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Monday, May 12, 2008

Las aves podrían contar con un sistema cuántico de orientación en vuelo



Desde siempre, la capacidad de orientación de las aves migratorias ha sorprendido al ser humano. Según una nueva hipótesis, la explicación podría estar en la física cuántica: la incidencia del campo magnético terrestre sobre los electrones presentes en los iones más inestables de la retina podría generar una respuesta química que señalara a los pájaros hacia donde dirigirse. Esto sería posible gracias al efecto Zeno cuántico, que permitiría que el tiempo de incidencia de dicho campo magnético fuera suficiente como para afectar a los iones y determinar la señal química necesaria. De esta forma se explicaría la capacidad de las aves para formar sus propios mapas de regiones enteras.

Que las aves utilizan el campo magnético de la Tierra para orientarse en sus migraciones se sospechaba ya a principios del siglo XIX. Sin embargo, cómo consiguen sacarle partido a dicho campo para tal fin es lo que ha desconcertado a los científicos durante décadas.

En los últimos años, un número creciente de evidencias han apuntado a la posibilidad de que un campo magnético débil pudiera influir en cierto tipo de reacción química acaecida en las retinas de los ojos de los pájaros, y que implicaría a iones de una gran inestabilidad presentes en ellas.

Según publica Arxivblog, la hipótesis sería que el producto químico resultante de la recombinación de estos iones en la retina de las aves dependería del estado cuántico de sus electrones al entrar en contacto con el campo electromagnético.

Estado cuántico

Un estado cuántico es la descripción del estado físico de un sistema cuántico, en este caso, de las partículas subatómicas de las retinas de los pájaros. La recombinación de los iones dependería, en concreto, de si sus electrones están en un estado singlete (representación unidimensional) o en un estado triplete (conjunto de tres estados cuánticos).

Al parecer, el contacto de las retinas de las aves con un campo magnético crearía una predisposición hacia el estado triplete de los electrones en los iones, que en consecuencia generarían una señal química específica que guiaría a los pájaros en su camino, lo que, según Newscientist, proporcionaría información a los pájaros acerca del campo magnético.

Pruebas experimentales han demostrado de hecho que se puede confundir el sentido de orientación de los pájaros utilizando campos magnéticos específicamente diseñados para producir esta discriminación entre ambos estados cuánticos. Es decir, que esta hipótesis ha podido ser demostrada.

Efecto Zeno

A pesar de esta comprobación empírica, sin embargo, se sabía que la recombinación iónica sucede demasiado deprisa como para que el campo magnético de la Tierra pudiera influir en ella. La pregunta que se hacían los científicos entonces era, ¿cómo funciona entonces el mecanismo?

El físico Iannis Kominis, del Departamento de Física de la Universidad de Creta, afirma ahora que este mecanismo funcionaría gracias al llamado efecto cuántico Zeno. Este efecto se produce a escala cuántica cuando se hacen de forma continuada mediciones poco precisas en un sistema cuántico. Así, por ejemplo, si se observa de forma continuada una partícula inestable, dicha partícula no cambiará de estado. El ejemplo a escala macroscópica de este efecto sería el del agua al fuego que, cuando se mira, parece no romper hervir nunca.

Algo parecido sucedería, según Kominis, con el campo magnético y los iones de la retina de los pájaros: la presencia del campo magnético terrestre extendería el tiempo de vida media del estado triplete de los electrones y, de esta forma, se produciría la recombinación con tiempo suficiente como para que el campo magnético pueda intervenir en el proceso.

Tal y como explica este físico en un artículo publicado en Arxiv, el efecto Zeno cuántico produciría, de manera natural, una coherencia cuántica de espín más duradera, asegurando así la eficiencia de este mecanismo sensorial.

Sensor cuántico

Esta solución teórica encajaría con una serie de observaciones realizadas sobre magnetorrececpción aviar, es decir, sobre la habilidad de las aves para detectar cambios en los campos magnéticos y, de esta forma, percibir la dirección y la altitud en que se encuentran o hacia la que se dirigen.

Por ejemplo, el efecto Zeno cuántico explicaría el error de 30 grados en los cálculos de algunas aves en vuelo, así como el hecho de que las brújulas de los pájaros parezcan sensibles sólo a cierto intervalo de intensidad del campo magnético (Kominis señala que este intervalo dependería de los acoplamientos hiperfinos de los átomos implicados, seleccionados a lo largo de la evolución).

La importancia de este hallazgo es que, de ser cierto, significaría que las aves cuentan con un sensor cuántico que determinaría su orientación, un sensor sensible al magnetismo terrestre. Asimismo, podría ser que mecanismos similares afectaran otros procesos naturales, como la fotosíntesis, señala el científico.

Ver los campos magnéticos

La capacidad de los pájaros para recorrer tanta distancia en sus migraciones ha sido siempre un misterio para el ser humano. La revista PLoS ONE publicaba en 2007 un descubrimiento llevado a cabo por biólogos de la Universidad de Oldenburg, en Alemania, que afirmaban que las aves pueden “ver” el campo magnético de la Tierra.

Los científicos llegaron a esta conclusión observando los cerebros de los pájaros durante la orientación magnética, descubriendo que en ese momento el área cerebral correspondiente al sistema visual se encontraba activa al 100%. Es decir, que algo “veían” al volar.

Anteriormente, la ciencia ya había descubierto que en las retinas de los ojos de los pájaros migratorios existen unas moléculas llamadas cryptochromos que varían su química en presencia de un campo magnético.

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Pensamiento de hoy

febrero, 2008
Aprender sin pensar es tiempo perdido, pensar sin aprender es peligroso.
Confucio, filósofo chino.


"No hay viento favorable para el que no sabe a dónde va" (Séneca)

Camuflaje OVNI

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En nuestro mundo, una de las facultades que más nos asombra del mundo animal es la llamada mimetismo. Esta es la capacidad de los organismos vivos para pasar inadvertidos para los depredadores. Las variantes son múltiples, desde cambiar el color del pelaje, confundiéndose con su medio, hasta el de adquirir las formas de su entorno, incluso cuando nosotros mismos observamos el comportamiento de animales de nuestro interés, utilizamos el recurso del camuflaje. En la guerra la invisibilidad es una premisa, es por eso que la nación que logre duplicar el camuflaje OVNI obtendrá todas las ventajas sobre su enemigo. Actualmente existen naves invisibles, por lo menos para el radar, como el llamado Stealth Fighter, que por su diseño y pintura especial pasa inadvertido para los radares.

Einstein, en una de sus teorías afirmaba que mediante procesos magnéticos haciendo vibrar un objeto, esté podría desplazar el espectro electromagnético visible que despiden los objetos haciéndolos completamente indistinguibles para el ojo humano. Teoría que se probaría en el tristemente célebre experimento Filadelfia en 1947, con repercusiones bastante lamentables.

Los rayos infrarrojos y ultravioleta están por encima y por debajo, respectivamente, del espectro visible para el ojo humano. Para que una frecuencia infrarroja pueda ser perceptible son necesarios elementos ópticos y tecnológicos de los que carece el ojo humano, sin embargo, un ejemplo claro para poder realizarlo en nuestro hogar, basta colocar un telemando frente a una cámara de video y observarlo en el monitor de televisión.

Esto explicaría cómo aparece y cómo queda registrado en un video un OVNI, cuando al realizar la grabación éste no se observa y ni siquiera es el centro de atención. No obstante, este fenómeno también se produce en negativos fotográficos aun cuando este proceso (óptico químico) es diferente al video. Dando una idea de que si nuestras percepciones físicas no pueden detectar estos avistamientos, sí se cuenta con elementos para poder observarlos.

Otro tipo de camuflaje OVNI (al menos físico y visible), sería el de adoptar las formas del entorno atmosférico, en este caso nubes. Se han registrado avistamientos donde los observadores de estos fenómenos, ven claramente cómo las nubes tienen movimientos caprichosos en el cielo. Estos movimientos por cierto muy semejantes a los observados a través de la historia, donde incluso algunos casos se observan bajar entidades de las mismas.

Por otra parte, la misma maniobrabilidad de algunos OVNI´s hacen que pasen desapercibidos para algunos instrumentos de detección, esto como es de suponerse, sólo es necesario hallarse fuera del campo que cubre un radar, colocándose por encima o por debajo para pasar inadvertido. En medio de estos parámetros explicativos queda otra interrogativa, ¿se pueden ver o fotografiar entidades que se desarrollan en un plano de tres dimensiones? No, no se puede, ya que no obedecen las leyes físicas y ópticas del mismo comportamiento que conocemos, haciendo imposible dejar constancia en una placa o en un video, al menos con la óptica terrestre tal y como la conocemos.

Como se podrá deducir entonces, el hecho de que observemos OVNI´s en el cielo, sólo puede tratarse de un acto consciente de ser observados y enterarnos que allá arriba está sucediendo algo.