Jugo de Ciencia

José Utreras & Elise Servajean
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Los astrónomos Elise Servajean y José Utreras conversan sobre diferentes temas de ciencia desde como crear un color hasta la expansión del universo.

  1. May 22

    Radioastronomía

    Exploramos la radioastronomía desde sus inicios accidentales hasta descubrimientos impactantes. Las ondas de radio son radiación electromagnética invisible que podemos transformar en sonido o imágenes. Maxwell en 1860 mostró que electricidad y magnetismo viajan como ondas en el vacío. Heinrich Hertz produjo por primera vez ondas electromagnéticas de 5 metros en 1880. Edison, Tesla y Marconi intentaron detectar ondas del espacio en 1890 y pensaron que recibían señales de marcianos. El problema era la ionósfera: ciertas ondas rebotan en esta capa atmosférica. En 1933, Carl Jansky trabajaba para Bell Telephone resolviendo interferencias en comunicaciones transatlánticas. Detectó ruido que se repetía cada 23 horas 56 minutos: el período de rotación terrestre respecto a las estrellas. Provenía de Sagitario, dirección del centro de la galaxia. Publicó "Perturbaciones eléctricas aparentemente de origen extraterrestre." Los astrónomos dijeron que las ondas de radio "no eran de ningún interés." Grote Reber construyó el primer radiotelescopio en su patio: plato parabólico con tres receptores. Creó el primer mapa del plano galáctico a fines de los 30. Durante la Segunda Guerra avanzó la radiocomunicación. En 1942, James Stanley Hey investigaba antijamming para defensa británica. Detectó interferencia severa del Sol causada por manchas solares. No fue público por la guerra. Grote Reber publicó primero la detección solar. En 1944, Henk van de Hulst predijo que el hidrógeno emite ondas de 21 cm. Jan Oort quería detectarlas para mapear la galaxia. Pursel y Ewen lo detectaron primero con antena rudimentaria que salía por ventana de laboratorio y se inundaba cuando llovía. Contactaron a Oort explicándole cómo reducir ruido. Tres grupos publicaron simultáneamente en Nature 1951. Entre 1946-1959 descubrieron "estrellas de radio": fuentes pequeñas con mucha radiación variable. Cygnus A fue la primera. Resultaron extragalácticas. Las llamaron cuásares: agujeros negros supermasivos. En 1954, Burke y Franklin probaban antenas con nebulosa del Cangrejo y detectaron algo raro. Un astrónomo sugirió Júpiter. Se reían diciendo "veamos Júpiter hoy." Era Júpiter. Descubrimos su campo magnético. Chile tuvo el primer radiotelescopio latinoamericano: ROM (Radio Observatorio de Maipú) 1959-1999. Federico Rutllant lo inició para promover astronomía y atraer telescopios internacionales. Jorge May lo mantuvo 40 años. ROM observó Júpiter coordinando con hemisferio norte, desarrollando radioastronomía chilena. Hoy tenemos interferómetros: muchos telescopios trabajando como uno gigante. ALMA en Chile a 5,000 m. La imagen del agujero negro usó interferómetro del tamaño de la Tierra.

    Radioastronomía

  2. May 22

    Premios IgNobel 2022

    Exploramos la 32ª ceremonia de los Ig Nobel 2022, celebrada online. Premios a investigaciones serias publicadas en revistas prestigiosas que te hacen reír y pensar. Cardiología aplicada: cuando compañeros románticos se atraen, sus pulsos se sincronizan. Estudio con 140 personas mostró que sincronización de corazón y sudor de piel predice atracción mutua mejor que gestos. La gente es mala leyendo intenciones románticas. Literatura: por qué documentos legales son incomprensibles. Están mal escritos, usan "incrustación central" (frases dentro de frases), jerga legal y voz pasiva. Ejemplo: "Un hombre que una mujer que un niño que vi un pájaro que escuché conoce ama." Biología: constipación en escorpiones. Si un depredador los agarra, desprenden cola con aguijón, pero ahí está el ano. La vía digestiva se cicatriza: constipados de por vida. Comen presas pequeñas, son lentos, tienen menos descendencia pero viven mucho y se reproducen. Evolutivamente conviene soltar cola. Medicina: helado reduce efectos de quimioterapia. Crioterapia ayuda contra mucositis oral. Helado es menos molesto que masticar hielo y hace pasar mejor momento. Ingeniería: forma eficiente de girar perillas. 32 personas probaron perillas de 7 mm a 13 cm. Midieron cuándo usan dos, tres, cuatro o cinco dedos. Importante para diseñadores industriales. Historia del arte: rituales con enemas en cerámica maya (1986). Ilustraciones muestran pulgar en recipientes para controlar flujo. Usaban bebidas alcohólicas tóxicas en rituales. Vía oral causaba vómito, así que enemas. Un investigador se lo hizo y su profesor advirtió sobre dosis. Física: patitos nadan en formación porque ondas de mamá pato crean línea donde arrastre se invierte. Ganan empuje en lugares específicos. Patitos "surfean" onditas gastando menos energía. Paz: algoritmo para decidir cuándo mentir en chismes. Chisme es compartir información sobre ausentes. Esencial en cooperación pero puede perjudicar. Depende de cómo afecta tu bienestar: beneficio versus costo. Economía: por qué éxito depende más de suerte que talento. Simulación mostró que gente con mayor capital tenía talento ligeramente mejor que promedio. Muy talentosos no eran más exitosos. Proponen financiamiento aleatorio. Principio de Peter: promovidos por éxito anterior hasta nivel donde se vuelven incompetentes. Seguridad: crash test con alce en Suecia. Si vas a chocar con alce, pasa por detrás, no por delante.

    Premios IgNobel 2022

  3. May 22

    Chicas del radio y el agujero en la capa de ozono

    Exploramos consecuencias negativas de no entender descubrimientos científicos. Marie y Pierre Curie descubrieron el radio en 1898. Brillaba en la oscuridad porque el átomo se desintegra liberando partículas a gran velocidad. Se descubrió que encogía tumores. Sin ensayos clínicos, doctores estadounidenses lo inyectaban o daban a beber pensando que mataría "todo lo malo." Se usó en chocolate, pan, agua, pasta de dientes, cosméticos, relojes. Entre 1917-1926, la Corporación del Radio contrató mujeres para pintar relojes. Pintaban manecillas con radio para que brillaran en la oscuridad. El ejército las necesitaba. Usaban pinceles mojándolos con la lengua, consumiendo radio. Francis Spletcher tuvo molestia en dientes. Al sacarle uno, la mandíbula se rompió, se infectó y murió en un mes. El radio reemplaza calcio en huesos. Desde dentro dispara partículas haciendo hoyos. Huesos se debilitan y fracturan. Grace Fryer en 1922: dientes cayéndose, mandíbula llena de agujeros. Síntomas se repetían con mujeres pintando relojes. Una compañía contrató a Frederick Flynn para analizarlas. Dijo que estaban perfectas. Años después: era fraude, no era doctor. Cecil Drinker midió contaminación: todas tenían radio por todas partes, algunas con 15 años. Puntos brillantes en piernas. La corporación intentó publicar su reporte cambiado. Él lo publicó por su cuenta. Las "chicas del radio" demandaron. Tardaron dos años encontrando defensor. La compañía retrasaba juicios hasta que morían. Llegaron a acuerdo fuera de juicio sabiendo que morirían esperando. Cadáveres sellados con plomo porque siguen radiando. Eben Byers, golfista, se dañó brazo en 1927. Doctor recetó Radithor: agua con radio. Tomó 1400 botellas en 2 años. En 1931 se desprendió mandíbula. Murió a los 51. Su cuñado ordenó investigación. Se prohibió vender agua con radio. Clorofluorocarburos: en 1800s refrigeradores usaban elementos peligrosos. En 1893 uno explotó en Chicago matando 17. Fugas mataban gente. Thomas Midgley Jr. desarrolló CFCs: seguros. Normativas dijeron que solo CFCs podían usarse. Todo el planeta cambió refrigerantes. En 1974, Sherwood Rowland y Mario Molina mostraron que CFCs causan hoyo en capa de ozono. Ozono (O3) absorbe radiación ultravioleta. Luz ultravioleta incide en CFC, libera cloro que rompe ozono. En 1985 Joe Farman describe el agujero. 1987: 27 naciones firman Protocolo de Montreal. 1986: baja producción. Meta: terminar para 2000. Problema: CFCs tienen larga vida. Refrigeradores en vertederos liberan gas. Importante reciclar. 1992: NASA observó monóxido de cloro. 1995: Premio Nobel a Crutzen, Molina y Rowland por química atmosférica. Acuerdo de Copenhague: compuestos con cloro deben dejar de producirse en 2030. Necesitamos reciclaje y contención enorme.

    Chicas del radio y el agujero en la capa de ozono

  4. May 22

    Astrónomas: Caroline Herschel y Maria Mitchell

    Caroline Herschel nació en Alemania y creció en Hanover. Su padre era músico que educaba a sus hijos en matemáticas, astronomía y filosofía. Su madre no quería que aprendiera. Caroline se enfermó de tifus, estuvo en cama mucho tiempo y su padre le enseñó. Cuando él murió, su madre retomó la educación: se acabó el conocimiento. Su hermano William Herschel se fue a Inglaterra a ser músico. Pidió que Caroline fuera su ama de llaves. Ella cantaba como soprano en eventos pero no era su pasión. William se tentó por astronomía y Caroline lo ayudó. Construían telescopios en casa, pulían espejos. Hicieron los telescopios más grandes de la época. William descubrió Urano y se hizo famoso. Caroline hacía todo: casa, pulir espejos, anotar observaciones, cálculos. Catalogaron 2500 nebulosas y cúmulos. Cuando William viajaba, ella hacía sus propias observaciones. En 1783 encontró nebulosas sola. En 1787 publicó en la Royal Society: primera mujer en hacerlo. Enriqueció catálogo de John Flamsteed de 560 estrellas agregando 3000 más. En 1786 encontró su primer cometa. Descubrió 8 en total. Cuando descubrió el primero, le escribió a la Royal Society. Su hermano al día siguiente escribió haciendo notas sobre el descubrimiento innecesarias, vinculándose cuando ella ya lo había informado. William ganaba 200 libras al año. Caroline logró 50 libras tarde en su vida: primera mujer astrónoma remunerada. Fue primera mujer en entrar a la Royal Society como miembro honorífico a los 85 años. Murió en 1848. Maria Mitchell nació en Massachusetts en 1818. Su madre trabajaba en biblioteca, su padre era profesor y astrónomo aficionado. Familia protestante valoraba educación de mujeres. A los 12 años calculó con su padre momento exacto de eclipse solar. A los 16-17 fundó escuela donde podían asistir niñas y niños de color: controversial. Trabajaba medio tiempo en biblioteca. En 1847 a los 29 años, mientras su padre tenía fiesta, subió al techo, barrió el cielo y encontró manchita donde sabía que no había nada. Esperó tres días y calculó trayectoria del cometa. Otras personas lo vieron dos días después. Su mensaje llegó después pero ella lo descubrió primero. Recibió medalla de oro del rey de Dinamarca. Tercera mujer en descubrir cometa. Se hizo famosa. La invitaron a Academia Americana de Artes y Ciencias y Asociación Americana para Avance de la Ciencia. En primera convención mundial por derechos de mujeres la mencionaron como prueba de que mujeres podían hacer todo. La contrataron para observar movimiento de planetas para Marina de EE.UU. En 1858 organizó viaje a Europa visitando observatorios. Durante su ausencia, mujeres recaudaron fondos y le compraron telescopio nuevo. En 1865 fue primera profesora de astronomía y primera directora de observatorio en Vassar College: primera astrónoma profesional de EE.UU. Métodos poco convencionales: no ponía notas, no registraba asistencia. Llevaba estudiantes a observar, viajaban a ver eclipses, observaban manchas solares midiendo rotación del Sol. El observatorio siempre estaba abierto. En 1870 descubrió que le pagaban $800 y a colegas hombres $2500. Con otra profesora demandaron mismo sueldo. El college dijo que recibían "privilegios de damas": habitación amoblada y servicios. Ellas ofrecieron pagar. Les subieron arriendo más que a hombres. Amenazaron con renunciar. El college bajó renta a $500: $100 más que hombres. En 1876 dio discurso "La necesidad de las mujeres en la ciencia." Decía que es ridículo discutir si mujeres pueden dedicarse a ciencia si no tienen oportunidades. Luchó por acceso de mujeres a educación y trabajo.

    Astrónomas: Caroline Herschel y Maria Mitchell

  5. May 22

    El camino a los agujeros negros

    En 1783, John Michell escribió a Cavendish sobre un método para determinar masa de estrellas. Si la luz son partículas y las estrellas tienen gravedad, la luz se frena al escapar. Se preguntó: ¿qué pasa si una estrella es tan masiva que la velocidad de escape sea la velocidad de la luz? La luz volvería a caer. No veríamos la estrella, pero sí detectaríamos objetos orbitándola. En 1916, Karl Schwarzschild envió carta a Einstein con cálculos usando relatividad general: cómo se curva espacio y tiempo alrededor de estrellas esféricas. Había un punto donde todo se rompía: cuando la estrella adquiría cierto tamaño crítico, el tiempo se detenía en la superficie. Si era más pequeña, se desconectaba del universo. Einstein se rehusaba a creer que fuera real. En 1910 descubren primera enana blanca: estrella superdensa. En 1926 Arthur Eddington publicó "La Constitución Interna de las Estrellas" diciendo que estrellas con mucha gravedad tendrían corrimiento al rojo infinito: la luz perdería toda energía al escapar. Subrahmanyan Chandrasekhar en 1930, con 19 años en barco a Inglaterra, mezcló relatividad general con mecánica cuántica. Los electrones generan presión degenerada que sostiene la estrella, pero si presionas mucho se acercan a velocidad de luz. Hay masa máxima para enanas blancas: 1.5 veces masa del Sol. Si es mayor, colapsa indefinidamente. Eddington lo rechazó públicamente. Chandrasekhar abandonó esa área de investigación. En 1939, Oppenheimer y Volkov calcularon límite para estrellas de neutrones: 0.7 veces masa del Sol (hoy sabemos que es 2-2.5). Oppenheimer y su estudiante Snyder describieron lo que hoy llamamos agujero negro: un observador en superficie de objeto más masivo que límite crítico parecería congelado en caída libre para observador externo, pero quien cae cruza el horizonte sin notarlo y sigue cayendo hasta singularidad. Einstein en 1939 publicó artículo demostrando que no podían existir objetos más pequeños que tamaño crítico. Tras Segunda Guerra Mundial, John Wheeler pidió simulaciones de colapso estelar incluyendo todo: resistencia, energía, ondas de choque, reacciones químicas. Encontraron que el colapso no se detenía nunca. Wheeler se convenció de que existen los agujeros negros y comenzó a usar el término. Algunos editores se oponían porque tenía connotación obscena. En 1969, Zeldovich y Shakura publicaron que discos de acreción alrededor de agujeros negros emiten rayos X. En 1972, Paul Murdin y Luis Webster descubrieron que HD 226868 tenía compañera invisible de más de 6 veces masa del Sol: ni enana blanca ni estrella de neutrones. Cygnus X-1: primer agujero negro confirmado. John Wheeler acuñó "los agujeros negros no tienen pelo": se describen solo por masa, carga eléctrica y rotación. No hay información en superficie que diga qué los formó.

    El camino a los agujeros negros

  6. May 22

    Bestias marinas que nunca existieron

    En 1845, Albert Koch exhibió el Hidrarcos: serpiente marina de 35 metros, 400,000 libras, "Leviatán del diluvio". Koch era estafador. Había exhibido mastodonte con vértebras extra y colmillos verticales. Naturalistas lo descubrieron. Koch dijo que el mastodonte caminaba bajo esta bestia mayor. En Alabama encontró fósiles que gente usaba en chimeneas, cimientos, como almohadas. Ensambló el Hidrarcos mezclando huesos de diferentes animales con distinta osificación. Tenía heterodoncia (dientes de distintos tipos): común en mamíferos, no reptiles. En tour europeo, parte del cráneo se rompió. Vieron huesos de oído interno iguales a ballenas. Era Basilosaurus: ancestro de ballenas, no serpiente. En 1948, expedición soviética en desierto de Gobi (Mongolia) encontró garras gigantes. En 1954, Eugenio Malev las describió: Therizinosaurus cheloniformis. Therizo significa guadaña, chelon significa tortuga. Tortuga marina de 5 metros que cosechaba algas con garras. En 1970, Anatol Rozhdestvensky dijo: no es tortuga, es terópodo sobre dos patas. Hoy sabemos: dinosaurio terrestre de 10 metros de largo, 5 metros de altura, 5 toneladas. Las guadañas tiraban vegetación. Granjero, pero no submarino. En 1869, equipo poniendo líneas férreas en EE.UU. encontró fósiles. Edward Drinker Cope recibió huesos, describió Elasmosaurus: placa delgada y cola plana. Pensó: plesiosaurio con cuello corto y cola larga para propulsión. "Reptiles al revés" porque plesiosaurios tienen cuello largo. Su mentor descubrió: vértebras mal puestas. Lumbares eran cervicales. Cabeza al revés. Vértebra cervical conectada con cráneo estaba en la cola. Cope intentó recuperar publicaciones incorrectas para corregir sin cambiar fecha. Copia llegó a Othniel Marsh: rival de por vida. Guerra de los huesos. Elasmosaurus tiene 70 vértebras cervicales: cuello larguísimo y rígido. En 1911, Charles Walcott describió Hallucigenia: gusano poliqueto. En 1977, Simon Conway Morris publicó 18 páginas diciendo: animal que camina sobre púas en fondo barroso. Tentáculos huecos en parte superior para alimentarse. No tenía boca en extremo. "Su forma de vida es bastante problemática." En 1991, Lars Ramskold y Hou Xian-guang revisaron: es lobópodo (parecido a osito de agua extinto). Púas en espalda. Otra fila de tentáculos en otro plano del fósil. Mancha en cabeza era proceso químico. Sí tenía cabeza. Solo había que darle vuelta.

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  7. May 22

    La ciencia del azul

    En este episodio de Jugo de Ciencia exploramos la fascinante historia del color azul, desde los primeros pigmentos naturales hasta los descubrimientos sintéticos modernos. José Utreras y Elise Servajean nos llevan en un viaje a través de miles de años para descubrir por qué el azul, siendo el color favorito de la mayoría de las personas, es también uno de los más difíciles de obtener en la naturaleza. Comenzamos con los egipcios y su revolucionario azul sintético creado hace más de 5000 años, una receta que se perdió en el tiempo y que los arqueólogos han tenido que reconstruir mediante experimentos. Luego descubrimos el lápiz lazuli traído desde Afganistán, una piedra preciosa que producía el ultramar, un pigmento tan valioso que llegó a costar más que el oro. Los artistas del Renacimiento lo reservaban para pintar a la Virgen María y otras figuras importantes, mientras que Miguel Ángel posiblemente dejó una obra incompleta por falta de presupuesto para comprarlo. La historia continúa con el índigo extraído de plantas tropicales, usado por culturas desde los mayas hasta los japoneses para teñir textiles. Exploramos el misterioso azul de Prusia, descubierto accidentalmente en 1704 mientras alguien buscaba crear el elixir de la vida, y que terminó siendo usado en todo, desde las pinturas de Picasso hasta como antídoto para intoxicaciones por metales pesados. El azul cobalto nace de un encargo político de Napoleón, mientras que el azul ftalocianina revoluciona la industria por su intensidad y estabilidad. Cerramos con el YInMn, el azul más reciente descubierto en 2009 por accidente en un laboratorio de la Universidad de Oregón, que tiene la peculiaridad de reflejar el infrarrojo y mantener las superficies más frescas. A lo largo del episodio descubrimos cómo cada nuevo pigmento azul transformó el arte, la industria y hasta la política de su época.

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  8. May 22

    El interior de la Tierra Inge Lehmann y Marie Tharp

    En este episodio especial de Jugo de Ciencia exploramos los misterios del interior de nuestro planeta a través de las historias de dos científicas extraordinarias que revolucionaron nuestra comprensión de la Tierra. José Utreras y Elise Servajean nos llevan en un viaje desde la superficie hasta el núcleo terrestre, revelando cómo la sismología se convirtió en una ventana para mirar hacia las profundidades inaccesibles de nuestro mundo. Comenzamos con Inge Lehmann, la sismóloga danesa nacida en 1888 que vivió 105 años y cambió para siempre nuestra comprensión del planeta. Educada en la primera escuela mixta de Dinamarca, Inge estudió matemáticas en Copenhague y Cambridge antes de dedicarse a la sismología. Trabajando con datos de terremotos alrededor del mundo, notó algo peculiar en cómo viajaban las ondas sísmicas: las ondas S desaparecían después de cierta distancia, mientras que las ondas P creaban una misteriosa "sombra sísmica". En 1936 propuso algo revolucionario: el núcleo de la Tierra no era una masa uniforme, sino que estaba dividido en dos partes con propiedades diferentes, un núcleo externo líquido y un núcleo interno sólido. Aunque tomó veinte años para que la comunidad científica aceptara su descubrimiento, hoy la frontera entre ambos núcleos lleva su nombre: la discontinuidad de Lehmann. La segunda mitad del episodio nos presenta a Marie Tharp, geóloga estadounidense nacida en 1920, cuya historia es tan fascinante como frustrante. Formada en geología del petróleo durante la Segunda Guerra Mundial, Marie llegó a la Universidad de Columbia como asistente, donde sus habilidades de dibujo técnico la pusieron a cargo de convertir datos de sonar del fondo oceánico en mapas comprensibles. Al analizar estos datos, descubrió algo extraordinario: una enorme dorsal que recorría el centro del Atlántico con una fisura en su cima, evidencia irrefutable de la deriva continental. Sin embargo, su descubrimiento fue ridiculizado inicialmente por sus colegas masculinos, quienes publicaron los hallazgos sin incluirla como autora durante años. Finalmente, en 1959, el explorador Jacques Cousteau confirmó sus observaciones filmando la dorsal, y Marie recibió el reconocimiento que merecía. Sus mapas del fondo oceánico cambiaron completamente nuestro entendimiento de la tectónica de placas.

    El interior de la Tierra Inge Lehmann y Marie Tharp
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