Matemáticas:  La resolución de la conjetura de Poincaré y la polémica suscitada en la comunidad científica hasta alcanzarse finalmente un consenso sobre este problema matemático "centenario" es el logro estrella en 2006, según el listado que elabora 'Science' con los diez acontecimientos más relevantes del año.

En el lado opuesto, entre los acontecimientos más criticables del año se destaca "el fraude científico" y los perjuicios causados por "la falta de honestidad" de investigadores como el coreano Woo Suk Hwang, cuyos artículos sobre células madre embrionarias han sido desacreditados.

Aparte del consenso alcanzado en 2006 en torno al problema planteado en 1904 por el matemático Henri Poincaré, considerado el padre de la Topología, 'Science' enumera otros nueve trabajos destacados por la revista, aunque sin detallar los criterios aplicados para la determinación del orden.

Se refieren a ámbitos muy variados, con predominio de los relacionados con la biomedicina y los grandes avances conseguidos en investigación celular y proteínica, pero también se incluyen trabajos medioambientales y paleontológicos, entre otros.

El Teorema en torno a la conjetura Poincaré sostiene que la esfera tridimensional es la única variedad compacta tridimensional en la que todo lazo o círculo cerrado se puede deformar en un punto.

La solución a dicha conjetura ya fue avanzada en 2002 en Internet por el ruso Grigori Perelman tras siete años de intensos trabajos, pero muchos matemáticos dudaron entonces de sus deducciones. Han tenido que pasar cuatro años para llegarse a un consenso sobre la resolución de este problema.

En junio de 2006, los matemáticos chinos Zhu Xiping y Cao Huaidong anunciaron la demostración completa de la conjetura basándose en trabajos preliminares de Perelman, lo que suscitó discrepancias en la comunidad científica, ya que para muchos los méritos del hallazgo corresponden al ruso.

Perelman fue galardonado dos meses más tarde con la prestigiosa Medalla Fields en el XXV Congreso Internacional de Matemáticos (ICM2006) celebrado en Madrid, pero el matemático ruso rechazó la distinción, tras manifestar en un periódico su decepción por "los huecos" existentes en los modelos éticos de sus compañeros.

El puesto número dos del listado elaborado por 'Science' lo ocupa la confirmación de que los Neandertales se separaron de los humanos modernos hace 450.000 años.

El tercer lugar es para los trabajos medioambientales que desvelan que las dos grandes placas que cubren la Antártida y Groenlandia están perdiendo hielo a un ritmo que se acelera; y en cuarta posición se destacan los restos fosilizados de un pez afín a los tetrápodos que podría ser el eslabón perdido entre ambos.

La posición número cinco se la lleva un mecanismo encubridor, que propicia "lo invisible", y cuyo truco es dirigir las ondas de luz alrededor de un objeto, para que ésta proceda como si no hubiera sido dispersada en absoluto.

En sexto lugar es para la identificación de un gen asociado a una ceguera que se da en los ancianos, la llamada degeneración macular relacionada con la edad (AMD), y el séptimo se lo lleva la investigación genómica para la comprensión de la biodiversidad.

En octava posición figuran los avances sobre el conocimiento de las células y las proteínas con nuevas técnicas que resuelven carencias visuales de microscopios convencionales.

Finalmente, se citan por un lado, los estudios sobre la memoria, que han permitido grandes avances aunque todavía queda mucho pendiente, según la revista, y por otro, la multitud de experimentos realizados con pequeñas moléculas de ARN.

Cosmología:

- Astronomía:

"Hace seis días apareció una gigantesca mancha solar en el borde del Sol con un tamaño similar al de Júpiter -explicó el coordinador del Area de Astronomía del Planetario de Buenos Aires, licenciado Mariano Rubio-. Lo extraordinario es que ahora el Sol tiene esta y otra mancha que son seis o siete veces el tamaño de la Tierra. La segunda apareció anteayer."

Con un diámetro de entre 100.000 y 150.000 kilómetros, cada mancha es para los especialistas una señal de que algo le pasa al Sol. "Las manchas liberan gases en forma de nube al espacio que interactúan con el campo magnético de la Tierra -agregó Ribas-. Esa interacción provoca tormentas magnéticas que producen auroras, que son como fantasmas de colores en el cielo... Un espectáculo extraordinario de rojos, verdes, azules y amarillos."

Ese fenómeno, según Ribas, se podrá observar en latitudes cercanas a los polos como las que ocupan la Argentina, Sudáfrica o Australia. "En la Argentina aún no se ha visto nada, pero podría ser que en el sur del país se vean las auroras en el cielo", dijo.

Se calcula que las partículas eyectadas hacia la Tierra viajan aproximadamente a 1.600.000 kilómetros por hora. Aunque el alerta comenzó ayer a las 16 (18 GMT), los astrónomos consultados sostienen que las consecuencias podrían comenzar hoy. "Podría haber interferencias en las comunicaciones satelitales que sólo afectarán las telecomunicaciones, pero ningún daño a las personas", dijo Ribas.

¿Por qué? Cuando las partículas entran en contacto con el campo magnético de la Tierra, éste las desvía hacia los polos, donde chocan con las moléculas y los átomos de la alta atmósfera terrestre a más de 90 kilómetros de altura.

"Ese choque provoca que los electrones se exciten y para deshacerse de la energía extra liberan fotones de luz, que son las auroras", explicó Conrado Kurtz, director de Sur Astronómico.com ( www.surastronomico.com ).

El campo magnético de la Tierra la protege de este tipo de partículas. Sin embargo, cuando la erupción solar tiene gran cantidad de energía se producen algunas rupturas . "Las dos manchas solares, que son regiones más frías en la superficie del Sol, indican que hay más actividad en el astro, que está ligeramente más caliente y luminoso por procesos internos", dijo Ribas.

Para el jefe de proyectos científicos de la Comisión Nacional de Actividades Espaciales (Conae), doctor en Astronomía Marcos Machado, "esta tormenta solar no es de las más grandes que se hayan registrado".

En 1987, una tormenta solar provocó el colapso de los transformadores de energía en Canadá y provocó un corte de luz masivo. En 1997, otra erupción cegó el satélite Telstar 401, que se usaba para la transmisión de señales de televisión. En 1998, la interferencia del satélite Galaxy IV afectó cajeros automáticos y los sistemas de seguimiento de los vuelos comerciales.

Según Machado, las tormentas solares pueden perturbar las comunicaciones, en especial las de radio, y son un riesgo para los satélites porque pueden recibir una sobrecarga eléctrica que inhabilite sus circuitos.  

El Planetario de Buenos Aires (avenida Sarmiento y B. Roldán, Capital) invita a observar las manchas del Sol mañana, de 15 a 18.

Por Fabiola Czubaj de LA NACION

- Ecología: Aves matemáticas.

Al principio, el macho y la hembra - Furnarius rufus (hornero)- están muy coordinados, pero después es como si la hembra se fuera retrasando y aparece una especie de síncopa. Empecé a preguntarme si había un sistema detrás de esos duetos".

Mindlin es investigador del departamento de Física de la Facultad de Ciencias Exactas de la UBA y, dado que trabaja en el área de dinámica no lineal, comenzó a jugar con la idea de que el canto de los horneros seguía un patrón matemático.

Fue así como, junto con Rodrigo Laje, su becario de doctorado, descubrió un hecho singular: los ritmos sincronizados de machos y hembras responden a simples leyes de la física, en particular las que gobiernan los sistemas conocidos como osciladores no lineales , tales como un péndulo impulsado por una fuerza vertical que oscila en una región amplia. Recientemente, su trabajo fue publicado en la revista científica Physical Review Letters y comentado en la revista Nature.

Los científicos grabaron alrededor de cien duetos, digitalizaron y analizaron alrededor de 25, y desarrollaron dos modelos matemáticos: uno que describe la física del canto, y otro para las partes relevantes del cerebro involucradas.

"Grabamos cerca de mi casa, en la zona del parque Pereyra Iraola, donde hay muchísimos nidos de horneros en postes telefónicos", cuenta el investigador durante una comunicación telefónica desde la Universidad de California en San Diego, donde está finalizando un año sabático.

Así descubrieron que las notas musicales de machos y hembras se alternan en diferentes secuencias, que cambian a lo largo de varios segundos. Una combinación frecuente es una nota femenina por cada tres masculinas, pero también se dan las combinaciones una cada cuatro, dos cada siete y tres cada diez, respectivamente.

"Un oscilador no lineal es un sistema que oscila explorando una región más amplia que uno lineal. Expresa variaciones temporales periódicas, pero no armónicas -explica Mindlin-. Se queda mucho tiempo en una posición, en la otra... Un ejemplo clarito sería un péndulo, pero que no registra pequeñas oscilaciones, cerca del equilibrio, sino que explora una región grande. Cuando uno lo hace oscilar con gran amplitud, se queda muchísimo tiempo en los extremos. Luego, si uno lo fuerza en una frecuencia similar al ritmo en que le gusta oscilar, se engancha, pero si la frecuencia es más alta, responde caprichosamente; por ahí repite su comportamiento, que es periódico, pero no una vez por cada período del forzado, sino que a lo mejor tarda el doble del tiempo que tarda el forzante para volver a repetirse, tres o cuatro veces. Este es, precisamente, el patrón que uno encuentra en el canto de los horneros."

Y más adelante agrega: "Eso es lo increíble. Porque éstos son sistemas sencillos, como una barra suspendida que uno hace oscilar y en la que fuerza el punto de suspensión de arriba hacia abajo, por ejemplo. Bueno, el cerebro de los horneros, con miles de neuronas que interactúan entre sí, termina respondiendo de la misma manera que esa reglita sometida a leyes físicas".

Según Mindlin, que los núcleos del cerebro responsables de controlar la siringe (el aparato fonador del pájaro) se comporten globalmente como un oscilador no lineal implica que tienen que estar fuertemente acoplados. Básicamente, cuando la hembra canta es como si la audición forzara los disparos neuronales.

El trabajo de los científicos argentinos sería, en principio, el primero que encuentra una relación matemática de este tipo en el comportamiento neuronal de seres vivos. "Hay otras investigaciones que muestran que las neuronas pueden responder como un oscilador no lineal, pero se hicieron in vitro y con una sola neurona", explica Mindlin.

Estudios como éste ayudan a comprender cómo se organiza el cerebro de estos pájaros (incluidos dentro del grupo de los suboscinos , para los que el canto es innato) en comparación con el de los oscinos , cuyo cerebro se va reconfigurando a medida que aprende.

"Nuestra contribución fue ver que en los duetos de los horneros hay una clave para entender algunas propiedades importantes de los cerebros de los suboscinos -concluye-: el alto acople entre la parte auditiva y la parte del cerebro que controla el canto, y la enorme simplificación que ocurre en el cerebro del ave al cantar. Miles de neuronas establecen un patrón de actividad colectivo que resulta equivalente al de un oscilador no lineal sencillo. En el fondo, uno quiere saber si detrás de la enorme complejidad de un cerebro hay instancias de simplificación que permitan modelarlo."

Por Nora Bär LA NACION 27.01.2004 | Página 11 | Ciencia