Investigadores del laboratorio de Reinhard Dorner, en la Universidad de Frankfurt, han realizado la medición del tiempo más corta hasta ahora en una molécula de hidrógeno (H2) que irradiaron con rayos X de la fuente láser de rayos X PETRA III en la instalación de aceleración DESY de Hamburgo. Concretamente, midieron el tiempo que tarda un fotón en cruzar una molécula de hidrógeno.

Este lapso es solo de solo 247 zeptosegundos, es decir 247 miltrillonésimas de un segundo, un proceso que es más corto que los femtosegundos en magnitud.

Más allá de los femtosegundos

Los científicos midieron el patrón de interferencia del primer electrón expulsado utilizando el microscopio de reacción COLTRIMS, un aparato que Dörner ayudó a desarrollar y que hace visibles los procesos de reacción ultrarrápidos en átomos y moléculas. Simultáneamente con el patrón de interferencia, el microscopio de reacciones COLTRIMS también permitió la determinación de la orientación de la molécula de hidrógeno.

El fotón (amarillo, procedente de la izquierda) produce ondas de electrones que salen de la nube de electrones (gris) de la molécula de hidrógeno (rojo: núcleo), que interfieren entre sí (patrón de interferencia: violeta-blanco). El patrón de interferencia está ligeramente sesgado hacia la derecha, lo que permite calcular cuánto tiempo requirió el fotón para pasar de un átomo al siguiente.

Según explica Sven Grundmann, cuya tesis doctoral forma la base del estudio publicado en Science:

Como conocíamos la orientación espacial de la molécula de hidrógeno, usamos la interferencia de las dos ondas de electrones para calcular con precisión cuándo el fotón alcanzó el primero y cuándo alcanzó el segundo átomo de hidrógeno. Y esto es hasta 247 zeptosegundos, dependiendo de qué tan separados estén los dos átomos en la molécula desde la perspectiva de la luz.

Para nombrar algunas cantidades diminutas se emplean los siguientes prefijos:

• Pico- 0,000 000 000 001
• Femto- 0,000 000 000 000 001 (milbillonésimo)
• Atto- 0,000 000 000 000 000 001 (trillonésimo)
• Zepto- 0,000 000 000 000 000 000 001 (miltrillonésimo)
• Yocto- 0,000 000 000 000 000 000 000 001 (cuadrillonésimo)

Una ráfaga rápida de radio (FRB) es un fenómeno astrofísico de gran energía de origen desconocido que se manifiesta como un pulso de radio fugaz que dura en promedio unos pocos milisegundos. Duncan Lorimer y su estudiante David Narkevic descubrieron la primera ráfaga rápida de radio en 2007.

Aparecen al azar durante un período de tiempo muy corto, lo que los hace difíciles de encontrar y muy difíciles de estudiar. Pero ahora se ha detectado una que se repite cada 16 días, constantemente.

FRB con patrón repetitivo

A día de hoy, más de 100 FRB han sido detectadas, pero solo unas diez se han repetido. Ahora un equipo de científicos espaciales que trabajan en Canadá ha detectado una con un patrón repetitivo a 500 millons de años luz. Es decir, estamos ante el primer ejemplo de esta clase de FRB.

En Xataka

¿Llevamos diez años recibiendo señales alienígenas? Estos investigadores tienen una teoría sobre los estallidos rápidos de radio

Los investigadores estaban estudiando datos del radiotelescopio utilizado por el Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment cuando detectaron el FRB. Se observó que las señales de FRB llegaban aproximadamente una vez por hora durante cuatro días y luego cesan repentinamente, solo para comenzar de nuevo 16 días después. Según dicen:

El descubrimiento de una periodicidad de 16,35 días en una fuente de FRB repetida es una pista importante para averiguar la naturaleza de este objeto.

En Xataka Ciencia

Las misteriosas ondas de radio de M82

El patrón repetitivo sugiere que la fuente podría ser un cuerpo celeste de algún tipo que orbita alrededor de una estrella u otro cuerpo. Otra posibilidad es que los vientos estelares podrían aumentar o bloquear alternativamente las señales de un cuerpo detrás de ellos.

Por el momento, no disponemos de tecnología suficiente para averiguar cuál de los objetos de la galaxia está enviando los FRB y, sobre todo, cómo lo está haciendo.

Un nuevo estudio publicado en Nature Human Behavior sugiere que aquellos que valoran la equidad económica tienen mayor probabilidad de estar deprimidos. Aquellos que son más egoístas en ese sentido tienden a ser más felices.

Tres tipos de personas

De acuerdo con el modelo de "orientación al valor social", los seres humanos pueden ubicarse en tres categorías aproximadas, en función de sus reacciones ante la inequidad económica.

El 60% de las personas son pro-sociales, lo que significa que prefieren que los recursos se distribuyan equitativamente entre todos. El 30% son individualistas, lo que significa que están principalmente interesados ​​en maximizar sus propios recursos. Aproximadamente el 10% son competitivos: para ellos, el resultado más importante es tener más que otras personas.

Masahiko Haruno ya había sugerido en Nature Neuroscience que las estructuras cerebrales primordiales como la amígdala "se encuentran en el núcleo de la orientación prosocial". En el estudio, los prosociales tienen una fuerte activación de la amígdala, una evolución antigua región del cerebro asociada a sentimientos automáticos de estrés, cuando se encuentran ante una inequidad económica.

En el nuevo estudio mencionado se abordó la cuestión de si este patrón pro-social de activación cerebral se correlacionaba con síntomas clínicos de depresión a más largo plazo. Examinaron los cerebros de prosociales e individualistas utilizando imágenes de resonancia magnética funcional. Como era de esperar, los prosociales tenían una gran actividad de amígdala cuando se veían expuestos a situaciones en las que el dinero se distribuía de manera desigual.

Un hallazgo adicional en este estudio fue que el hipocampo, otra región cerebral primitiva involucrada con respuestas de estrés automáticas, también mostró un patrón diferente de actividad entre pro-sociales e individualistas. Tras un test de depresión y un seguimiento posterior que duró un año, éstos también tendieron a padecer más casos de depresión.

No es tan extraño si tenemos en cuenta que los psiquiatras llevan sugiriendo durante mucho tiempo que ciertas características de la personalidad, incluida la empatía extrema y la propensión a sentirse culpable, están asociadas con el desarrollo de la depresión.

En general, los nuevos hallazgos son un poco desalentadores para los pro-sociales, pero también pueden contemplarse como una oportunidad. Los pro-sociales son propensos a experimentar culpa y estrés cuando se enfrentan a la inequidad económica, y esto parece estar conectado a algunas de las estructuras más profundas y automáticas del cerebro. Pero al entrenar procesos cerebrales de mayor nivel como la corteza prefrontal, los pro-sociales pueden aprender a controlar estas emociones y luchar contra la depresión. A través de la psicoterapia, uno puede tenerlo todo: una sensibilidad central a la inequidad que puede impulsar el comportamiento amable y la fuerza para mantener estas emociones bajo control para luchar contra la depresión.

Todos somos un poco robots, por mucho que intentemos diferenciarnos de ellos. Todos albergamos un buen número de características innatas, que vienen de serie, y que configuran gran parte de lo que somos y lo que pensamos.

Tal vez en los animales sea más evidente. Como los cachorros de perro labrador, que son capaces de localizar la mirada de su amo.

Los caballos pueden controlar su musculatura los suficiente para andar decentemente al cabo de pocos minutos de haber nacido.

Incluso hay algo así como algoritmos que vienen de serie para llevar a cabo conductas más complejas, como el ritual de apareamiento de una mosca de la fruta macho, que sigue a rajatabla a pesar de que nunca la haya visto hacer en nadie más.

El macho comenzará dirigiéndose hacia la hembra; si todo va bien, después empezará a seguirla. A continuación le dará unos golpecitos con las patas delanteras y, si aún no ha sido rechazado, le cantará una canción haciendo vibrar las alas. Luego procederá a lamer los genitales de su deseada pareja. En ese momento arrollará el abdomen y por fin consumará la relación.

Si observamos cómo se acicala un ratón corriente descubriremos que siempre sigue el mismo ritual: empezar por la cabeza, pasar al torso, a la región anal-genital y terminar en la cola. Este comportamiento es tan enlatado que, si incluso el ratón carece de patas al nacer, seguirá exactamente el mismo ritual.

En verano de 2002, científicos de la Universidad de Utah descubrieron un gen que desempeña el papel de modulación de la secuencia entera. Sin este gen, los ratones se acicalarían sin parar hasta llegar a arrancarse el pelo de la piel.

El proceso de acicalamiento del faisán asiático rojo todavía es más enrevesado, tal y como apunta Gary Marcus:

Cada dos días, tanto si lo precisa como si no, ese ave da rienda suelta a un proceso denominado “sacudida de polvo”, que es mucho más complejo que el elemental hacer espuma-enjuagar-y-repetir del reverso de nuestras botellas de champú. El faisán asiático no necesita modelos adultos, ni siquiera que haya polvo: efectuará la danza para sacudírselo incluso cuando haya sido criado de manera aislada sobre un suelo de tela metálica especial que impide que se acumule el polvo.

Bip—-bip—-bip

Vía | El nacimiento de la mente de Gary Marcus

Medir un metro parece una cosa fácil.

Cogemos una cinta métrica, la estiramos, marcamos entre el cero y el número cien (centímetros), y listos.

Pero claro, hace falta una referencia, algo que sea único y nos diga respecto a qué se mide ese metro. O lo que es lo mismo, nos hace falta un patrón, a partir del cual definir nuestro famoso metro.

El primer patrón de longitud apareció durante el siglo XVIII, y surgió de la disputa entre unos científicos. En 1790, el matemático, físico y astrónomo Huygens tenía la siguiente propuesta de patrón: con un péndulo de características determinadas, se medía la oscilación realizada durante un periodo de un segundo. Y a eso, se le llamaría metro.

Al parecer, la propuesta de Huygens no tuvo mucho éxito, ya que el año siguiente fue desbancada por otra con un despliegue de medios más llamativo. Se trataba de medir un cuadrante del meridiano de la Tierra, coger la diez millonésima parte de éste, y llamarla metro.

Aunque esta nueva propuesta fue criticada por no tener en cuenta la forma de la Tierra (y por cierto, el crítico no fue otro que el creador del primer patrón, Huygens), mantuvo su posición hasta 1875, cuando se creó un patrón de latón. Sin duda, algo más práctico, aunque con los problemas que tiene cualquier material ante variaciones de temperatura, entre otros.

Así, tras varios patrones que fueron conjugando materiales como la plata, el iridio o el platino, se llega a 1927, cuando se define el metro como la distancia entre las dos marcas del patrón de platino con 10% de iridio a 0 °C y 1 atmósfera.

Pero cuando todo parecía indicar que el patrón iba a ser algo físico, algo que se podía tener en la mano, llega el cambio en 1960, cuando se define el metro como 1.650.763,73 oscilaciones en el vacío de onda de la radiación emitida por el salto cuántico entre ciertos niveles de un átomo de criptón.

Se puede decir que los científicos no buscaban lo que se dice un patrón comprensible a primera vista.

Y esto fue así hasta 1983, cuando se hizo el último cambio de patrón. En la actualidad, se conoce el metro como la distancia recorrida por la luz en el vacío durante 1/299 792 458 segundos.

Pero no os preocupéis.

Vosotros seguid midiendo con vuestra cinta métrica, que tampoco os estaréis equivocando de mucho.

Más información | El metro como unidad de medida En Genciencia | La definición actual de metro En Genciencia | El nacimiento del metro