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Métodos computacionales explican el éxito de la Roja en el Mundial de Sudáfrica

COMPUTACIÓN


Iniesta golpea el balón ante Van der Vaart. (Foto: EFE)

Cuando Iniesta empotró el balón en la portería holandesa, no solo se ganó el mundial, se culminó una jugada de ocho toques desde el área de Casillas hasta la línea de gol. Fue el producto de un fútbol elaborado que ahora han estudiado investigadores españoles para caracterizar de manera estricta y neutral el estilo de juego de la selección española.
El trabajo conjunto entre varias universidades, publicado en la revista Journal of Systems Science and Complexity, señala que la capacidad de España para desarrollar su juego de combinación, especialmente en posiciones ofensivas, fue la clave para que la Roja se alzara con el trofeo mundial por primea vez en la historia.
“Esta investigación utiliza la aplicación de técnicas de  tratamiento de redes de sistemas complejos a la red de pases del juego de la selección española en el Mundial de 2010,  centrándose principalmente en los partidos trascendentales, dentro de la fase final de Sudáfrica, las eliminatorias y la final”, explica a SINC Antonio Miguel Mora García,  investigador del departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores de la Universidad de Granada y uno de los autores del estudio.
“La idea del trabajo era caracterizar de manera formal y objetiva el estilo de juego de la selección española durante el Mundial de Sudáfrica”, destaca Carlos Cotta, otro de los autores e investigador del departamento de Lenguajes y Ciencias de la Computación de la Universidad de Málaga.
Para analizar el fútbol de la Roja, los científicos aplicaron a los pases modelos de redes capaces de mostrar las interacciones entre jugadores, hacia dónde se dirigía el pase y en qué zona del campo se realizaba.
Los investigadores querían “analizar el juego desde una perspectiva espacio-temporal” para comprender la dinámica de la selección española. Estudiaron la dimensión espacial para valorar el juego de los deportistas en diferentes zonas del terreno y su interacción con los compañeros. Con el análisis temporal tuvieron en cuenta las diferentes fases de cada partido, en las que un equipo puede cambiar, por ejemplo, de dominado a dominador, o por cambios tácticos de modelo de juego.
Los resultados obtenidos se dividieron en ventanas temporales de quince minutos para conseguir una secuencia de instantáneas sobre el partido y su evolución. “Así pudimos observar de qué manera el hecho de que un partido se jugara bien o mal se reflejaba en el modelo obtenido”, comentan los autores.
“Los casos más claros son el encuentro contra Paraguay (cuartos de final), en el que la opinión general es que se jugó un mal partido, y la semifinal contra Alemania, posiblemente el mejor partido de España en el Mundial”, subraya Cotta.
En el partido contra el equipo sudamericano, las redes de pases fueron menos estructuradas, el juego más discontinuo, más lejos de la portería paraguaya y con mayor protagonismo de los jugadores menos creativos.
Por contra, en la semifinal contra el cuadro germano se apreció una estructura más rica, con secuencias de pases más largas, a mayor velocidad, con juego próximo al área alemana y con un protagonismo de los jugadores más creativos de la selección española.
Los investigadores concluyen que el juego de la selección española es similar a una red de mundo pequeño, un modelo matemático en el que la mayoría de los nodos no son vecinos entre sí, y sin embargo todos pueden interconectarse desde cualquier punto en un pequeño número de enlaces.
“Este tipo de modelos basados en interacciones espacio-temporales se han revelado como muy válidos desde el punto de vista descriptivo del juego, y nuestra idea es profundizar considerando otras métricas que puedan enriquecerlo”, concluyen los investigadores.

Fuente: SINC

Inventan un nuevo microscopio para ver mejor cómo se mueven moléculas y átomos

INGENIERÍA


El nuevo microscopio inventado en la Universidad Estatal de Michigan permite a los científicos vislumbrar mucho mejor los movimientos de átomos y moléculas. (Foto: Cortesía de la Universidad Estatal de Michigan)

Los microscopios electrónicos permiten a los científicos ver la estructura de microorganismos, células, metales, cristales y otras estructuras diminutas que no eran visibles con los microscopios ópticos. Pero, aunque estas imágenes han permitido a los científicos realizar grandes descubrimientos, la relación entre la estructura del objeto observado y su función sólo podía ser estimada debido al carácter estático de las imágenes conseguidas mediante los microscopios electrónicos. En la década de 1990, unos investigadores añadieron la dimensión faltante, el tiempo, mediante el uso de un láser que permite capturar imágenes de moléculas gaseosas a medida que experimentan reacciones químicas.
Recientemente, el equipo del físico Chong-Yu Ruan, de la Universidad Estatal de Michigan en Estados Unidos, ha llevado estas "películas moleculares" al nivel de la escala nanométrica, que es donde las propiedades de los materiales comienzan a cambiar. El logro tecnológico conseguido por estos científicos tiene aplicaciones en diversas tecnologías nanoelectrónicas así como en el sector de las energías limpias.
El equipo de Ruan es uno de los pocos en el mundo que ha desarrollando activamente una tecnología de microscopía electrónica capaz de ofrecer imágenes en escalas del orden de los femtosegundos.
Un femtosegundo es una milbillonésima de segundo. Para tener una idea clara de cuán breve es ese espacio de tiempo, basta considerar que un femtosegundo es a un segundo lo que un segundo es a unos 32 millones de años. Desde la lógica de nuestro mundo cotidiano, cuesta creer que en el universo ocurran cosas con tanta rapidez como para tener que medirlas en femtosegundos. Pero a escala molecular y atómica sí se dan hechos tan fugaces, como por ejemplo dentro de las reacciones químicas o en el tráfico de cargas eléctricas.

Ocaso y muerte de un planeta

ASTRONOMÍA


Ilustración del ocaso del planeta. (Foto: David Jimeno)

Investigadores de varias instituciones, liderados por Jorge Lillo-Box y David Barrado, del Centro de Astrobiología (CSIC‐INTA), en España, han estudiado el sistema formado por una estrella gigante roja y su planeta (Kepler‐91 b), cuya órbita es extraordinariamente próxima a la estrella. La estrella, una gigante también denominada KOI-­133 y que ahora se encuentra en un proceso de expansión de sus capas externas, acabará devorando al planeta.
Durante cuatro años, el telescopio espacial Kepler ha estado obteniendo datos de multitud de estrellas candidatas a albergar planetas. Una de estas candidatas era KOI‐2133, una estrella gigante roja de la cual este trabajo ha derivado propiedades físicas como la masa, el radio o la edad de manera precisa mediante el uso de la astrosismología, técnica análoga al estudio de los terremotos en nuestro planeta, y que incluye un detallado estudio teórico.
Este análisis ha requerido observaciones complementarias llevadas a cabo con el espectrógrafo CAFÉ (Calar Alto Fiber‐fed Echelle spectrograph) y la cámara AstraLux (ambos instalados en el telescopio de 2,2 metros del Observatorio de Calar Alto). Además, el análisis minucioso de los datos de Kepler también ha permitido identificar pequeños cambios en su curva de luz, tanto disminuciones periódicas debidas a los eclipses que provoca el planeta, como modulaciones en la intensidad, lo cual verifica la presencia de un planeta, además de las provocadas por la sismicidad.
Para confirmar la existencia del planeta Kepler-­91 b se ha empleado el método de variaciones elipsoidales que consiste, básicamente, en la detección de la deformación de la superficie de la estrella por las fuerzas de marea ejercidas por el paso del planeta. Hasta la fecha solo se han detectado con este método unos quince planetas, ya que se necesitan unas determinadas condiciones muy específicas que pocas veces se dan para poder aplicarlo. En cualquier caso, estos planetas orbitan alrededor de estrellas en una fase tranquila de su vida, con tamaños similares al Sol y sus planetas tienen asegurada una larga vida en ambientes estables. El ambiente de Kepler-­91 b es totalmente distinto.
La atmósfera planetaria de Kepler-­91 b, el nombre de este planeta, parece inflada, probablemente debido a la intensa radiación estelar, ya que el planeta está tan sumamente cerca de su estrella que tarda tan solo 6.24 días es dar una vuelta a su alrededor. Es, por tanto, el planeta más cercano a una estrella gigante roja conocido, lo que lo convierte en el primer candidato a ser engullido por su estrella. Esto sucederá en un plazo inferior a 55 millones de años, un periodo de tiempo muy reducido a escalas astronómicas.
La cercanía del planeta y el gran tamaño de la estrella implican que un ocho por ciento de la bóveda celeste del planeta estaría ocupado por la visión rojiza de su estrella. Si tenemos en cuenta que, en el caso de la Tierra, el Sol o la Luna ocupan en la bóveda celeste un 0.0005%, podemos hacernos una idea del panorama que podría verse en el cielo diurno de Kepler-­91 b: una inmensa bola roja ocupando una fracción muy significativa del cielo y una intensidad luminosa extraordinaria.
Otra particularidad es que, dada la arquitectura del sistema, una fracción de la parte de la cara oculta del planeta debería estar iluminada. Un fenómeno análogo al sol de medianoche en los polos de la Tierra, pero que ocurriría en cualquier región del planeta. Comparativamente, en la actualidad, la estrella tiene un radio de 6,3 veces el radio del Sol y el planeta gigante gaseoso tiene un radio de 1,38 veces el radio de Júpiter y una masa de 0,88 veces la masa de Júpiter.
Este trabajo está basado parcialmente en observaciones llevadas a cabo por el Centro Astronómico Hispano-­Alemán, en Calar Alto (Almería, España), operado conjuntamente por el Instituto Max Planck de Astronomía (Heidelberg) y el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-­ CSIC, Granada).
Además, este trabajo hace uso de tiempo de observación gestionado tanto por el observatorio como de tiempo garantizado de ambos centros de referencia. Ha sido posible por el uso intensivo del espectrógrafo CAFÉ, el primer instrumento desarrollado y construido por el observatorio de Calar Alto, demostrando una vez más la necesidad de disponer de telescopios de tamaño medio e instrumentación de última generación en proyectos dedicados, que requieren un gran número de noches, y representa un modelo a seguir en el desarrollo del espectrógrafo Carmenes, un instrumento diseñado por un consorcio de 11 instituciones españolas y alemanas y piedra fundamental de la explotación del observatorio en los próximos años.

Fuente: CAB

La polémica hipótesis de que la Tierra está en el centro del universo

COSMOLOGÍA


Esta imagen de todo el firmamento muestra el fondo cósmico de microondas en el universo de 13.770 millones de años atrás, revelando las fluctuaciones térmicas que aquí se muestran como diferencias de color y que corresponden a las "semillas" que crecieron hasta convertirse en las primeras galaxias. (Imagen: NASA / WMAP Science Team)

En un reciente estudio, se ha demostrado que no es correcta una hipótesis que planteaba la posibilidad de que nuestro planeta estuviera, con el sistema solar y la Vía Láctea, en una zona del espacio que sería el centro del universo. Según esta hipótesis, no existiría la energía oscura, y la aceleración de la expansión del universo sería en muchos aspectos una mera ilusión.
En 2011 se otorgó el Premio Nobel por el descubrimiento de que la expansión del universo se está acelerando. Una idea para explicar esa aceleración y que cuenta con muchos partidarios en la comunidad científica es la de que está causada por una fuerza misteriosa llamada energía oscura, que, según las estimaciones más aceptadas, constituye casi las tres cuartas partes de la energía del universo.
Una explicación alternativa, mucho más polémica, es que la Tierra, nuestro sistema solar y la Vía Láctea se encuentran en el centro del universo. Esa hipótesis contradice la idea muy aceptada por la comunidad científica de que el universo no tiene centro. Pero si esta llamativa explicación fuese cierta, entonces el fenómeno de la aparente aceleración cósmica podría explicarse sin tener que recurrir a la existencia de la energía oscura y, esencialmente, como una ilusión.
Sin embargo, el nuevo estudio, realizado por Robert Caldwell y Nina Maksimova, del Dartmouth College en Hanover, New Hampshire, Estados Unidos, demuestra que ese modelo no concuerda con diversas pruebas observacionales. En el firmamento se detecta lo que se conoce como fondo cósmico de microondas, y que no es otra cosa que el "resplandor" remanente del Big Bang, la colosal explosión con la que nació el universo. Los autores del nuevo estudio calcularon cómo ese brillo residual podría resultar afectado si la Tierra estuviera en la zona central del universo y por lo tanto lo viéramos desde este singular punto de observación. Los resultados de los cálculos indican que las predicciones hechas a partir del modelo polémico no concuerdan en absoluto con las mediciones hechas de ese resplandor cósmico primigenio.

Una singular antena para controlar mejor los reactores prácticos de fusión nuclear

INGENIERÍA


A la izquierda, modelo de la nueva antena, diseñada para su instalación en el reactor de fusión nuclear Alcator C-Mod del MIT, un reactor experimental del tipo tokamak. A la derecha, uno de los autores del trabajo de investigación y desarrollo de la antena, vistiendo un traje especial como los usados en la sala blanca de un centro de microelectrónica, a fin de mantener limpio el interior de la máquina. (Foto: T. Golfinopoulos)

La fusión nuclear es un proceso del todo distinto a la fisión nuclear. La fisión, que es la empleada por las centrales nucleares, consiste en fragmentar núcleos de átomos, y conlleva la emisión de mucha radiactividad. En cambio, la fusión nuclear, que es la que hace funcionar a las estrellas, consiste en juntar núcleos de átomos, y se evita toda la problemática de la radiactividad de las centrales nucleares. La fusión nuclear puede, por tanto, ser vista como una alternativa ecológica a la muy contaminante fisión nuclear.
La tecnología necesaria para un reactor de fusión nuclear se está consiguiendo poco a poco, a diferencia de la tecnología de fisión que es operativa desde mediados del siglo XX.
Uno de los retos a los que se enfrentan los diseños de reactor de fusión nuclear es regular el flujo de calor y de partículas en su interior.
Un nuevo y revolucionario dispositivo, ideado por el equipo de Theodore Golfinopoulos y Brian LaBombard, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Cambridge, Estados Unidos, podría ser una solución idónea para superar ese reto. El dispositivo, que se puede describir como una antena, aprovecha vibraciones resonantes, presentes de modo natural, para regular el flujo de partículas y de calor en los bordes de la masa de plasma dentro de un reactor de fusión nuclear del tipo tokamak.
La mayoría de los reactores experimentales de fusión nuclear del mundo, como el del Centro de Ciencia del Plasma y Fusión del MIT, son del tipo tokamak, en los que se usan poderosos campos magnéticos para retener el plasma caliente dentro de una cámara en forma de dónut (o toroidal). El término tokamak proviene del nombre ruso del primer reactor de esta clase en la historia de la humanidad, el desarrollado en Rusia en la década de 1960.
Los reactores del tipo tokamak son capaces de albergar plasma extremadamente caliente (10 veces más caliente que el Sol) y mantenerlo en el estado deseado mientras se captan las enormes cantidades de energía producidas en el proceso de fusión. Por supuesto, todo depende de la estabilidad que se consiga al mantener el plasma ultracaliente dentro. Y esta es una tarea complicada.
La turbulencia en el borde de un tokamak determina en gran medida cuán permeable es el borde de la masa de plasma al calor y a las partículas. A su vez, la cantidad de calor y partículas que se escapan del borde de la masa de plasma determina el rendimiento de la máquina y condiciona su diseño. Si hay muy poco confinamiento, el plasma no se calienta lo suficiente como para alcanzar las temperaturas de fusión sin que haya que construir una máquina enorme y costosa. Si hay demasiado confinamiento, las impurezas (generalmente átomos de carbono o de metales de la pared) se acumulan en el interior del plasma de hidrógeno, haciendo que sea imposible mantener un estado estable. Una gran parte de la investigación en física de la fusión se dedica a lograr mejores formas de control, para lograr un equilibrio adecuado entre estos extremos.
La nueva antena logra inducir fluctuaciones en el plasma que son similares a las que ocurren de manera natural y que sirvieron de inspiración a los creadores de la antena. En algunas situaciones, las vibraciones estimuladas por la antena son el rasgo predominante en el segmento relevante del espectro de frecuencias. Todo esto se ha logrado usando sólo 2 kilovatios, una cantidad de energía insignificante si se la compara con la energía necesaria para calentar el plasma, y aún más insignificante en comparación con la energía que genera la reacción de fusión nuclear inducida.

Un modelo matemático predice la expansión de los virus en función de los vuelos entre ciudades

MATEMÁTICAS


Simulación del mundo según el modelo matemático, con la ciudad de Madrid como referencia. (Foto: Dirk Brockmann)

Para un virus como el H1N1, causante de la pandemia de gripe de 2009, Madrid está más cerca de Londres de lo que dicen los mapas. Investigadores alemanes han diseñado un modelo matemático que sustituye la distancia geográfica por una basada en el tamaño de las ciudades y la frecuencia de sus vuelos. El programa predice así el origen y la expansión de una enfermedad.
Los autores del estudio, publicado esta semana en la revista Science, han considerado los caminos más probables que seguirían los virus dentro de la red de vuelos de todo el mundo.
Estos expertos basan su modelo, que explica la dinámica global de expansión de de enfermedades, en la idea de que en un mundo tan conectado como el actual, las distancias geográficas ya no pueden ser la base de los patrones de expansión de los virus.
“El método sirve para fenómenos contagiosos que se propagan a través de una red, entre ellos las enfermedades altamente infecciosas”, indica a SINC Dirk Brockmann, uno de los autores del trabajo e investigador de la Universidad de Humboldt en Berlín (Alemania).
Así, esta teoría computacional puede encontrar los lugares donde llegará una epidemia en primer lugar o la velocidad con la que lo hará, sin tener en cuenta las características particulares del patógeno que la provoca.
“Hay patrones que se pueden predecir sin el conocimiento de parámetros específicos como la tasa de infección y la de recuperación”­, señala Brockmann. Aunque la velocidad de propagación depende de estas variables, la forma en que el contagio se distribuye por una red es siempre el mismo.
Los ensayos han permitido simular adecuadamente la dinámica seguida por el virus de la gripe H1N1 en 2009 o el Síndrome Respiratorio Agudo Severo (SARS, en sus siglas en inglés), otra enfermedad vírica que causó estragos en 2003.
“Consideremos tres lugares como Madrid, Londres y una ciudad española más pequeña con un aeropuerto que conecta con Madrid, por ejemplo, Málaga –explica el investigador alemán–. Con un mismo número de madrileños infectados, habrá una mayor cantidad de ellos que viajen a Londres, por lo que la capital británica está más cerca, aunque aparezca lejos en el mapa”.
“En otras palabras, si una infección comienza en un lugar remoto, alcanzará rápidamente las principales ciudades –continúa Brockmann–. Sin embargo, si se inicia en una gran población llegará rápidamente a otras localizaciones importantes, pero no necesariamente a sitios remotos”.
Los autores indican que el modelo y la simulación matemática que han diseñado pueden utilizarse para adelantarse a las consecuencias de una enfermedad y frenar así su avance. 
“En el futuro, esperamos que nuestro método pueda mejorar los que ya existen para predecir la propagación de una enfermedad y ayudar a entender otros fenómenos como la expansión de virus informáticos o la transmisión de información”, concluye el científico.

Fuente: SINC

Existe una amplia variedad de condones  en el mundo y, desde hace décadas, son varias las compañías que luchan por crear el más delgado de estos con el fin de proporcionarle a sus usuarios la mayor sensibilidad posible, así como para evitar los constantes comentarios hechos en torno a ellos en los que se les tacha de incómodos.

Así, con un grosor equivalente a la sexta parte de un cabello humano, el preservativo más delgado del mundo fue desarrollado por científicos de Japón, en donde fue lanzado recientemente al mercado, ostentando su delgadez en su nombre.

El Sagami Original 0.01 mide precisamente eso, apenas 0.01 milímetros de espesor. Esto, comparado con un pelo que en promedio tiene un grosor de 0.06, lo convierte en el condón más fino hasta ahora.

Hecho a base de poliuretano ultraligero, este condón japonés fue diseñado por la compañía Sagami Rubber, una de las líderes en este rubro en el mercado oriental, a la cual le llevó alrededor de 10 años de trabajo y más de 20 mil condones utilizados para el proceso de pruebas de calidad.

Por si fuera poco, entre las virtudes con las que cuenta el nuevo preservativo está el hecho de ser antialérgico, más estable en el tiempo y no tóxico.

La japonesa Sagami es pionera en lo referente a la tecnología anticonceptiva. Fue la primera en crear el preservativo de color y en 2005 desarrolló una versión ultrafina, de 0.02 milímetros, que precedió al Sagami Original 0.01.

Por otra parte, en Tokio fue tal el furor de este producto lanzado hace dos semanas que se agotó inmediatamente, esto a pesar de que la caja de cinco unidades cuesta 12 dólares.

“A primera vista este condón es tan delgado y frágil que algunos podrían ser poco escépticos en su durabilidad. No obstante, resultó ser práctico en su uso, como nuestro lector confirmó (…) A nuestro lector que lo probó le gustó y dice que realmente puede sentir la diferencia. Él nos pidió más de estos”, publicó Condom-Sizes.org en su reseña.

Actualmente, los productos de Sagami Rubber superan la tecnología anticonceptiva occidental, incluso en comparación con la marca más grande de Estados Unidos, cuyo preservativo más delgado es de 0.06 milímetros de espesor.

Aún así, desde la compañía nipona prometieron seguir investigando para hacer sus condones cada vez más finos, e incluso planean llegar a desarrollar uno de hasta 0.008 milímetros de espesor.

“Honestamente, no sé cómo podremos hacerlos más delgados que esto”, dijo un investigador de Sagami a Tokyo Sports. No obstante agregó que “siempre y cuando haya una necesidad de uno más fino, vamos a seguir investigando una delgadez de 0.009 y 0.008 milímetros”.

Por otra parte, el condón de Sagami Rubber bate extraoficialmente el récord mundial Guinness para el condón más delgado, el cual es de 0.038 milímetros de espesor, logrado en enero de 2012 por Okamoto Industries, Inc.

Mientras tanto, los científicos en el mundo siguen encontrando formas de experimentar con un material llamado “grafeno”, lo que en teoría podría llevar al condón más delgado creado jamás. No obstante, en lo que esto ocurre, el récord pertenece a la marca japonesa.

Fuente: laflecha.net

Descubren en Brasil dos impresionantes especies de avispa hasta ahora desconocidas

ENTOMOLOGÍA


Una hembra de Abernessia giga. (Foto: Cecilia Waichert. CC-BY 3.0)

Gracias a una reciente investigación científica, dos nuevas especies de avispa han sido agregadas al raro género Abernessia, el cual ahora contiene un total de solo cuatro especies conocidas.
Se cree que las dos nuevas especies, Abernessia giga y Abernessia capixaba, son endémicas de Brasil, al igual que en general parecen serlo el resto de especies de este género.
Ambas avispas se distinguen por su gran tamaño (casi 3 centímetros de longitud) y por tener un llamativo color negro con un brillo metálico típico de todas las especies de esta familia.
El hallazgo y la descripción científica de estas dos nuevas especies son obra de Cecilia Waichert y James P. Pitts, ambos del Departamento de Biología de la Universidad Estatal de Utah en Estados Unidos.
El enigmático género Abernessia forma parte de la familia Pompilidae cuyos miembros a menudo son denominados "avispas de las arañas" debido a la tendencia que tienen a parasitar a estas últimas.
Las hembras de estas avispas atacan a su presa arácnida picándola con el aguijón e inyectándole un veneno paralizante, tras lo cual la llevan a su nido y allí depositan en el abdomen de la araña un único huevo. La larva de avispa crecerá nutriéndose de la araña.
Se cree que hay relación de causa-efecto entre el tamaño de la presa y el tamaño del individuo surgido del huevo de avispa. Los nacimientos de avispas de gran tamaño se producen en nidos que contienen presas de gran tamaño.