Las teorías de Stephen Hawking

Stephen Hawking con Jim Carrey

Las bacterias (infografía)

Las bacterias son microorganismos procariotas que presentan un tamaño de unos pocos micrómetros (por lo general entre 0,5 y 5 μm de longitud) y diversas formas, incluyendo filamentos, esferas (cocos), barras (bacilos), sacacorchos (vibrios) y hélices (espirilos). Las bacterias son células procariotas, por lo que, a diferencia de las células eucariotas (de animales, plantas, hongos, etc.), no tienen el núcleo definido ni presentan, en general, orgánulos membranosos internos. Generalmente poseen una pared celular y esta se compone de peptidoglicano. Muchas bacterias disponen de flagelos o de otros sistemas de desplazamiento y son móviles. Del estudio de las bacterias se encarga la bacteriología, una rama de la microbiología.

Aunque el término bacteria incluía tradicionalmente a todos los procariotas, actualmente la taxonomía y la nomenclatura científica los divide en dos grupos. Estos dominios evolutivos se denominan Bacteria y Archaea (arqueas).​ La división se justifica en las grandes diferencias que presentan ambos grupos a nivel bioquímico y genético. La presencia frecuente de pared de peptidoglicano junto con su composición en lípidos de membrana son la principal diferencia que presentan frente a las arqueas.

Las bacterias son los organismos más abundantes del planeta. Son ubicuas, se encuentran en todos los hábitats terrestres y acuáticos; crecen hasta en los más extremos como en los manantiales de aguas calientes y ácidas, en desechos radioactivos,​ en las profundidades tanto del mar como de la corteza terrestre. Algunas bacterias pueden incluso sobrevivir en las condiciones extremas del espacio exterior. Se estima que se pueden encontrar en torno a 40 millones de células bacterianas en un gramo de tierra y un millón de células bacterianas en un mililitro de agua dulce. En total, se calcula que hay aproximadamente 5×10³⁰ bacterias en el mundo.​

Las bacterias son imprescindibles para el reciclaje de los elementos, pues muchos pasos importantes de los ciclos biogeoquímicos dependen de estas. Como ejemplo cabe citar la fijación del nitrógeno atmosférico. Sin embargo, solamente la mitad de los filos conocidos de bacterias tienen especies que se pueden cultivar en el laboratorio,​ por lo que una gran parte (se supone que cerca del 90 %) de las especies de bacterias existentes todavía no ha sido descrita.

En el cuerpo humano hay aproximadamente diez veces más células bacterianas que células humanas, con una gran cantidad de bacterias en la piel y en el tracto digestivo.⁹​ Aunque el efecto protector del sistema inmunológico hace que la gran mayoría de estas bacterias sea inofensiva o beneficiosa, algunas bacterias patógenas pueden causar enfermedades infecciosas, incluyendo cólera, difteria, escarlatina, lepra, sífilis, tifus, etc. Las enfermedades bacterianas mortales más comunes son las infecciones respiratorias, con una mortalidad solo para la tuberculosis de cerca de dos millones de personas al año.​ En todo el mundo se utilizan antibióticos para tratar las infecciones bacterianas. Los antibióticos son efectivos contra las bacterias ya que inhiben la formación de la pared celular o detienen otros procesos de su ciclo de vida. También se usan extensamente en la agricultura y la ganadería en ausencia de enfermedad, lo que ocasiona que se esté generalizando la resistencia de las bacterias a los antibióticos.

En la industria, las bacterias son importantes en procesos tales como el tratamiento de aguas residuales, en la producción de mantequilla, queso, vinagre, yogur, etc., y en la fabricación de medicamentos y de otros productos químicos.

SUSY: La teoría de la supersimetría

Supersimetría (o como la conocen los físicos por sus siglas en inglés, SUSY) es una de las teorías más populares que postulan la existencia de física más allá del Modelo Estándar de Física de Partículas (teoría que describe las partículas elementales y sus interacciones). El Modelo Estándar se construye a partir de simetrías muy fundamentales que dan lugar a leyes de conservación: SUSY incluye todas las simetrías que ya contiene el Modelo Estándar y añade otra más que involucra a un número cuántico llamado espín (en inglés spin, 'giro'), una propiedad de las partículas elementales que hace referencia a su momento angular intrínseco.

Este número cuántico divide a todas las partículas conocidas en dos tipos: fermiones (con espín semientero) y bosones (con spin entero). Los fermiones en el Modelo Estándar son los quarks y los leptones (como por ejemplo el electrón), mientras que los bosones son los mediadores de las interacciones (como por ejemplo el fotón). 

Lo que postula SUSY es que a cada partícula del Modelo Estándar le corresponde un compañero supersimétrico que tiene el espín contrario. Es decir, por cada fermión, SUSY añade un bosón y por cada bosón añade un fermión. Por tanto, el número de partículas predicho por SUSY es el doble que en el Modelo Estándar.

Si esta teoría es cierta, el LHC (gran colisionador de hadrones) debería ser capaz de producir estos compañeros supersimétricos en sus colisiones, puesto que sus masas deben estar en el rango de energías en el que LHC trabaja (14 TeV cuando alcance su máxima energía, a partir de 2015). Los dos experimentos más grandes del LHC (ATLAS y CMS), denominados 'de carácter general', tienen un programa muy extenso de búsqueda de supersimetría diseñado para, en caso de que SUSY sea correcta, detectar su señal.

En cuanto a la relación entre SUSY y la materia oscura, en la mayoría de modelos de supersimetría (es una teoría de la que existen muchas variantes, cada una de las cuales predice fenomenologías diferentes), la partícula supersimétrica más ligera (en inglés LSP: lightest supersymmetric particle) es necesariamente neutra y estable. Esto significa que nuestro Universo estaría lleno de estas partículas masivas, neutras y estables, que por tanto serían buenas candidatas a formar la materia oscura.

Si se llega a verificar la existencia de SUSY y se consigue medir la masa de la LSP seremos capaces de decir mucho más sobre si con SUSY es suficiente para explicar la materia oscura o si se necesita algo más.

Observando las partículas subatómicas venidas del espacio exterior (cámara de niebla casera)

Se puede construir un detector de partículas, algo así como una cámara de niebla, en donde se quedan las trayectorias de las partículas elementales que nos llegan de todos los confines del Universo. De hecho, hay miles de millones de rayos cósmicos que chocan contra la Tierra en todo momento. Con el siguiente dispositivo se pueden registrar.

El dispositivo a construir en casa es una cámara de niebla continuamente sensible de difusión. Originalmente se desarrolló en la Universidad de California en 1938. En este tipo de detectores se usa alcohol evaporado para hacer una niebla que extremadamente sensible a las partículas que pasan.

Para construir una cámara de niebla se requieren los siguientes materiales y pasos:

Materiales:

• Un envase plástico (como una pecera), con una tapa sólida (de plástico o metal).
• Un tapete pequeño
• Alcohol isopropílico (90% de pureza o más).
• Lentes y guantes protectores
• Hielo seco (dióxido de carbono congelado)

Pasos:

1. Corte el tapete del tamaño de la pecera. Péguelo dentro de la misma, en el fondo, donde normalmente se pone arena y un cofre del tesoro.
2. Una vez asegurado el tapete, rociélo con el alcohol isopropílico hasta que se sature. Quite el exceso de alcohol que pueda encontrarse.
3. Coloque la tapa sobre el hielo seco haga que se mantenga de forma horizontal. Puede ponerse el hielo seco en un contenedor para que la tapa quede en forma más estable.
4. Ponga la pecera de cabeza de manera que el tapete quede en la parte superior y la boca del tanque, el otro extremo, sobre la tapa.
5. Espere unos 10 minutos. Apague las luces y use una linterna para alumbrar el tanque.

Círculo cromático (infografia)

El círculo cromático, o rueda de colores, es una representación ordenada y circular de los colores de acuerdo con su matiz o tono, en donde se representa a los colores primarios y sus derivados. Su uso es compatible tanto con los modelos sustractivos de color, como con los modelos aditivos.

¿Que es la Luz? (infografía)

La luz es la parte de la radiación electromagnética que puede ser percibida por el ojo humano.​ En física, el término luz es considerado como parte del campo de las radiaciones conocido como espectro electromagnético, mientras que la expresión luz visible señala específicamente la radiación en el espectro visible.

Los ácaros, en casa (infografía)