Citas del sábado: Un neutrino duro; tiempo palíndromo tiempo; midiendo los cerebros de los animales
15 de febrero de 2025 informe
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por Chris Packham, Phys.org
¿Cómo ha sido tu fin de semana? ¿Has leído acerca del neutrino muscular? Es genial. Esta semana también informamos sobre insectos palo machos que pierden su función reproductiva. Los investigadores están buscando enfoques más económicos para crear una tecnología descrita por Scotty en 'Viaje a las estrellas IV'. Y los físicos exploraron la creación de un agujero negro sin singularidad a través de la pura gravedad. Además, aunque no quiero abrumarte con noticias de física, algunos teóricos encontraron evidencia de dos flechas del tiempo en el reino cuántico. Y la complejidad de los cerebros de las aves evolucionó de manera independiente a la de los mamíferos.
En lo profundo del mar Mediterráneo, los investigadores están construyendo una enorme instalación llamada KM3Net, un telescopio que cubrirá un kilómetro cúbico cuando la construcción esté completa. Tendrá más de 6,000 sensores como el de la imagen de arriba, que detectan neutrinos, la única partícula que puede llegar a esas profundidades turbias.
Los neutrinos interactúan solo muy débilmente con los bariones y normalmente atraviesan la materia como fantasmas eléctricamente neutros, la mayoría de ellos pasarán directamente a través del telescopio y sus sensores. Pero en ocasiones extremadamente raras, uno de esos neutrinos chocará con una molécula de agua y creará una explosión azul de energía que los sensores pueden ver.
Bueno, algunos de los sensores ya están funcionando y el 13 de febrero de 2023, KM3Net detectó un neutrino 30 veces más energético que cualquier observación previa, informado esta semana después de dos años de análisis.
El neutrino muscular viajaba a una velocidad colosal y contenía aproximadamente 1 trillón de veces más energía que un rayo X médico. Los investigadores creen que tuvo origen en una fuente en el cielo del sur, y resultó de un evento cósmico masivo como una supernova o un núcleo galáctico activo. Desafortunadamente, KM3Net no puede localizar con precisión la posición y hay muchos candidatos en esa región del espacio.
Aunque la experiencia del tiempo en una sola dirección parece obvia, las leyes de la física no favorecen una dirección única. Muchenos fenómenos físicos, como el movimiento de un péndulo, lucen iguales si corres un video hacia adelante o hacia atrás; la física no considera procesos irreversibles como un líquido derramándose sobre una mesa. En un nuevo estudio, investigadores de la Universidad de Surrey exploraron si la percepción de la dirección del tiempo emerge del reino cuántico.
Los investigadores crearon un sistema modelo simplificado de tal manera que podían considerar solo el sistema en sí mismo y no el vasto entorno circundante. Y asumieron que, al igual que con el universo, la energía y la información se disiparían hacia él, nunca para regresar (como si un líquido se derramara sobre una mesa). Esto les permitió examinar la experiencia unidireccional del tiempo, aunque, a nivel cuántico, teóricamente el tiempo puede moverse en ambas direcciones.
'La parte sorprendente de este proyecto fue que incluso después de hacer la suposición estándar simplificadora a nuestras ecuaciones que describen sistemas cuánticos abiertos, las ecuaciones todavía se comportaban de la misma manera, ya sea que el sistema se moviera hacia adelante o hacia atrás en el tiempo', dice Thomas Guff, primer autor de la publicación.
En una serie de estudios, una colaboración de investigación multinstitucional ha determinado que las aves, mamíferos y reptiles evolucionaron cerebros complejos de manera independiente a pesar de compartir un ancestro común. Aunque los tres grupos tienen cerebros con funciones comparables, el desarrollo embrionario del cerebro y los tipos de células siguieron caminos evolutivos divergentes.
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Se enfocaron en el desarrollo embrionario del palio, que en los humanos es responsable de funciones distintivas de procesamiento cognitivo. Aunque las funciones del palio son similares para aves, mamíferos y reptiles, los mecanismos de desarrollo y la identidad molecular de sus neuronas divergieron sustancialmente a medida que los tres grupos evolucionaron. Específicamente, usando transcriptómica espacial, el equipo determinó que las neuronas responsables del procesamiento sensorial se forman utilizando diferentes conjuntos de genes.
El coautor Fernando García-Moreno dice: 'Nuestros estudios muestran que la evolución ha encontrado múltiples soluciones para construir cerebros complejos. Las aves han desarrollado circuitos neuronales sofisticados a través de sus propios mecanismos, sin seguir el mismo camino que los mamíferos. Esto cambia cómo entendemos la evolución del cerebro.'
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