Archivo por días: septiembre 16, 2011

Arrojando una luz sobre el misterio de la materia oscura

FÍSICA

En última semana [1], los físicos han anunciado algunas evidencias de que las partículas de materia oscura —esa materia invisible e hipotética, que se cree representa más del 80% de la masa del Universo—, puede tener una masa menor de lo que sospechaba. Los resultados, publicados en el servidor arXiv, coinciden con los resultados de algunos experimentos, sin embargo, otros lo contradicen.

¿Cuáles son estos hallazgos?

Los investigadores, incluyendo a Godehard Angholer del Instituto Max Planck de Física de Munich, Alemania, se centraron en las así llamadas partículas WIMP (partículas masivas de interacción débil). El equipo analizó los datos del experimento CRESST II, con sede en el Laboratorio Nacional del Gran Sasso muy por debajo de los Apeninos italianos. De las 67 señales similares a WIMP que identificaron los investigadores, 27 de ellas no podía descartarse como eventos de fondo. Y si esas señales resultan ser las WIMP, entonces las partículas tendrían una masa aproximada entre 10 mil millones a 50 mil millones de electronvoltios (de 9 a 53 veces la masa de un protón).

¿Cómo se comparan estos resultados con otras posibles detecciones de materia oscura?

Leo Stodoksky, que trabaja en CRESST II, ​​señala que, aunque no cumplen con los criterios de prueba de la física de partículas, son «interesantes, pero no definitivos», porque los científicos no pueden estar seguros de si han identificado y contabilizado debidamente todos los eventos de fondo que imitan una señal WIMP. Otros experimentos con diferentes detectores, como DAMA o LIBRA, también en el Gran Sasso, y en CoGeNT, localizado en el Soudan Underground Laboratory en Minnesota, han detectado señales parecidas a WIMP en un rango de masa similar [2]. Sin embargo, todos estos hallazgos resultan extraños respecto a otros dos experimentos, el XENON100, en el laboratorio italiano, y CDMS II, en Sudán, que no han encontrado evidencias estadísticamente satisfactorias de las WIMP con un rango de masa similar [3].

Entonces, ¿hay algún consenso sobre la naturaleza de la materia oscura?

Obviamente, dice el teórico Neal Weiner de la Universidad de Nueva York en Nueva York, alguien está equivocado. Pero no está claro, añade, si algún experimento, o quizá todos, están mal, o las WIMP son más complejas que unas teóricas partículas, relativamente simples, como se había supuesto. Las partículas de materia oscura podría interactuar de manera distinta con los protones que con los neutrones, o puede que salten de estados de baja energía interna a estados superiores, igual que los electrones saltan desde niveles bajos de energía a los más altos dentro de un átomo. Estas propiedades podrían explicar las aparentes discrepancias entre experimentos, aunque podría contradecir la popular teoría de la física de partículas llamada supersimetría, que postula que cada partícula elemental conocida tiene su contrapartida más pesada. La versión más simple de la supersimetría no incluye las WIMP con tales propiedades, es decir, con dos posibles estados de energía interna. Independientemente de las propiedades detalladas de las WIMP, «me estoy tomando esta luz sobre las WIMP muy en serio en este momento», dadas las crecientes evidencias de los experimentos CRESST y de otros, afirma el teórico Dan Hooper, del Fermi National Accelerator Laboratory en Batavia, Illinois. «Voy hacia donde me llevan las evidencias».

¿Por qué los físicos piensan que es poco probable que las WIMP tengan poca masa?

Los teóricos pensaban que, debido a que las partículas de poca masa son más fáciles de crear en los aceleradores de partículas, las impresiones de las WIMP de poca masa tendrían ya que haber sido vistas en máquinas tales como el Gran Colisionador de Hadrones del CERN, el laboratorio de física de partículas cerca de Ginebra, Suiza. Pero, frente a los últimos resultados, los científicos se van dando cuenta que las WIMP pueden tener poca masa después de todo, pero seguir siendo difíciles de detectar. La suposición de que las WIMP deben tener una gran masa «era una especie de moda, sin justificación concreta», señala Stodolsky.

Después de más de dos décadas de intentos de captura, ¿por qué sigue siendo tan difícil encontrar la materia oscura?

A pesar de tener una masa similar a la de los núcleos más pesados, como los átomos de hierro, partículas de materia oscura interactúan tan débilmente con la materia común que a menudo atraviesan toda la Tierra, incluso la Vía Láctea, sin dejar rastro. De esta forma, los detectores necesitan una gran superficie y muchos kilogramos de masa para capturar un WIMP. Los experimentos deben estar bajo tierra para protegerse de otras fuentes, como los rayos cósmicos, que pueden producir una cacofonía de señales de fondo. Los experimentos también necesitan una mayor protección ante la desintegración radiactiva de las paredes de los laboratorios subterráneos y del equipo experimental en sí mismo.

Pero, si no podemos verla y nadie la ha detectado definitivamente, ¿por qué la mayoría de los científicos creen que la materia oscura debe existir?

La cantidad de materia ordinaria del Universo no proporciona el suficiente tirón gravitacional para mantener a las galaxias en rotación sin que se separen. La materia oscura, también se cree que han sido importante al principio del desarrollo del Universo, ya que ha proveído de la atracción gravitatoria necesaria para acumular la materia en aglomeraciones, que más tarde se convertirían en galaxias. Además, la abundancia de WIMP en el universo actual, según los cálculos de los físicos de partículas, coincide más o menos con la cantidad de materia oscura que explica su estructura actual. Este coincidencia es conocida como el «milagro WIMP«.

¿Y qué va a ser lo siguiente?

Los resultados de XENON100 se esperan para finales de este año, y los datos adicionales de CRESST II deberían reducir aún más los errores creados por las fuentes que imitan las WIMP. Si CRESST II continúa, será capaz de buscar la variación estacional del número de WIMP que se choca contra sus detectores. Esta variación (más WIMP en verano que en invierno) ha quedado demostrada en los experimentos de DAMA y LIBRA durante años [4], y en CoGeNT a principios de este año [5]. Si se confirma, estas variaciones serán consistentes con las predicciones de una nube de partículas de materia oscura que permanece estacionaria conforme rota la Galaxia. La confirmación de una nube de WIMP en la Vía Láctea colocaría la búsqueda de partículas de materia oscura en una posición más segura.

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Las experiencias cercanas a la muerte encuentran ahora explicación científica

PSICOLOGÍA- CEREBRO

Lo que no analiza esta investigación, es cómo es posible que personas que se encontrabas clínicamente muertas, en la cama de un hospital, pudieran relatar, sucesos que ocurrían, en ese mismo momento, a varios kilómetros de distancia.

Esto ha sucedido muchas veces y ha sido constatado por cientos de personas en los hospitales de todo el mundo y recogido en libros como Más allá de la vida, o más allá de la muerte. Raymond A.

Tampoco explica porque a miles de personas sometidas a hipnosis, son capaces de relatar vidas pasadas, hablar en lenguas que no deberían conocer, describir lugares que nunca habían conocido en esta vida, etc.

Eso no lo puede explicar la ciencia, mientras se empeñe en buscar en el órgano equivocado, el cerebro. Cuando por fin acepte quiénes somos y lo que podemos hacer, entonces la ciencia será la que  no tendrá sentido.

Artículo publicado por Charles Q. Choi el 12 de septiembre de 2011 en Scientific American

Ver tu vida pasar ante tus ojos y la luz al final del túnel, puede explicarse mediante una nueva investigación sobre un funcionamiento anormal de la dopamina y el flujo oxígeno.

Las experiencias cercanas a la muerte se consideran a menudo como fenómenos místicos, pero una investigación revela explicaciones científicas para prácticamente la totalidad de sus características comunes. Los detalles de lo que sucede en las experiencias cercanas a la muerte son ahora ampliamente conocidas, una sensación de estar muerto, la sensación de que el “alma” ha dejado el cuerpo, un viaje hacia una luz brillante, y una partida a otra realidad donde el amor y la felicidad lo abarcan todo.

Light At The End © by kiwanja

Aproximadamente el 3 por ciento de la población de EE.UU. dice haber tenido una experiencia cercana a la muerte, de acuerdo con una encuesta de Gallup. Las experiencias cercanas a la muerte experiencias se presentan en todas las culturas, con registros escritos que se remontan a la antigua Grecia. No todas estas experiencias realmente coinciden con roces con la muerte -un estudio de 58 pacientes que relató las experiencias cercanas a la muerte encontró que 30 no estaban realmente en peligro de muerte, aunque la mayoría de ellos pensaba que sí.

Recientemente, una serie de estudios ha puesto de manifiesto las posibles bases para todos los elementos de tales experiencias. “Muchos de los fenómenos asociados con las experiencias cercanas a la muerte pueden explicarse biológicamente”, dice el neurocientífico Dean Mobbs, de la Unidad de Ciencias del Cerebro y Cognición del Consejo de Investigación Médica de la Universidad de Cambridge. Mobbs y Caroline Watt de la Universidad de Edimburgo detallan esta investigación on-line el 17 de agosto en Trends in Cognitive Sciences.

Por ejemplo, la sensación de estar muerto no se limita a las experiencias cercanas a la muerte, los pacientes conel síndrome de Cotard o del “cadáver ambulante” tienen la ilusoria creencia de que han muerto. Este trastorno se produce después de un trauma, por ejemplo, durante las etapas avanzadas de la fiebre tifoidea y la esclerosis múltiple, y se ha relacionado con regiones del cerebro como la corteza parietal y la corteza prefrontal-”la corteza parietal normalmente está implicada en los procesos de atención, y la corteza prefrontal en los delirios observados en enfermedades psiquiátricas como la esquizofrenia”, explica Mobbs. Aunque se desconoce el mecanismo detrás de este síndrome, una posible explicación es que los pacientes tratan de dar sentido a las extrañas experiencias que están teniendo.

Las experiencias extracorpóreas se sabe también que son comunes durante los patrones de interrupción del sueño que preceden  inmediatamente al sueño o al despertar. Por ejemplo, se ha informado de parálisis del sueño, o la experiencia de sentirse paralizado al mismo tiempo que se es consciente del mundo exterior, en un 40 por ciento de todas las personas y está relacionado con vívidas alucinaciones similares a sueños que pueden dar lugar a la sensación de flotar por encima del propio cuerpo. Un estudio de 2005 encontró que pueden inducirse artificialmente experiencias extracorpóreas estimulando la unión temporoparietal derecha en el cerebro, lo que sugiere que la confusión respecto a la información sensorial puede alterar radicalmente la forma en que uno experimenta su propio cuerpo.

Una variedad de explicaciones también podrían tener en cuenta los informes de los están deseando encontrarse con el fallecido. Pacientes con enfermedad de Parkinson, por ejemplo, han informado de visiones de fantasmas, e incluso monstruos. ¿La explicación? El Parkinson implica un funcionamiento anormal de la dopamina, un neurotransmisor que puede provocar alucinaciones. Y cuando se trata de la experiencia común de revivir momentos de la propia vida, uno de los culpables podría ser el locus coeruleus, una región del cerebro medio que libera noradrenalina, una hormona del estrés que se esperaría que se liberase en altos niveles durante un trauma. El locus coeruleus está muy conectado con las regiones del cerebro que controlan las emociones y la memoria, como la amígdala y el hipotálamo.

Además, la investigación ahora demuestra que un número de drogas medicinales y recreativas, como la ketamina, pueden imitar la euforia que a menudo se siente en las experiencias cercanas a la muerte, que también pueden desencadenar experiencias extracorpóreas y alucinaciones. La ketamina afecta el sistema opioide del cerebro, que puede activarse de forma natural cuando los animales están siendo atacados, lo que sugiere que un traumatismo pondría en marcha este aspecto de las experiencias cercanas a la muerte, explica Mobbs.

Finalmente, uno de los aspectos más famosos de las alucinaciones cerca de la muerte es moverse a través de un túnel hacia una luz brillante. Aunque las causas específicas de esta parte de las experiencias cercanas a la muerte no están claras, la visión de túnel puede ocurrir cuando el flujo sanguíneo y de oxígeno se agota en el ojo, como puede suceder en un miedo extremo y una pérdida de oxígeno, que son comunes en la muerte.

En conjunto, las pruebas científicas sugieren que todas las características de las experiencias cercanas a la muerte tienen alguna base en una función anormal del cerebro. Por otra parte, el propio conocimiento de la tradición respecto a episodios cercanos a la muerte podría desempeñar un papel crucial en la experiencia de los mismos, en una profecía auto-cumplida. Estos hallazgos “proporcionan pruebas científicas de algo que siempre ha estado en el ámbito de la paranormalidad”, dice Mobbs. “Personalmente creo que comprender el proceso de la muerte puede ayudarnos a sentirnos más cómodos con esta parte inevitable de la vida”.

Un posible obstáculo para posteriores investigaciones sobre las experiencias cercanas a la muerte será analizarlas experimentalmente, dice el neurocientífico cognitivo Olaf Blanke del Instituto Federal Suizo de Tecnología en Lausana, Suiza, que ha investigado las experiencias extracorpóreas. Sin embargo, “nuestro trabajo ha demostrado que esto puede hacerse para una experiencia fuera del cuerpo, así que ¿por qué no para las sensaciones asociadas a las experiencias cercanas a la muerte?”.