per fer-nos equivocar.

Més d'un meteorit pels dinosaures

2010-09-01T07:50:00.001+02:00

Fa molts anys que es diu que l’extinció dels dinosaures va ser deguda a l’impacte d’un meteorit gegant contra la Terra. S’ha trobat el crater, anomenat Chicxulub, a la península del Yucatan i la capa de material generat es pot veure en estrats geològics d’arreu del planeta. Les edats coincideixen, uns seixanta cinc milions d’anys, de manera que semblaria que ja no cal discutir-ho més.

Però en ciència sempre es discuteix tot, i la hipòtesi de l’impacte tenia els seus detractors. Però a més es discutia si aquell cràter era “el cràter”. Això és perquè s’han anat trobant altres craters a diferents indrets de la Terra. Cràters més petits, però que coincidien en l’edat. Per exemple, sota les aigües de l’Índic, hi ha el cràter Shiva, una formació que sembla talment un cràter d’impacte format fa al voltant de seixanta cinc milions d’anys. I l’any 2002, a Ucraïna se’n va descobrir un altre, el crater Boltysh que també te una edat de... seixanta cinc milions d’anys.

S’havia especulat amb la possibilitat que el meteorit en qüestió es trenqués i caigué en uns quants fragments, de manera que la extinció seria causada no per un meteorit, sinó per una pluja de meteorits. El problema era que la dada dels seixanta cinc milions d’anys s’ha de llegir més aviat com “més de seixanta quatre milions, però no arriba als seixanta sis milions”. I és que els mètodes de datació son bons, però tenen els seus límits.

Però acaben de publicar un treball que aclareix algunes coses... i obra noves preguntes. Un estudi fet al cràter Boltysh ha analitzat les restes de plantes que van sorgir després de la catàstrofe. Això es fa mirant les restes de pol·len i espores fòssils que es troben en les capes immediatament per sobre de la corresponent a l’impacte. Determinades plantes, com les falgueres, acostumen a ser les primeres a aparèixer en zones destruïdes per una catàstrofe. És el que coneix com flora post-impacte. I efectivament, al cràter d’Ucraïna es va trobar aquesta mena de restes. Però una capa semblant amb flora post-impacte es va observar un una altra capa formada uns tres mil anys després. I aquesta segona capa corresponia justament amb l’estrat de l’impacte de Chicxulub.

De manera que l’escenari que sembla intuir-se és que tot i que l’esdeveniment de Chicxulub va ser el cop final, la Terra estava patint una pluja de meteorits catastròfics des de feia alguns milers d’anys. Perquè si n’hi ha dos, poden haver-ne més. Un meteorit gegant com el de Chicxulub, és un bon cas de mala sort, però quan en comencen a aparèixer més en la mateixa època ja penses que n’hi haurà uns quants.

Però això planteja un problema. Aquesta mena d’impactes tampoc és que siguin tant freqüents. Si es tractés d’un meteorit que es trenca caurien tots en un període molt breu de temps, però no sembla que sigui el cas ja que van caure el llarg d’uns quants segles de manera que la pregunta és: per quin motiu van començar a caure meteorits a la Terra en aquell temps?

Potser el Sol passava per alguna zona de la galàxia on hi ha moltes restes? Si fos així, esperem que trigui molt a tornar a creuar per un d’aquests indrets. Que, com sempre cal recordar, allò no va causar només l’extinció del dinosaures sinó de moltes més espècies d’animals i plantes del planeta. I si actualment hi ha una espècie molt fràgil enfront aquestes catàstrofes, som nosaltres!

Parada i fonda

2010-06-14T07:30:00.000+02:00

Arriba un dia que et costa trobar temes, que et sembla que et repeteixes, que et fa mandra escriure el post. No és greu. Simplement es temps de fer un descans.

Marcadors del canvi

2010-06-11T07:00:00.002+02:00

Els escèptics del canvi climàtic són bastant irreductibles, però les dades acostumen a ser tossudes i es van acumulant. No és que sigui molt important, perquè qui no s’ho vol creure, no s’ho creurà mai. Altra cosa és qui té dubtes raonables sobre com interpretar unes dades, o si en tenim prou per opinar. Una actitud que és assenyada i saludable. En tot cas, les dades es van acumulant. Naturalment no es tracta de mirar si aquest any fa més o menys calor, que ja sabem que el temps mai es igual, sinó d’analitzar les tendències al llarg de molt temps i esbrinar si ara seguim una tendència, com sempre, o ens trobem en una situació nova.

A finals de l’any passat es va publicar un article on analitzaven els canvis patits per un llac de l’àrtic en els darrers 200.000 anys. Aquest és un enfocament interessant perquè no intenta mesurar concentracions de CO2 ni temperatures promig o quantitat de neu caiguda. El que feien era mirar en els diferents sediments extrets del llac com anaven modificant-se els marcadors biològics que s’hi trobaven.

Per exemple, sabem que la terra en aquest període ha patit una sèrie d’èpoques glacials i uns altres períodes interglacials en els que el clima era més benigne. Un dels arguments contra el canvi climàtic causat per l’home és que el que passa és simplement un altre dels canvis que experimenta el planeta per causes naturals.

Doncs quan van analitzar els sediments d’un llac anomenat CF-8, a l’illa de Baffin (suposo que no deu tenir cap altre nom més simpàtic) van trobar que efectivament, durant els períodes glacials, l’activitat biològica del llac es reduïa a no-res. Amb el llac glaçat no hi ha algues, no hi viuen diatomees, no s’hi acumulen restes de clorofil·la, el pH no indica cap mena de metabolisme... Uns períodes d’allò més avorrits des del punt de vista ecològic.

En canvi, durant les etapes interglacials les coses es posaven interessants. Apareixen diferents comunitats d’organismes més o menys adaptades al fred segons les temperatures ambients. També es nota la colonització d’espècies de manera intermitent. Això és perquè el llac no passava d’estar amb aigua a estar sempre gelat d’un any per altre. En realitat la freqüència d’anys amb aigua va augmentant progressivament fins establir-se com a norma durant uns quant segles. Cada un d’aquetes moments es veu reflectit amb una comunitat biològica particular i identificable.

Aquesta ha estat la norma al llarg de 200.000 anys, amb l’excepció, com no, del segle XX. En principi, la tendència del planeta en els últims segles era la d’encaminar-se cap a una glaciació. Això és el que creien els meteoròlegs fins fa unes poques dècades. Però el que diuen els sediments del llac és que les espècies d’organismes ben adaptats al fred estan desapareixent ràpidament des de l’any 1950. Alhora, diatomees que fins ara eren relativament estranyes estan augmentant la seva presència de manera sobtada, també durant la segona meitat del segle XX.

La gràcia és que els organismes són molt bons indicadors de canvis a l’ambient. Igual que quan la contaminació augmenta molt poc de seguida notem que desapareixen els líquens dels arbres, també els canvis més subtils en el clima tenen importants efectes sobre les comunitats ecològiques.

I amb aquest estudi han demostrat que al segle XX ja estaven passant coses que afectaven l’estructura d’un ecosistema àrtic. Uns canvis que coincideixen amb els que tenen lloc quan el clima s’escalfa, només que aquesta vegada el ritme de canvi és el més elevat que s’ha observat en els darrers dos-cents mil·lennis.

Però res. Els qui no s’ho volen creure seguiran dient que no passa res. Que aquest any plou molt i això demostra que no hi ha canvi climàtic.

Física, microbiologia i gastronomia

2010-06-09T07:25:00.000+02:00

Matar un microbi és una cosa difícil, però moltes vegades necessària. A part de les malalties que patim per culpa seva, tenen molta facilitat per fer-nos malbé el menjar. Els humans, després de llargs segles d’evolució i d’observació, d’aprendre els fets fonamentals de la natura i de trobar la manera de treure’n profit, vàrem desenvolupar coses com l’agricultura o simplement la recol·lecció i la cacera. Amb això podíem aconseguir una bona quantitat de menjar. Més del que podíem consumir en un àpat. Això seria una gran cosa sinó fos pels maleïts microbis que podrien, florien i feien malbé el menjar que tant ens havia costat aconseguir.

Per tant, de seguida es va fer necessari trobar maneres de conservar el menjar, és a dir, de matar els microbis que el feien malbé, però sense fer malbé el menjar en l’intent, és clar.

Doncs gràcies al destí, als Deus o a la col·laboració de les lleis de la natura, una de les maneres per conservar durant llargs períodes de temps alguns menjars va oferir-nos també un dels aliments més deliciosos que hi ha. La melmelada.

I és que amb la melmelada el que fem, bàsicament, és deixar secs els microbis.

El principi físic que hi ha al darrera és l’osmosi. Aquesta paraula fa referència a una propietat de l’aigua quan està en dissolució. Per detalls de l’energia continguda en les molècules resulta que l’aigua té tendència a difondre cap a les zones on hi ha més quantitat de sals. Per això, si posem dues solucions, una molt salada i una altre menys, separades per una membrana per on l’aigua pugui passar però les sals no, notarem que l’aigua es desplaça cap a la banda on hi ha més sal.

Aquesta propietat resulta molt útil a les nostres cèl·lules per mantenir-se hidratades. La cèl·lula està plena de sucres, proteïnes i altres molècules que tenen aquest efecte sobre l’aigua, de manera que la tendència de l’aigua es mantenir-se a dins encara que per fora falti aigua.

I les plantes poden regular com de turgents tenen les fulles modificant la pressió osmòtica de l’interior, de manera que capten més o menys aigua i les cèl·lules s’inflen més o menys.

Doncs quan preparem melmelada el que fem és, més o menys, posar a bullir una barreja de fruita amb molt de sucre. Molt moltíssim sucre. Tant que la força osmòtica de la melmelada és tremenda. Per això, quan allà hi cau una cèl·lula bacteriana o un fong, l’aigua de l’interior del visitant abandona l’interior de la cèl·lula, atreta per la pressió osmòtica de la melmelada. I sense aigua a l’interior, el bacteri mor per dessecació, encara que estigui dins la melmelada. La gràcia és que si matem el primer bacteri, ja no podrà multiplicar-se i fer malbé l’aliment. En realitat el mateix principi és el que s’aplica quan conservem el menjar en sal.

Això de la melmelada es fa amb fruites, però en principi no totes serveixen. Cal que tinguin una certa quantitat de pectines, que són un tipus de sucres complexos que reaccionen amb el sucre que afegim, formen xarxes i mantenen l’estructura de la melmelada. Així no tenim polpa de fruita al fons del pot i aigua amb sucre a sobre. Però no totes les fruites en tenen de pectines. La solució aleshores es fer una barreja amb la fruita que volem i alguna que si que tingui pectines com la poma o la llimona.

Amb la melmelada podem guardar molt temps l’excedent de fruites que acumulem durant l’època en que es cullen. Però de seguida va prendre el relleu la gastronomia a la pura conservació. Es poden fer obres d’art amb melmelades, jugant amb els sabors de les diferents fruites, les quantitats de sucre i les combinacions d’ingredients. I al final només queda guardar-les amagades dels nens, que no solen resistir la temptació dolça que representa aquest sistema de conservació d’aliments.

L'efecte Mozart

2010-06-08T07:25:00.001+02:00

L’any 1993 es va publicar a Nature un sorprenent resultat experimental. Els investigadors havien notat que escoltar durant deu minuts la sonata per dos pianos en re major K.448 de Mozart feia que un grup d’estudiants obtinguessin millor puntuació en un test d’habilitat espai-temporal que no pas els grups que no havien escoltat res de música o que havien estat escoltant cintes amb música per relaxar.

Aparentment la música de Mozart estimulava algunes habilitats del cervell. Cal dir que l’efecte era de curta durada. Deu minuts més tard ja no es detectava cap diferencia. Allò es va batejar com l’Efecte Mozart.

Com era d’esperar, la noticia va córrer ràpidament i de seguida van sortir al mercat CD’s per potenciar la ment gràcies a la música de Mozart, reculls de sonates de Mozart que s’oferien als pares per augmentar les capacitats i el rendiment dels seus fills i un grapat de llibres explicant els beneficis de començar aviat a escoltar Mozart.

Els autors del treball original van intentar fer notar que aquell experiment no l’havien fet amb nens, sinó amb adults, que mai havien dit res de millorar la intel·ligència, sinó simplement d’alguna funció del cervell, que els efectes eren molt petits i de curta durada, i que aconsellaven escoltar Mozart, però bàsicament perquè és una música fantàstica. Però naturalment ningú els va fer cas.

Òbviament es van fer més estudis i es va intentar repetir aquell efecte i els resultats van ser d’allò més variat. Hi havia qui detectava alguna millora en algun aspecte, mentre que altres no notaven res de res. A més, no estava clar que la música de Mozart fos particularment efectiva. Potser qualsevol ritme servia por fer que el cervell es concentrés en la tasca que estava fent. De nou, alguns estudis van trobar diferències segons la música i altres no en van trobar cap.

I de nou, cap d’aquests detalls va amoïnar als promotors de les campanyes per vendre CDs amb tal d’aprofitar l’Efecte Mozart. A sobre, les virtuts van començar a ampliar-se. Hi havia qui parlava de millores en malalties, de curacions sorprenents gràcies a la música de Mozart i de millores en tots els aspectes imaginables. En realitat s’aconsellava fins i tot que les dones embarassades escoltessin Mozart per ajudar al desenvolupament del cervell dels nens. Un fet que cap estudi demostrava, però aquest detall era poc important.

I ara, una anàlisi de quaranta estudis que en total inclouen més de tres mil participants conclou, una vegada més, que l’efecte Mozart, en realitat, no existeix. Al menys fins que surtin més dades, que mai se sap. Perquè el cas és que la música si que té molts efectes sobre el nostre estat mental, que això segurament ningú ho discutirà. Però d'aquí a parir nens més intel·ligents n'hi ha un bon pas.

L’interessant de tot plegat és com algunes idees, si ens semblen atractives, guanyen un espai en l’imaginari col·lectiu. Això i l’ajuda d’algunes campanyes de màrqueting pot fer que un resultat curiós d’un estudi que cal confirmar i comprendre millor abans de fer res, passi a considerar-se un fet innegable. I encara és més interessant que l’afirmació del mite no té res a veure amb el resultat de l’estudi. Que et surti millor durant una estona un test per saber quina capsa encaixa en quin forat no vol dir, ni de lluny, que la teva intel·ligència estigui augmentant.

Al final no queda més remei que prendre paciència i somriure tranquil·lament quan algú t’explica entusiasmat com li va canviar la vida l’efecte Mozart. I sobretot, no deixar d’escoltar Mozart. Perquè si. No ens farà més intel·ligents, però de vegades ens ajudarà a guanyar una estona de felicitat.

Bellesa inconvenient

2010-06-07T07:20:00.001+02:00

Els paisatges de secà els associo amb colors daurats, aire sec, calor, brunzit d’insectes i una mandra estiuenca que convida a la contemplació des d’un indret ombrívol. En altres èpoques de l’any aquests paisatges esdevenen terrosos, plens de pols i de males olors quan arriba l’època de preparar el terreny per nous conreus. Però hi ha un període, breu, a finals de primavera en que aquests mateixos indrets mostren un aspecte esclatant de vegetació. El blat encara no ha madurat i presenta un color verd que cobreix tots els turons, les flors llueixen amb tot l’esplendor i aquell paisatge, habitualment semidesèrtic, té un aspecte que recorda els prats d’Irlanda o d’Alemanya.

Aquest breu període ja s’acaba enguany. El blat agafa el to daurat de la maduresa i els verds es van esmorteint. Ara arriba un moment fantàstic pels amants de la fotografia de paisatges. Camps daurats de blat envoltats de franges de color verd fosc i, ocasionalment algun camp d’un vermell esclatant quan entre el blat hi creixen centenars de roselles. La combinació de verd dels arbres, daurat del blat i vermell de les roselles pot oferir paisatges d’una bellesa indescriptible.

Aquesta bellesa, però, és molt apreciada per alguns, però és un desastre pel pagès. Si ha treballat el camp és per obtenir blat i no roselles. De fet, les roselles, per boniques que siguin, no deixen de ser una mala herba. Un visitant indesitjat dins els conreus. Però un intrús persistent i molt resistent.

La rosella (Papaver rhoeas), que també es coneix com roella, cacaricot, gallaret, quiquiriquic i segur que encara de més maneres, és la parenta amable del cascall (Papaver somniferum) de la que se’n treu l’opi. De les roselles no en traurem d’opi, però si que conté molts alcaloides que li donen algunes propietats com a sedant i per treure la tos. En realitat la rosella es pot fer servir per cuinar i sobretot les seves llavors es fan servir en pastisseria per guarnir pastissos.

Normalment viu en terrenys relativament erms. És una planta que no aguanta gaire la competència amb altres plantes, però que si troba un terreny per colonitzar, com ara un camp recent llaurat, se l’apropia durant un temps amb molta rapidesa. El motiu és que les seves llavors són molt resistents. Per germinar ha d’estar relativament a poca profunditat, però pot passar molt de temps enterrada esperant que algú remeni el terreny i la deixi en condicions per tornar a sortir.

A més, una planta pot fer més de cinquanta mil llavors en una temporada, de manera que quan apareix, segur que deixa llavors per tot arreu.

Aquest és el problema amb els conreus. Molts partides de llavors de blat estan més o menys contaminades amb llavors de roselles. Les dues llavors es poden separar, però es costós i sempre en queden algunes. Com que a més el cicle vital de les roselles coincideix força amb el dels conreus, és relativament complicat fer-les fora definitivament.

I, amb el permís dels pagesos, fora una llàstima que aquesta bellesa abandonés els nostres paisatges. L’esclat de la primavera no seria el mateix sense aquelles taques d’un roig intens al costat dels camins.

Llums i col·lapses sota terra

2010-06-03T07:05:00.001+02:00

El Gran Col·lisionador d’Hadrons és una de les màquines més complexes i cares construïdes. Ens permetrà aprendre moltes coses sobre les partícules subatòmiques i sobre com és l’Univers en general. Però es va fer famós entre altres motius, per una avaria que va patir mentre el posaven en marxa per primera vegada. No es qualsevol cosa engegar un aparell que mesura 27 quilòmetres de circumferència. Sobretot si els imans que en formen part s’han de mantenir freds amb heli líquid. Durant les proves es va detectar una fuga d’heli i l’aparell va haver de ser reparat durant un any abans no podés començar de veritat.

Aquestes coses passen, per moltes mesures de seguretat i controls que posis. I de vegades encara resulten més curiosos. Un accident que també va aturar una instal·lació important va ser el col·lapse que van patir els fotomultiplicadors del Super-Kamiokande, al Japó. Aquesta instal·lació és un observatori de neutrins solars. I quan un vol observar neutrins ho ha de fer de maneres ben estranyes.

Per començar el detector d’aquest observatori està mil metres sota terra. Sembla estrany amagar-te sota terra si vols detectar unes partícules provinents del Sol, però els neutrins són molt particulars. Es tracta d’unes partícules increïblement petites i que no reaccionen gairebé amb res. En realitat, l’observatori funcionava millor de nit, quan detectava els neutrins que sortien del Sol, travessaven tot el planeta sense interaccionar amb res i passaven pel detector. La clau és la diferencia entre no reaccionar amb res o no reaccionar gairebé amb res. Alguna vegada si que interactuen amb algun altre àtom. Per tant el que cal es posar un detector molt gran i tenir molta paciència. Dels milions de bilions de neutrins que passen cada segon pel detector, ocasionalment algun donarà el senyal i així podrem estudiar-los.

El detector consistia en un tanc ple amb 50.000 tones d’aigua pura, i la manera de detectar-los era buscar una cosa anomenada Radiació Txerencov. Això és una mena de llum que es genera quan una partícula va més de pressa que la llum. Naturalment no pot anar més de pressa que la llum en el buit, però com que la llum al viatjar per l’aigua va més a poc a poc, algunes partícules (com les que es generen quan un neutrí xoca amb un nucli d’un àtom de l’aigua) poden anar més de pressa que la llum i emetre la llum Txerencov. Si mireu fotos de reactors nuclears veureu que les piscines acostumen a tenir una il·luminació blavosa. Doncs això és la radiació Txerencov.

La idea és que un tanc ple d’aigua a mil metres de fondària està totalment a les fosques, a no ser que algun neutrí generi un pols de radiació Txerencov. I per detectar-lo, la paret del tanc tenia 11.000 tubs fotomultiplicadors preparats per mesurar aquesta llum.

Els tubs fotomultiplicadors treballen en condicions de buit a dins. I el 12 de novembre de 2001, uns 7000 dels tubs van implosionar. Sembla que un tenia algun defecte i no va resistir la pressió de l’aigua. Com que dins tenen fet el buit, va col·lapsar i en fer-ho va generar una ona de pressió a l’aigua que va fer petar els tubs del costat, que alhora van fer més ones de pressió que van fer petar més tubs, que van generar més ones que van... En un moment es va generar una onada de tubs que anaven petant i que va deixar el detector fora de servei durant uns anys.

Van haver de reinstal·lar els tubs, més algun sistema per evitar que tornés a passar i, sobretot, van tenir la màquina aturada durant cinc anys. Tot un daltabaix només per la falla d’un petit component.

Ja ho diuen que per un clau es pot perdre un imperi.

Les primeres fotografies

2010-06-02T06:55:00.001+02:00

Ara ja gairebé tota és digital, però fins fa molt poc temps les fotografies encara es feien amb pel·lícula fotogràfica, negatius, copies i tot un seguit de passos que ràpidament estan caient en l’oblit. Però l’antic procediment dels rodets tenia la seva gràcia i també un grapat de curiositats. Perquè ben mirat, per quin motiu apareixia una imatge en un material com aquell?

Doncs la clau estava en uns compostos que intrigaven als químics de fa un parell de segles. En realitat les propietats d’aquests compostos es coneixien fa temps. Materials que quan els toca la llum del Sol modifiquen alguna propietat. Uns exemples típics són les pintures, que perden color o canvien la tonalitat a mida que passen els anys. La fusta també presenta marques segons si estava il·luminada o no. I quan els químics van començar a comprendre com funcionaven les molècules, de seguida es van adonar que n’hi havia que eren sensibles a la llum.

Aquesta sensibilitat es podia manifestar de moltes maneres. Cristalls que esdevenien solubles, o insolubles, sals que canviaven de color, productes que s’agrupaven i precipitaven. Tot un seguit de característiques que depenien de la llum.

Ara sabem que la llum aporta l’energia necessària per que determinades reaccions o modificacions de la molècula puguin tenir lloc. Però al principi, l’explicació era menys important que les aplicacions que tenia aquell fenomen que van anomenar “fotosensibilitat”.

Des de l’època de Leonardo da Vinci que es feien servir cambres fosques per formar imatges en un costat d’una capsa. N’hi havia prou de fer un forat a un costat i tenir una paret prou translúcida com per poder veure el que s’hi projectava. És el principi amb que funcionen els ulls i amb el que funcionarien les càmeres fotogràfiques.

El raonament va ser fàcil. Si hi ha materials que s’alteren segons els toqui més o menys llum, podem posar una planxa coberta d’aquest material al fons d’una cambra fosca. Hi haurà zones on la llum impactarà amb força, mentre que altres quedaran poc il·luminades o fins i tot completament a les fosques. Segons rebi més o menys llum, el material fotosensible esdevindrà més o menys modificat.

Un material en concret resultava molt pràctic. Algunes sals de plata precipiten i es tornen insolubles quan els toca la llum. Per tant, podem posar una planxa coberta per una fina pel·lícula de sals de plata, exposar-la a la imatge formada al final de la cambra fosca i després intentar dissoldre les sals. A les zones on la llum ha impactat no podrem retirar la plata, perquè no es dissoldrà, mentre que les zones fosques podrem rentar-les i quedaran completament diferents. Tot seguit només caldrà afegir un reactiu que enfosqueixi la plata i la imatge es “revelarà” davant dels nostres ulls.

Més o menys així va ser com van aconseguir les primeres fotografies. Amb uns quants intents poc reeixits i moltes proves amb materials diferents. Inicialment els feia falta molta llum per poder obtenir una imatge. Vuit o més hores d’exposició. Però de seguida van anar descobrint combinacions de materials fotosensibles que funcionaven millor.

De totes maneres, vuit hores era molt poc temps. Un pintor podia trigar molt més a captar una imatge com aquella.

Sol d'anada i tornada

2010-06-01T06:55:00.000+02:00

En una revista he vist un article on un artista fa una recreació de les 8 meravelles del sistema solar. Les imatges estan molt ben aconseguides i la tria és difícil de rebatre, encara que contra gustos no hi ha gaire a dir. Apareixen, naturalment, els anells de Saturn, la Gran taca roja de Júpiter, que probablement sigui el major anticicló del sistema solar, o el Vall Marineris de Mart, d’unes dimensions tan colossals que fa que el Gran Canyó del Colorado sembli una simple esquerda al terra. Però n’hi ha una que m’ha cridat l’atenció. Les dobles sortides de Sol de Mercuri.

I és que en determinats indrets de Mercuri, al matí el Sol comença a sortir., s’enfila pel cel dibuixant un arc, però poc a poc s’atura i torna enrere cap a l’indret d’on havia sortit. Després torna a posar-se en camí, surt de nou i ja no s’atura fins completar el pas pel cel.

Realment, un Sol tan indecís ha de ser un espectacle digne de veure’s, i un fet que resulta prou intrigant com per mirar d’entendre com pot passar això.

D’entrada cal dir que no és una cosa que puguis veure tranquil·lament estirat a la butaca tot prenent una cervesa. Fins i tot en el cas que poguéssim viure a Mercuri, sota cúpules transparents que ens protegissin de l’extraordinari calor que hi fa, la cosa aniria per llarg.

La clau és la durada del dia a Mercuri. No són pas 24 hores com a la Terra. Mercuri està tan a prop del Sol que els seus moviments de rotació i translació estan molt afectats per la gravetat de l’estrella. Un dia mercurià dura gairebé 59 dies dels nostres. De manera que tot el moviment d’anada i vinguda del Sol no passa en una estoneta al capvespre sinó que va per llarg.

Durant molt temps es va pensar que, igual que la nostra Lluna, Mercuri mostrava sempre la mateixa cara al Sol. Això era perquè es pensava que el temps que trigava en donar una volta al Sol era el mateix que trigava a girar sobre si mateix. Però mesures més acurades van demostrar que en realitat el dia de Mercuri dura exactament 2/3 de l’any. Els detalls no venen al cas, però és un fenomen conegut com “ressonància orbital”.

De totes maneres, l’òrbita dels planetes al voltant del Sol no és estrictament circular. En realitat es mouen fent una el·lipse. I, a més, la velocitat a la que és mouen tampoc és exactament la mateixa en tot el camí. Hi ha moments que el planeta està més proper al Sol i altres en que està més allunyat. Quan estan més propers al Sol es mouen una mica més de pressa i aquesta diferència és la clau de les dobles sortides de Sol mercurianes.

El que passa és que normalment el planeta gira sobre si mateix a una velocitat que és més ràpida que no pas la velocitat amb la que gira al voltant del Sol. Per això, a mida que el planeta gira es veu com el Sol va sortint sobre l’horitzó (igual que a la Terra, però molt més lentament). Ara bé, quatre dies (dels nostres) abans d’arribar al punt de màxim apropament al Sol (un punt que s’anomena periheli) les velocitats de translació i de rotació s’igualen. Aleshores és quan des de la superfície es veu com el Sol s’atura al punt on es troba del cel. I durant quatre dies la rotació anirà més lenta que la translació, per tant, el Sol sembla retrocedir.

Passat el periheli, la velocitat amb la que el planeta es mou al voltant del Sol tornarà a disminuir fins que torni a ser menor que la de rotació. Aleshores el Sol recuperarà el seu moviment aparent per els cels de Mercuri.

Tot plegat costa una mica d’imaginar, però quan te’n fas la idea resulta molt senzill. Aleshores s’entén que el moviment del Sol pugui fer coses tant sorprenents. De fet, si ho penses gaire comences a trobar una mica avorrit el moviment que fa el Sol al nostre planeta. Simplement va donant voltes pel cel sortint per un costat i amagant-se per l’altre. Encara que ben mirat, aquí també fa sortint cada dia d’un punt una mica diferent, com si girés en un espiral que es fa més gran durant l’estiu i molt menor durant l’hivern.

I és que en realitat. Fins i tot aquí, mirar al cel amb una mica d’atenció és una font inesgotable de sorpreses. De detalls que tenim al davant i que ens passen desapercebuts.

Daus, atzar i marques

2010-05-31T07:20:00.001+02:00

Si hi ha un joc al que els matemàtics s’hi han dedicat amb ganes és el dels daus. Aquest i el tirar una moneda a l’aire. L’objectiu no és el joc en si mateix sinó el fet d’analitzar l’atzar. Quan es tracta de veure com van les distribucions de números generats a l’atzar, un bon començament és simplement tirar els daus.

Però els daus tenen una llarga història i acompanyen als humans des de temps primitius. Al principi serien només ossos o petxines tirats amb més o menys gràcia, però aviat van trobar que un os del peu, l’astràgal, tenia forma molt útil per jugar. Naturalment en aquells temps el mateix concepte d’atzar era impensable i el resultat de les tirades depenia de la voluntat dels Deus.

Els romans van ser uns grans aficionats al joc dels daus. I en aquell temps ja hi havia daus com els d’avui en dia, de sis cares i situant en cares contraries el nombres en la combinació 1:6, 2:5 i 3:4. En principi, amb un dau cúbic cada número ha de sortir amb la mateixa probabilitat, però de seguida que es van inventar els daus, es va inventar la manera de fer trampes. Els humans som així i deixar la fortuna en mans dels Deus o de l’atzar ens sembla una manera poc profitosa de fer les coses.

Per trucar un dau es pot fer, per exemple, que una de les cares sigui una mica més petita que les altres. Un dau llimat així ja no te les mateixes probabilitats per tots els nombres.

Però el més avançat eren els daus als que s’introduïa una mica de mercuri a l’interior. Aleshores, abans de llançar-los es colpejava la taula en determinada posició i el mercuri es desplaçava cap a una de les cares, just la contraria de la que volíem que sortís. Quan tiràvem, el dau pesava més pel costat on hi havia el mercuri i, amb molta probabilitat, sortia la xifra que volíem.

Com que de vegades es veia la marca del forat per on s’havia ficat el mercuri, es deia que aquell dau estava “marcat”.

Però més enllà de les trampes, els daus són un món en si mateixos. N’hi ha de moltes menes i formes, encara que cap de tant popular com el cúbic. A la pràctica els millors són els que tenen les formes dels sòlids pitagòrics. Amb ells s’obtenen daus quatre, vuit, deu, dotze o vint cares. En realitat també hi ha altres formes, més o menys curioses, però algunes tenen el problema de no caure amb la mateixa probabilitat a tots els costats.

Fins i tot hi ha qui ha fet daus rodons com una broma ja que només tenen una cara i tiris com tiris sempre surt l’u.En realitat fins i tot n'hi ha de rodons que a l'interior tenen el pes distribuit com si fos un dau de sis cares. Aleshores en teoria s'hi pot jugar... sempre que tinguis una superfície completament plana i llisa.

Però els daus fan sortir algunes de les febleses dels humans, i l’addicció al joc n’és una d’elles. Alguns dels textos més antics que fan referència al joc dels daus són justament per prevenir dels perills que comporta una afició excessiva al joc. Potser perquè això de mirar de controlar l’atzar sempre ha tingut un atractiu inquietant.

Si tothom parla de Lost...

2010-05-28T07:30:00.004+02:00

Doncs no. Jo no era un seguidor de Lost. La vaig seguir ocasionalment la primera temporada, però alguna cosa no m’acabava de convèncer. I això que era molt clar que aquella sèrie tenia alguna cosa. Però mira, una sèrie enganxa o no enganxa i no hi ha més a discutir. I com que no l’he vist, doncs no puc opinar sobre el final tot i que els explicacions que donen alguns fans irreductibles per defensar que el final era molt bo em semblen agafades una mica pels pèls.

Però hi ha més sèries que han arribat al final de temporada. Que a l’ecosistema televisiu hi ha una certa telediversitat! I aquesta setmana ha arribat a la “hibernació d’estiu” una de les meves preferides. “The Big Bang Theory”, una joia que vaig descobrir gràcies a l’Alasanid i que ara em té el cor robat. No és estrany, ja que els protagonistes són uns científics completament frikis i una veïna per la que qualsevol científic perdria el cap.

Cal dir que, al menys en aquesta sèrie s’han pres la molèstia de buscar bons assessors i quan deixen anar parrafades tecnològiques, ho fan amb un grau de correcció molt notable. No és l’habitual bla bla bla que intenten que soni estrany perquè sembli molt científic. De fet, moltes vegades és un resum encertat de física quàntica o temes similars.

Per sort, al setembre seguirà, perquè realment, quan una sèrie t’enganxa pot arribar a ser una mica obsesiva. Tot i que Lost no la seguia, entenc als seguidors. El meu petit trauma personal amb una sèrie va ser el final de “Galàctica”. I suposo que a hores d’ara ja ningú té cap dubte de com de friki també puc arribar a ser. En tot cas friki però amb orgull (mmm hauria d’haver penjat aquest post fa un parell de dies però no hi vaig caure). El final de Galàctica també va aixecar una certa polseguera i les opinions es van dividir. Jo crec que va ser genial, però de nou, contra gustos... I també en aquest cas, la sèrie agradava amb passió, o avorria extraordinàriament.

Però el joc de metàfores que plantejava em va encantar molt més enllà de la pura ciència ficció. Malgrat que sortien naus galàctiques, batalles espacials i els temibles cylons, uns robots que quasi havien extingit als humans, la gràcia estava en els temes que plantejava. És legítim manipular unes eleccions si saps que les guanyarà un incompetent? Si nosaltres som els oprimits és lícit fer servir terroristes suïcides? Sacrificaries tres-centes persones per poder salvar-ne cinquanta mil? Amb els enemics de la humanitat podem pactar la pau després d’un genocidi? O hem de seguir una guerra que cap bàndol pot guanyar? Si la humanitat s’ha reduït a uns pocs milers de persones donem el poder als polítics que quedin o als militars? I quin pes li donem a les religions?

Aquesta era la gràcia d’una sèrie fosca i angoixant, però que em va semblar inesperadament madura per ser de ciència ficció. Lenta al principi, però extraordinària quan va agafar el ritme. Algun detall incorrecte (a l’espai ni les naus ni explosions no fan soroll) però perdonable. I com a bona sèrie, va deixar un buit en acabar. “So say we all”

Vale. El post no és gaire científic. Però si des que va acabar Lost tothom parla de sèries, doncs jo també.