¿Cómo es la Tierra de grande?

A todos nos cuesta mucho hacernos una idea real de los valores numéricos muy alejados de nuestra experiencia cotidiana: billones de euros, cientos de millones de kilómetros, milmillonésimas de metro… Una forma de irse aproximando a la comprensión de dichos valores extremos (quizá la única) consiste en escalarlos: modificarlos en una proporción determinada de forma que la versión a escala sí caiga en la experiencia cotidiana. Esta es la idea que hay detrás de este vídeo, que parte de las siguientes cuestiones: ¿a qué distancia está la Luna de la Tierra? ¿Cuántas veces cabría la Tierra en el hueco que las separa?… Entre copas y aceitunas, se explica una aproximación al sistema Tierra-Luna.


No es posible dibujar a escala la distancia que separa la Tierra de la Luna en una sola figura y que se aprecie bien todo. Por ello, es muy habitual representar la Tierra y la Luna a escala, pero no la distancia que las separa. Esta se acorta muchísimo. La inmensa mayoría de las figuras que se utilizan para explicar los eclipses adolecen de este problema. Eso hace que, generalmente, tengamos una idea preconcebida falsa de esta distancia. A partir de los datos reales (ver tabla adjunta) se pueden realizar múltiples ejercicios para conseguir una apreciación más realista de las proporciones entre estas distancias y tamaños.

Aparte de la pregunta del vídeo, podemos cuestionarnos cómo queda la cosa si la Tierra fuera un balón de baloncesto (la Luna queda como una pelota de tenis, separada 11 metros), cómo quedarían ambos cuerpos si la distancia de separación fuera un metro, etc.

Enlaces de interés:

  • Interesante vídeo sobre este tema (en inglés, con subtítulos en español).
  • Otro vídeo (en inglés, con subtítulos en español) que comienza igual y luego enfatiza los efectos gravitatorios en la Estación Espacial Internacional.
  • Otro interesante vídeo en el que se pone el acento en que la órbita no es enteramente circular y cómo se conocen con precisión las distancias.
  • La Luna fotografiada día a día durante un año. Montaje de las fotos en 2,5 minutos. Además de las fases, se aprecian muy bien pequeños movimientos que no solemos considerar.
  • Artículo de la Wikipedia sobre la Luna, con mucha información y algunas animaciones muy interesantes.

 

Este post ha sido editado por la Unidad de Cultura Científica (UCC) de la Universidad Pública de Navarra

La resiliencia económica de las regiones

La resiliencia es un término relativamente nuevo en economía. Aunque el concepto se ha utilizado durante tiempo en otros ámbitos como la ecología, últimamente ha atraído la atención de analistas regionales y economistas espaciales y geógrafos, especialmente desde la última crisis económica internacional. En términos generales, la idea principal lo que nos dice es que diferentes grados de resiliencia explican las diferentes tendencias de crecimiento económico en las regiones de un país.

Aunque no existe una definición universalmente aceptada de resiliencia económica regional, hay tres formas de interpretar el concepto. La más frecuente es la “resiliencia de la ingeniería” que se centra en la resistencia que tiene, en este caso una región, ante un shock económico y la velocidad de recuperación. Para medir la resiliencia regional los dos indicadores más comunes que se emplean son el PIB y el empleo de una región. En concreto, la tasa de variación del PIB o del empleo de una región en relación con la tasa de variación del país para un período concreto de tiempo.

Evolución PIB per capita 1980-2015

Estudiar el caso de las regiones españolas resulta interesante, ya que existen diferencias entre las mismas en términos de PIB y de empleo durante los períodos de crisis. La última crisis económica ha afectado a España de manera más dura que en otros países europeos y ha dejado altas tasas de desempleo y grandes diferencias entre las comunidades autónomas.

Evolución tasa de empleo (1980-2015) en comunidades autónomas España

La estructura productiva de una región es uno de los factores principales a la hora de explicar la resiliencia regional; de hecho, los efectos de una crisis pueden diferir sustancialmente entre industrias. La industria manufacturera, la minería, energía y construcción son sectores que tienden a comportarse peor que el sector servicios. Baleares, Canarias y Madrid, cuya especialización es el sector servicios, son las comunidades autónomas más resilientes de España en las últimas crisis económicas (1992-93, 2008-2013). Diferentes estudios confirman que el turismo es un factor que afecta positivamente a la capacidad de afrontar una recesión económica. Asimismo, la resiliencia de las islas, como Baleares y Canarias, se debe principalmente a la industria del turismo, que supone un pilar fundamental para la recuperación de las economías ante las crisis.

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Este post ha sido realizado por Yolanda Ubago Martínez, licenciada en Economía y doctora por la Universidad Pública de Navarra

¿Cuál es el objeto más lejano del Universo?

Hace pocos años se observó y estudió una galaxia que batió el récord de objeto más antiguo conocido: se formó casi a la vez que la luz empezó a recorrer el Universo, pero ¿cómo fue posible verla? Javier Armentia y Joaquín Sevilla lo explican en este vídeo de la serie divulgativa Ciencia en el Bar

La luz que se recoge partió de dicha galaxia en una fase muy temprana del universo, muy poco después de que la luz empezara a viajar por el espacio. En etapas anteriores, la densidad y temperatura de la materia la mantenía en estado de plasma y, entre cargas libres, la luz no viaja: es absorbida y reemitida continuamente por las cargas y no progresa.

Esa luz se ha ido esparciendo por el Universo. Si podemos verla hoy desde la Tierra es gracias a una afortunada casualidad y a una consecuencia sorprendente de la teoría de la relatividad general de Einstein: el efecto de lente gravitatoria.

La consecuencia de la relatividad es que la luz es atraída por la gravedad y, al pasar cerca de objetos muy masivos, su trayectoria se curva. De esta forma, puede ocurrir que en una región del espacio haya una gran concentración de materia que actúe como una lupa, reconcentrando tras ella los rayos que le llegaban divergentes.

Eso es lo que ocurre con un cúmulo de galaxias que hay entre el objeto antiquísimo (MACS0647-JD) y la Tierra. Como estas gigantescas lentes no se pueden mover a voluntad es por una (afortunada) casualidad que la tierra queda en el foco en el que el cúmulo de galaxias reconcentra la luz del MACS0647-JD.

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Este post ha sido editado por la Unidad de Cultura Científica (UCC) de la Universidad Pública de Navarra

Técnicas para ayudar en la toma de decisiones

La sociedad de la que formamos parte confía cada vez más en sistemas tecnológicos complejos para prestar servicios y producir bienes de consumo. Podemos pensar en sistemas de gestión de tráfico y flotas de vehículos, sistemas de producción, puertos y aeropuertos, sistemas de mantenimiento industrial, redes de telefonía, sistemas de gestión médica y hospitalaria, sistemas de gestión de recursos en catástrofes naturales, etc.

Estos sistemas complejos deben ser diseñados y operados de manera que satisfagan las expectativas de los usuarios, que suelen ser muy exigentes, por lo que es necesario que su funcionamiento sea óptimo o, al menos, que utilicen de forma eficiente los recursos disponibles.

El diseño y la operación de estos sistemas exigen tomar numerosas decisiones, ya que suelen presentar muchos grados de libertad que deben ser configurados. Por ejemplo, al operar un sistema productivo es preciso definir el tipo de productos que se van a fabricar en cada momento, las materias primas y otros recursos, los flujos de información, recursos y productos, etc. Al diseñar un sistema productivo es necesario definir el tipo y número de máquinas que se instalarán, su ubicación y cómo será la operación de dicho sistema.

Problemas y dificultades

Uno de los problemas más difíciles en el contexto de la toma de decisiones en sistemas complejos es predecir cuáles serán las consecuencias de tal o cual decisión, especialmente en escenarios con alta incertidumbre. En ocasiones, una mala decisión puede tener consecuencias nefastas para la seguridad de las personas o para la supervivencia de una empresa.

Existen diversas técnicas que ayudan a tomar decisiones basándose en predicciones. Una de ellas está sustentada en modelos de simulación. Este concepto se basa en el desarrollo de una descripción cuantitativa del sistema complejo de interés. Puede realizarse por medio de un algoritmo, de un grafo (en la imagen inferior se muestra un tipo particular de grafos de sistemas complejos llamados redes de Petri) o de expresiones matemáticas como ecuaciones diferenciales o ecuaciones de estado para sistemas de eventos discretos.

 

Los modelos se pueden configurar con las decisiones que se deseen tomar y su evolución puede simularse en periodos de tiempo virtual, permitiendo así conocer los efectos de dichas decisiones. El grado de precisión de la predicción dependerá de lo fiel y detallado que sea el modelo respecto del sistema original, así como del grado de incertidumbre en la información disponible para construir el modelo.

Una dificultad añadida al problema de la toma de decisiones en sistemas complejos es la llamada explosión combinatoria. Este problema surge cuando se pueden construir soluciones al problema de decisión completo combinando soluciones parciales a cada grado de libertad del sistema. El número de combinaciones posibles en ese contexto puede ser gigantesco y es lo que define el tamaño del espacio de soluciones.

Selección de soluciones

La exploración exhaustiva del espacio de soluciones llevaría demasiado tiempo, por lo que solo suele ser posible analizar un pequeño número de ellas. Estas soluciones permiten configurar el modelo y simularlo para predecir los efectos de dicha decisión. La selección de las soluciones a simular se suele hacer de forma intuitiva. La intuición puede ser de personas expertas en el ámbito del problema, aunque también es posible utilizar la “intuición” de un algoritmo, como en el caso de las heurísticas y las metaheurísticas. Algunas de ellas imitan fenómenos naturales como el de la evolución de las especies, el comportamiento de colonias de hormigas, enjambres de partículas o el recocido de metales.

Una vez explorado un cierto número de soluciones prometedoras y evaluados los efectos de cada una de ellas en relación con los objetivos del sistema, es posible jerarquizar las soluciones analizadas o escoger una de ellas para una toma de decisiones. Este tipo de metodología ha sido planteado y aplicado satisfactoriamente por investigadores de la UPNA a sistemas de fabricación, industria alimentaria, industria 4.0, gestión de tráfico y redes logísticas, entre otros.

 

Este post ha sido realizado por Juan Ignacio Latorre Biel, profesor del Departamento de Ingeniería Mecánica, Energética y de Materiales de la Universidad Pública de Navarra (UPNA) y miembro del Institute of Smart Cities (ISC)

¿Qué es la materia oscura?

El profesor e investigador Joaquín Sevilla y el astrofísico Javier Armentia utilizan el café para contarnos qué es la materia oscura. El objetivo de este vídeo de la serie divulgativa “Ciencia en el bar” es explicar ese concepto y por qué se postula su existencia a pesar de ser “oscura”; es decir, invisible.


La observación astronómica actual proporciona unos datos muy precisos de posición y movimiento de las estrellas. Las galaxias son agrupaciones de estrellas que se mueven conjuntamente debido a que la atracción gravitatoria de unas respecto de otras proporciona una cierta cohesión al conjunto.

El análisis detallado de los datos, sin embargo, muestra que el movimiento de las estrellas en las galaxias es más compacto del que correspondería exclusivamente a la atracción gravitatoria de las estrellas. Para que las observaciones cuadren con las previsiones derivadas de la gravedad es necesario suponer que hay más materia ejerciendo atracción gravitatoria. Pero esa materia extra no se observa en los telescopios; es como si no interaccionara con la luz (de ninguna frecuencia observable). Por lo primero, por ser objeto de la atracción gravitatoria, se le llama “materia”, mientras que por lo segundo, por su invisibilidad, se le llama “oscura” (quizá un adjetivo poco afortunado). Y así queda para este concepto el nombre de “materia oscura”.

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Este post ha sido editado por la Unidad de Cultura Científica (UCC) de la Universidad Pública de Navarra

Veterinarios españoles, garantes de la sanidad avícola

La avicultura española ha experimentado un enorme progreso durante este último siglo, situándose actualmente a la cabeza de Europa, tanto en la producción de huevos de gallina (es la 3.ª potencia, tras Alemania y Francia) como en la de carne de pollo (la 4.ª después de Polonia, Reino Unido y Alemania).

Si bien es verdad que han sido muchos los factores que han contribuido a esta privilegiada situación (las estirpes utilizadas, las materias primas y las raciones formuladas, las modernas instalaciones, las estructuras organizativas del sector, la mentalidad empresarial de los avicultores…), estimo que es justo destacar que tanto el estado sanitario de las aves como la calidad higiénico-sanitaria de la carne y de los huevos obtenidos, cuya responsabilidad recae fundamentalmente en los veterinarios, han sido una de las piedras angulares de este éxito.

Entre las actuaciones profesionales de los veterinarios españoles, quiero recordar dos de las más destacables.

La primera se remonta a 1947 cuando una desconocida epizootia empezó a diezmar la cabaña avícola española, como nunca antes había ocurrido. De un censo aproximado de treinta millones de gallinas, la que se denominó “peste aviar”, posteriormente confirmada como enfermedad de Newcastle, causó más de diez millones de bajas. Imagínense la desesperación de los avicultores españoles. Fueron dos veterinarios del Cuerpo Nacional, Salvador Martín Lomeña y Juan Talavera Boto, adscritos al Instituto de Biología Animal, los que en 1948, en un tiempo record de seis meses, consiguieron obtener una vacuna capaz de inmunizar las aves y atajar de esta forma la enfermedad.

Reconocidos los dos veterinarios con la Encomienda de la Orden Civil del Mérito Agrícola, el agradecimiento de los avicultores españoles no se hizo esperar y, a través de una suscripción popular promovida por la revista “Valencia Avícola”, fueron los avicultores quienes costearon las insignias del reconocimiento. ¡Meritorio gesto el suyo!

La segunda actuación veterinaria (esta mucho más reciente) tiene a la influenza aviar de alta patogenicidad como protagonista. Después de la conmoción que supuso, hace algo más de diez años, la irrupción masiva en los medios de esta enfermedad y la posibilidad de que pudiera dar lugar a una pandemia en la especie humana, fue en 2017 cuando se detectó el primer foco importante de la enfermedad en nuestro país. El programa de vigilancia y prevención que había establecido ya en 2003 el Ministerio de Agricultura, junto con la labor coordinada del Laboratorio Central Veterinario de Algete, el Centro de Sanidad Avícola de Reus y el Centro de Investigación en Sanidad Animal de Barcelona, todos ellos con destacados veterinarios y veterinarias en sus equipos, consiguieron, con un rápido diagnóstico y unas eficaces medidas de control, que únicamente fueran diez las granjas afectadas por este brote y que España pudiera recuperar para principios de junio de ese mismo año el estatus de país libre de influenza aviar. ¡Todo un éxito, nuevamente!

En definitiva, se puede concluir que, para alcanzar el enorme desarrollo que manifiesta actualmente la avicultura española, ha sido clave la actuación de los veterinarios españoles, quienes han sabido garantizar en todo momento un óptimo nivel sanitario de la cabaña aviar y, ante situaciones adversas como fue la irrupción de la “peste aviar” o más recientemente la influenza aviar, han demostrado un nivel de preparación, planificación y ejecución de medidas a todas luces encomiable.

 

Este post ha sido realizado por José Antonio Mendizabal Aizpuru, profesor del Departamento de Producción Agraria de la Universidad Pública de Navarra (UPNA), donde también es subdirector del Instituto de Innovación y Sostenibilidad de la Cadena Alimentaria (IS-FOOD)

¿Por qué los atardeceres son rojos y el cielo es azul?

“¿Por qué los atardeceres son rojos y el cielo es azul?”, se pregunta Joaquín Sevilla Moróder, profesor, investigador y responsable de Divulgación del Conocimiento de la Universidad Pública de Navarra (UPNA), en este vídeo de la serie divulgativa “Ciencia en el Bar”. Este experto y Javier Armentia Fructuoso, astrofísico y director del Planetario de Pamplona, aportan una explicación a este fenómeno.

Percibimos la luz procedente del sol como blanca, aunque, en realidad, está formada por múltiples colores que viajan juntos. Hay fenómenos como el arco iris en los que esos colores se dispersan y se pueden percibir individualmente. El aire que nos rodea parece transparente, pero, en realidad, no lo es del todo. Por eso, la luz del sol, al atravesar kilómetros de ese aire, da lugar a colores diferentes al blanco.

Los colores azul (y violeta) rebotan con facilidad en las moléculas de aire. Por ello, se van esparciendo por todo el cielo y llegan a nuestros ojos desde todas las direcciones: eso es lo que hace que veamos azul todo el cielo. Al violeta le ocurre lo mismo. Sin embargo, al ser menos intenso y nuestros ojos menos sensibles a él (se puede comprobar buscándolo en un arco iris), apenas influye.

Por el contrario, los colores rojos y anaranjados atraviesan más cantidad de atmósfera y sufren menos colisiones con las moléculas del aire; es decir, se desvían menos de la línea recta. Cuando el sol está cerca del horizonte y tiene que atravesar más camino de atmósfera hasta llegar a nuestros ojos, los tonos azules se van yendo en todas las direcciones y solo llegan los rojos; de ahí que veamos rojizos los atardeceres.

El efecto es más notable si en el aire hay humedad o partículas en suspensión.

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Este post ha sido editado por la Unidad de Cultura Científica (UCC) de la Universidad Pública de Navarra

Investigación sobre la obesidad infantil

En el Departamento de Ciencias de la Salud de la UPNA, un grupo de investigación, formado por biólogos, nutricionistas, especialistas en ciencias de la actividad física y del deporte y médicos, trabajamos para profundizar en el conocimiento de la obesidad y sus comorbilidades (enfermedades relacionadas), como la diabetes y la enfermedad cardiovascular, en la etapa infantil y adolescente.

Actualmente, en España, aproximadamente uno de cada tres niños y niñas tiene sobrepeso u obesidad, lo que constituye un serio problema de salud pública. El sobrepeso y la obesidad aumentan el riesgo de desarrollar enfermedades crónicas como la diabetes tipo 2 y las enfermedades cardiovasculares, que disminuyen la esperanza y la calidad de vida. Además, en los últimos tiempos, las complicaciones asociadas a la obesidad aparecen de forma más temprana y nos encontramos con niños y niñas que ya padecen hipertensión arterial, hiperlipemias (alteración del metabolismo de las grasas o lípidos, que puede acabar generando enfermedades cardiovasculares), esteatosis hepática no-alcohólica (o acumulación de grasa en el hígado), resistencia a la insulina y a la diabetes, etc.

En los últimos años, hemos participado en proyectos de financiación europea, nacional y local para desarrollar nuestra línea de trabajo. Actualmente, gracias a la financiación recibida del Ministerio de Economía, Industria y Competitividad para el desarrollo del proyecto “Efectos de un programa de intervención multidisciplinar en el riesgo de diabetes de niños y niñas preadolescentes con sobrepeso”, nuestros objetivos en investigación se agrupan en tres ejes:

1)    Examinar qué programa de ejercicio y tratamiento nutricional es más eficaz en los ámbitos escolar y familiar para el tratamiento de la obesidad y sus complicaciones. En este sentido, nuestros resultados recientes parecen indicar que el ejercicio de alta intensidad, junto con la reducción del consumo de azúcares y bebidas azucaradas, podrían ser claves en la reducción de la grasa hepática y del riesgo de desarrollo de diabetes en los niños con sobrepeso de entre 9 y 11 años.

2)    Buscar marcadores genéticos y epigenéticos que nos permitan identificar a los niños y las niñas con mayor riesgo de desarrollo de complicaciones asociadas a la obesidad. Así, hemos publicado numerosos trabajos en los que se identifican algunas de las mutaciones más frecuentemente asociadas a la obesidad y sus comorbilidades. También hemos examinado qué estilos de vida son más eficaces en la reducción/atenuación de ese riesgo genético. Actualmente, estamos trabajando en la identificación de posibles biomarcadores pronóstico dentro de un nuevo grupo de biomoléculas, conocido como miRNAs, que en los últimos años se ha asociado a la regulación de numerosos procesos biológicos, así como a mecanismos de progresión de diversas patologías.

3)    Investigar lo que llamamos programación metabólica de la salud cardiovascular. La etapa del desarrollo fetal y la primera infancia constituyen un período especialmente vulnerable en el que una nutrición y desarrollo inadecuados pueden causar cambios permanentes en el metabolismo de los individuos, y aumentar el riesgo de padecer obesidad, diabetes y enfermedad cardiovascular. En este sentido, nuestro grupo ha publicado numerosos artículos que muestran que los niños y las niñas que nacen con un peso bajo para su edad gestacional presentan más riesgo de desarrollar hipertensión arterial, obesidad y diabetes. También hemos mostrado que la lactancia materna tiene efectos muy beneficiosos sobre la salud cardiovascular de los niños, niñas y adolescentes.

La identificación temprana de los individuos más susceptibles al desarrollo de complicaciones de la salud asociadas a la obesidad, y la implantación de programas de intervención temprana basados en la evidencia científica permitirían prevenir y tratar eficazmente este serio problema de salud pública en nuestra sociedad.

 

Este post ha sido realizado por Idoia Labayen Goñi, profesora del Departamento de Ciencias de la Salud de la UPNA, donde es también investigadora y directora de la línea de investigación Nutrición y actividad física en la prevención y el tratamiento de la obesidad en la infancia.