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Número 6. Formato FÍSICO

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Descripción

¿De qué estamos hechos? De materia. ¿Qué es la materia? Silencio. O múltiples y distintas respuestas que, de un modo u otro, intentaban ofrecer alguna explicación a uno de los mayores misterios de la existencia. Esta ha sido durante mucho tiempo nuestra situación ante una de las preguntas que más nos inquietan a los seres humanos. Y que encerraba, en su esencia, nuestro desconocimiento sobre la naturaleza y composición de la realidad. Afortunadamente, gracias a los más recientes avances científicos, una serie de descubrimientos y teorías han empezado a arrojar luz acerca del modo en que debemos proceder para obtener respuestas seguras. Nos internan además en un escenario repleto de fascinantes desafíos pues nos encontramos, sin duda alguna, en los mismos límites de las fronteras de la ciencia.

En el dossier de este número se resumen las aportaciones actuales más importantes y reveladoras, y se presentan algunas pistas acerca de las sorpresas que nos esperan en el futuro. Se incluyen artículos sobre historia de la ciencia (¿Qué es la materia? Crónica de una búsqueda infinita), mecánica cuántica (Atravesando paredes. La magia de la materia según la mecánica cuántica), física de partículas (Preguntas en la Frontera: Hacia un nuevo modelo de partículas elementales: ¿descubriremos algo nuevo e inesperado? / En la búsqueda de lo más pequeño: la estructura generacional de las partículas elementales), física fundamental (Antimateria. El reverso de la materia), cosmología (La misteriosa materia oscura) y filosofía (Los cimientos del universo. La naturaleza de la materia en la historia del pensamiento).

Y en  miscelánea y secciones se presentan interesantes artículos sobre historia (La última singladura de la nao Santa María, capitana de Colón), divulgación científica (Isaac Asimov: el maestro de la divulgación científica / Entre el mito y la ciencia: fenómenos naturales insólitos recientemente explicados), educación (Contra el maltrato a los animales no humanos: Asociación Interuniversitaria para la Defensa de los Animales), tecnología (Hitos históricos de la tecnología: el Titanic), astrobiología (¿Es importante el cráter Gale para la búsqueda de vida en Marte?) y arqueología (El disco de Festo y otros sistemas de escritura perdidos). Todo esto en el número 6 de Fronteras de la Ciencia, su revista de alta divulgación científica.

Dossier 6

DOSSIER: EN LOS LÍMITES DE LA MATERIA ¿DE QUÉ ESTAMOS HECHOS?

Historia de la Ciencia: ¿Qué es la materia? Crónica de una búsqueda infinita 

Si observamos por un microscopio, el mundo que se revela ante nuestros ojos tiene poco o nada que ver a aquel con el que comúnmente nos relacionamos en nuestra vida diaria. Y cuanto mayor es la capacidad de aumento del instrumento que empleemos, mayor riqueza y complejidad descubrimos. De modo que es casi natural que el ser humano, en su afán por desentrañar los secretos del universo, se haya planteado si este proceso puede ser llevado a cabo indefinidamente o, por el contrario, existe algún límite fundamental a partir del cual ya no es posible seguir. En este artículo se expone una perspectiva histórica sobre los primeros pasos en esta búsqueda para descubrir qué es la materia, aquello que conforma la realidad y le otorga sustancia física.

Mecánica Cuántica: Atravesando paredes. La magia de la materia según la mecánica cuántica 

La salud del planeta a medio y sobre todo a largo plazo no es posible sin la reducción mundial de las emisiones de gases de efecto invernadero, lo cual a su vez no es posible sin un cambio radical en el modelo energético global. Conseguir un desarrollo climáticamente sostenible implica asumir un modelo energético sostenible, lo que pasa inexorablemente por realizar un cambio social y desarrollar nuevas fuentes de energía lo más seguras, eficientes e inocuas posibles.

Física de Partículas: Preguntas en la Frontera.

Hacia un nuevo modelo de partículas elementales: ¿descubriremos algo nuevo e inesperado?

La comprensión del mundo en que vivimos siempre ha fascinado al ser humano. Desde los primeros filósofos hasta los científicos modernos se han planteado cuestiones como “¿De qué está hecho esto?” o “¿Por qué sucede esto?”. Durante el siglo pasado se formuló una teoría que intentaba resolver uno de estos interrogantes, el modelo estándar de la física de partículas, el cual utilizaba unas pocas partículas elementales para explicar las observaciones obtenidas en diferentes experimentos a lo largo de los años. Aunque la teoría se ha demostrado que funciona muy bien en términos generales, existen todavía ciertos resultados que no encajan en ella, lo que nos lleva a pensar que aún son necesarios estudios más profundos para mejorar nuestra comprensión del universo.

En la búsqueda de lo más pequeño: la estructura generacional de las partículas elementales

El avance sostenido durante un siglo en física de partículas ha desvelado los componentes más elementales de la materia hasta distancias de millonésima de billonésima de centímetro. Esta exploración nos ha enseñado que un número de componentes que se pueden contar los dedos de la mano y las leyes que dictan su interacción permiten explicar la inmensa mayoría del universo visible. Pero no todo. Es en el estudio del resto donde yace el progreso en física fundamental y donde tal vez descubramos una nueva realidad que ni siquiera hemos imaginado.

Física Fundamental: Antimateria. El reverso de la materia

La creencia generalizada imperante a principios del siglo XX según la cual toda la materia del universo estaría formada por unos pocos ladrillos fundamentales, las partículas subatómicas denominadas electrones, protones y neutrones, pronto se vio contradicha por evidencias de que existían muchas más partículas, y de que, además, por cada especie de partícula existía una antipartícula. En este artículo se ofrece una perspectiva general sobre la antimateria, desde sus fundamentos teóricos, que supusieron una revolución conceptual, hasta sus aplicaciones más punteras en medicina y ciencia de materiales, pasando por los numerosos e interesantes experimentos realizados en el CERN durante las dos últimas décadas, para crear y analizar átomos de antimateria.

Cosmología: La misteriosa materia oscura

A lo largo del primer tercio del siglo XX, una serie de observaciones astronómicas evidenciaron severas discrepancias entre las predicciones arrojadas por los modelos existentes para el cálculo de velocidades orbitales en galaxias y cúmulos galácticos, y sus correspondientes medidas experimentales. Tales discrepancias ponían de manifiesto que los efectos gravitatorios asociados a la materia no bastaban para explicar su comportamiento. Parecía conveniente, pues, buscar alternativas a las teorías barajadas, bien mediante la modificación de las leyes físicas puestas en juego o bien mediante la introducción de nuevos actores, desconocidos hasta el momento y que planteaban un dramático incremento en la complejidad del universo.

Filosofía: Los cimientos del universo. La naturaleza de la materia en la historia del pensamiento

En filosofía, la materia ha sido generalmente considerada como la base constituyente del mundo físico. Han sido múltiples las corrientes, en la historia de la metafísica, que han abordado la problemática de su naturaleza y origen. En este artículo se presentan los principales hitos alcanzados, y se establecen nuevas hipótesis sobre su conocimiento e interpretación. Además se ofrece un nuevo constructo ontológico, basado en el diálogo entre filosofía y ciencia, para la comprensión de la materia como fenómeno cósmico que trasciende lo que las escuelas tradicionales del pensamiento han expuesto sobre ella.

MISCELÁNEA

Historia: La última singladura de la nao Santa María, capitana de Colón

Uno de los sucesos más inexplicable de la historia son las extrañas circunstancias que rodearon la pérdida de la nao “Santa María”, capitana de Colón, en la noche del 24 al 25 de diciembre de 1492. Fue arrastrada por las corrientes hasta que varó en un arrecife de la actual Bahía de Cabo Haitiano, lo que obligó al Almirante a dejar a treinta y nueve hombres en la Isla Española, en el Fuerte de Navidad, y regresar a España con sólo una carabela, la “Niña”. ¿Qué sucedió esa noche en la que Colón se dirigía al poblado del cacique Guacanagarí? ¿Cuáles fueron las circunstancias de ese naufragio? En este artículo, fruto de un profundo trabajo de investigación multidisciplinar (náutico, astronómico, hidrográfico, meteorológico y arqueológico), que tiene como objetivo principal determinar la situación de sus restos, se desvela gran parte de este enigma. Ofrece una novedosa e insólita reconstrucción de la última singladura de la “Santa María”, hecho que marcaría uno de los momentos más decisivos de la Historia de España, Iberoamérica y del mundo.

SECCIONES

Carta del Director: Isaac Asimov, el maestro de la divulgación científica

Fronteras Visual: Entre el mito y la ciencia. Fenómenos naturales insólitos recientemente explicados

A lo largo de la historia los seres humanos han mostrado su asombro ante fenómenos naturales para los que no tenían explicación. Se les daba un significado mítico, envueltos en leyendas, magia y religión. Hoy aún sigue habiendo algunos que, por insólitos, nos sorprenden enormemente. La mayoría de ellos han sido explicados por la ciencia, pero otros todavía no. En esta aportación se presentan algunos fenómenos naturales extraordinarios, que causaron extrañeza y admiración en el pasado, a los que la ciencia ha encontrado respuestas a lo largo del último siglo.

Ciencia Sin Fronteras: Contra el maltrato a los animales no humanos: Asociación Interuniversitaria para la Defensa de los Animales (AIUDA)

A pesar del trabajo callado y eficaz de muchas organizaciones para la defensa de los animales no humanos, la situación de los mismos en el seno de la sociedad dista mucho de ser satisfactoria. Creemos que la comunidad académica e investigadora tiene una especial responsabilidad al respecto, derivada de sus específicas capacidades, recursos y situación social. Por este motivo hace quince años se creó una asociación específicamente universitaria (en sentido amplio, es decir, incluyendo también a todos los interesados que desarrollaban su labor en organismos de investigación no universitarios), la Asociación Interuniversitaria para la Defensa de los Animales (AIUDA), que canalizara tiempo y otros recursos hacia el cambio en el trato que dispensamos a los demás animales.

Fronteras del Pasado: Hitos históricos de la tecnología: el Titanic

Construido en los astilleros de Belfast (Irlanda del Norte) entre los años 1909 y 1912, el RMS Titanic fue un barco mítico en muchos sentidos: el mayor navío del mundo al finalizar su construcción (medía 269 m de eslora), no llegó a completar su primera singladura ya que en la noche del 14 al 15 de abril de 1912 chocó con un iceberg y se hundió, pereciendo 1514 personas de las 2223 que viajaban a bordo. Aunque entre ellas se encontraban algunas de las personas más ricas del mundo, también se ahogaron muchos cientos de inmigrantes que viajaban a Nueva York buscando una vida mejor. Se ofrece en esta aportación un conjunto de fotografías originales y datos de lo que supuso este portento tecnológico de hace un siglo

Firma Invitada: ¿Es importante el cráter Gale para la búsqueda de vida en Marte?

En los últimos años el cráter Gale, en Marte, ha cobrado mucho protagonismo. Con independencia de que en su centro se encuentra una extraña montaña, el Aeolis Mons o monte Sharp, sobre el que existen distintas hipótesis geológicas acerca de su formación, lo más interesante de este cráter es que sabemos fue un lago hace unos 3500 millones de años. ¿Pudo reunir las condiciones para albergar vida? Aunque no era muy profundo formaba un sistema de deltas, flujos aluviales y áreas desérticas que ofrecen un escenario muy original para su estudio. En ese artículo se analizan las posibilidades del cráter Gale para albergar vida, con resultados sumamente llamativos.

En la Frontera: El disco de Festo y otros sistemas de escritura perdidos

Considerado uno de los objetos más enigmáticos de la arqueología, este disco de arcilla cocida con inscripciones jeroglíficas en espiral, hallado en el sur de Creta y fechado entre los siglos XIX y XVII a.C., ha generado un amplio debate y múltiples hipótesis acerca de su significado y procedencia. En este artículo se describen pormenorizadamente las singulares características de este extraño objeto y se muestran algunas otras escrituras sin descrifrar que suponen un reto para arqueólogos, historiadores y linguïstas. Algunas incluso, como la protoescritura neolítica Vinča, resultarían mucho más interesantes que este disco pues podrían recoger, incluso, símbolos que representan una continuación cultural desde el Paleolítico. Serían dos o tres mil años más antiguas que los jeroglíficos egipcios y la escritura cuneiforme sumeria.