Apuntes científicos desde el MIT

O por lo menos, este color le da una cierta ventaja…
Un grupo de investigadores ingleses analizaron el desenlace de confrontaciones individuales en boxeo, taekwondo, lucha libre, y lucha grecorromana durante los juegos olímpicos del 2004. Los que vestían de rojo ganaban el 60% de las veces.
Luego, se fijaron en los resultados de 5 equipos de fútbol que durante la Eurocopa 2004 alternaban uniformes de diferentes colores. Cuando llevaban el rojo, marcaban más goles que cuando iban de azul o blanco.
Los investigadores interpretaron estas observaciones en términos de psicología evolucionista. Dicen que el rojo es una señal de salud, dominancia, y altos niveles de testosterona, y que cohíbe a los adversarios de foma subconsciente.
Mi absurdo titular, la explicación simplista, lo escasa que parece la muestra, y lo raro que resulta imaginar a Iniesta intimidando por su físico a los defensas alemanes, hacen que este estudio parezca un fragrante caso de pop-science. Sin embargo, el artículo se publicó en nature…

Con la excusa de la final pensé hacer un post fresquito, sin grandes pretensiones, sobre vínculos entre ciencia y fútbol. Empecé a buscar información en revistas científicas y la verdad, encontré más jugo de lo que esperaba. Especialmente en las áreas de: salud y lesiones, física , nutrición, y tecnología aplicada a este deporte.

Trayectorias impredecibles
¿Por qué la pelota cambia de dirección en las faltas? Cuando la golpeas por un lado, con rosca, consigues que el balón vaya girando por el aire. En el lado que gira “hacia dentro”, lo hace en la misma dirección que el flujo de aire que le viene de cara, y eso disminuye la presión. Por el otro costado, el balón gira en contra del aire que le viene. Esto crea mayor resistencia, presión, y se tuerce: “coge efecto”.
La fuerza con que chutes es también importante, porque si la pelota va muy rápido genera turbulencias que anulan el efecto.
La famosa falta de Roberto Carlos es quizás el ejemplo más espectacular. Al darle por el lateral con el exterior de su pie izquierdo hizo que el balón girara en contra de las agujas del reloj. Pero chutó tan fuerte, que el flujo de aire sobre el balón era turbulento y no ofrecía resistencia. El balón salió completamente recto. Pero en un momento determinado su velocidad disminuyó, y entró un flujo laminar de aire que lo frenó todavía un poco más. Esto permitió que se manifestara de repente la fuerza lateral por el efecto de la rotación del balón, y se torciera sorprendentemente hacia la portería.
Para los porteros, en estos casos es prácticamente imposible predecir el destino final del balón.

Las chicas se lesionan más
Pubmed es la base de datos que recoge todas las publicaciones científicas en el ámbito de la biomedicina. Si buscas por la palabra “soccer”, te aparecen 2996 artículos. Un vistazo general a los títulos indica que muchos trata acerca de lesiones específicas en el fútbol. Por ejemplo, un estudio concluyó que los jugadores solían tener cuellos menos flexibles y más posibilidades de dolor cervical. Otra investigación asoció la práctica profesional del fútbol con mayor incidencia de una enfermedad neuronal determinada.
Pero este 2008 apareció un artículo en el NY Times que trajo bastante cola porque inducía a concluir que “el fútbol es cosa de hombres”. Según diversos estudios, en EEUU las chicas se lesionan un 50% más que los chicos jugando a soccer, y tienen 5 veces más posibilidades de sufrir lesiones de rodilla. Esto se achaca a diferencias físicas entre géneros y menor fortaleza, algo políticamente incorrecto de argumentar.

No me quitéis la cervecita!
La nutrición es uno de los asuntos más estudiados en el deporte, sin duda. Los expertos indican que los carbohidratos de asimilación lenta, como las patatas, son la mejor opción para antes del partido. Pero hay gran diversidad de teorías y preferencias.
Lo que sí parece claro es que la costumbre de tomar una cervecita con los amigotes después del partido no es tan sana como nos imaginábamos (yo por lo menos). Durante el partido se pierde mucho liquido, y el alcohol dificulta la rehidratación. Además, la cerveza es diurética, con lo que contribuye a eliminar todavía más líquido. Si lo que quieres es salud, mejor una triste bebida isotónica…

El deporte más emocionante
¿Por qué es el deporte rey? ¿por qué genera tanta expectación, tanta pasión? Una de las claves es la ilusión o temor que despierta saber que todo puede pasar. Un estudio analizó más de 300.000 resultado de partidos de fútbol, baloncesto, baseball, fútbol americano, y hockey, para averiguar cuantas veces el rival débil (o peor clasificado) se imponía al fuerte. Con diferencia, el fútbol es el deporte más impredecible . Así que científicamente, tampoco hay favoritos. ¡A ver qué ocurre mañana!
Pero sobretodo, no os sulfuréis. Otro estudio publicado en nature hace pocos meses indica que durante los partidos de la selección alemana en el mundial del 2006, los alemanes sufrieron 2,66 veces más emergencias cardíacas que en días normales. Entre los pacientes que ya padecían enfermedad coronaria, el riesgo de recaer se incrementaba 4,03 veces los días de partido, como efecto del estrés emocional. Y esto en los alemanes!
Así que tranquilos, que tampoco hay para tanto…

Descubrir un nuevo planeta extrasolar ya no es noticia. Fue un gran hito en 1995, cuando se descubrió el primero, pero ahora que ya se conocen unos 300 dando vueltas alrededor de estrellas lejanas, ¿Qué es lo realmente relevante en este campo? ¿Cuál es el contexto de las investigaciones?
La semana pasada leí la noticia publicada en nature sobre el descubrimiento de metano en un planeta extrasolar, y me di cuenta que no sabía muy bien cómo ubicar este estudio: ¿era un gran hallazgo o no? ¿Y si lo era… por qué?
En ciencia, cuando una disciplina avanza muy rápido, es difícil seguirle la pista y mantener una idea clara del contexto global en el que se enmarcan las píldoras que nos llegan por los medios de comunicación.
El estudio de exoplanetas es algo tan nuevo, que es fácil perderse. Por eso contacté con Joshua Winn , el principal experto del MIT en el estudio de planetas extrasolares. Ya nos había impartido un seminario meses antes, donde insistió en que nos atendería encantado si teníamos dudas. Comprobé que lo decía en serio. El café que tomamos duró 2 horas, y sus explicaciones me resultaron tan útiles para adquirir una visión global del tema, que intentaré transmitiros los puntos más destacados de nuestra conversación.

¿Es nuestro sistema solar extraño?
Los dos grandes objetivos son: entender cómo se forman los sistemas solares, y encontrar pistas en atmósferas lejanas que indiquen existencia de vida. Empecemos por el primero.
A partir del único ejemplo de sistema solar que teníamos (el nuestro) se construyó la siguiente teoría: Grandes cantidades de materia se acumularon formando un disco giratorio alrededor del sol. En él las partículas se iban agrupando creando estructuras más grandes. El disco se aceleraba, se producían grandes colisiones y algunas de estas estructuras adquirían una masa crítica que les permitía atraer todavía más materia, hasta acabar convirtiéndose en planetas. Esta explicación concuerda muy bien con el hecho de que los planetas pequeños y rocosos estén cercanos a la estrella, y los gigantes gaseosos estén lejanos. Así es nuestro sistema solar; no problem.
Pero sorpresa!
A medida que se han ido descubriendo planetas, un par de detalles no encajan del todo: Hay una gran cantidad de planetas gaseosos (estilo Júpiter) en posiciones muy muy cercanas a su estrella; demasiado cercanas según la teoría del disco giratorio. Y además, se han observado órbitas exageradamente elípticas.
Comparado co lo que estamos observando, parece como si nuestro sistema solar fuera atípico... ¿Habríamos construido una teoría que explicaba una excepción?
No del todo. Según Josh la teoría básica del disco giratorio es correcta, pero debe haber otros procesos que acerquen los planetas grandes a las estrellas, y que no se habían tenido en cuenta. Él está estudiando posibles colisiones durante la formación de los sistemas solares que, como si fueran canicas, moverían a los planetas de sitio. La “anormalidad” de nuestro sistema solar se debería a que no sufrió estos efectos “extra” a lo largo de su historia.
Para Josh estos nuevos ejemplos de sistemas solares representan una herramienta fantástica para entender mejor la formación planetaria.

¿Alguno de estos planetas alberga vida?
Esta es la segunda gran pregunta que se quiere responder. Para ello los astrofísicos analizan la atmósfera de los planetas. La idea es simple: buscar biomarcadores, elementos que no puedan haberse originado en un mundo inerte. Si en una atmósfera se descubre oxígeno, por ejemplo, indicará que allí hay algo que lo está generando. Se trata de encontrar moléculas “extrañas” en la atmósfera que nos indiquen que allí hay algún tipo de metabolismo.
Pero esto no pasará dentro de poco. De momento los planetas que se han descubierto son gigantes gaseosos como Júpiter, y se encuentran demasiado cercanos a su estrella como para poder albergar una vida parecida a la que conocemos. Para encontrar planetas más pequeños, y en órbitas más grandes, los telescopios y métodos de observación deben mejorar un poco.
En el camino de la búsqueda de vida, el primer gran paso (y que sí merecerá estar en las portadas de los periódicos) será encontrar un planeta rocoso menor a 10 veces la masa de la Tierra, y situado en la “zona habitable" (suficientemente apartado de la estrella como para tener agua líquida). A los científicos no les gusta especular, pero Josh pronostica que el primer planeta de estas características se podría descubrir en unos 5-10 años. El siguiente paso será intentar analizar con detalle su atmósfera. Esto requerirá bastante más tiempo, con lo que el descubrimiento de vida extraterrestre no está a la vuelta de la esquina.

¿Cómo XXXX se puede detectar un planeta tan lejano?
A mí esto me fascina más que los propios descubrimientos.
Vemos fácilmente las estrellas porque emiten luz, pero un planeta es un cuerpo opaco, oscuro, aparentemente invisible para cualquier telescopio. ¿Cómo podemos ver un planeta? La clave está en detectarlos de forma indirecta, midiendo los efectos que ejercen sobre la estrella que orbitan.
La principal herramienta es el efecto doppler: Cuando un planeta da vueltas a una estrella, ejerce una fuerza de gravedad que la hace oscilar levemente. Es decir, a veces se acerca un poquito a nosotros y a veces se aleja. Es un efecto tremendamente sutil, pero se puede descubrir analizando el espectro de la luz que recibimos.
Otra metodología utiliza cambios en la intensidad de la luz de la estrella. Si un planeta transita por delante de una estrella, afecta a su brillo. El 10% de los exoplanetas han sido descubiertos de esta manera.
Existe un tercer método de microlentes gravitacionales que permitirá descubrir planetas más pequeños, pero este no me atrevo a describirlo…

¿Y saber lo que hay en su atmósfera????
En cuanto a analizar la atmósfera, esto parece todavía más inconcebible. Pero tiene su explicación, claro. También basada en las propiedades de la luz, en este caso de la que rebota en el planeta y llega a nosotros.
Si estuviéramos en el espacio, a simple vista podríamos distinguir el océano azul del desierto amarillento. Esto es porque la luz emitida (rebotada) por el mar tiene unas características, y la emitida por la arena otras. Por eso vemos diferentes colores. Pero el espectro electromagnético es muchísimo más amplio que el rango de luz visible, y los detectores pueden discernir variaciones infinitamente más precisas que nuestro ojo. Mirando la luz que proviene de un planeta pueden detectar los elementos que lo constituyen, o saber la temperatura a la que se encuentra.

¿Era importante la noticia del metano?
Cuando para concluir se lo pregunté a Josh, hizo esa mueca en la que se levanta el labio superior y se acacha la nariz, y empezó a ladear la cabeza. Dijo que el descubrimiento en sí no era lo importante. No hay nada inesperado en que una atmósfera tenga metano. Lo relevante era demostrar que técnicamente se podía llegar a medir esta molécula en una atmósfera tan lejana. La metodología era lo trascendente. Y es que los grandes hallazgos vendrán acompañados de mejoras en las técnicas de medición.

La búsqueda de planetas extrasolares es uno de los campos más activos de la astrofísica actual. Si vas a un congreso anual de investigación sobre el cáncer, posiblemente no oigas avances revolucionarios respecto al año interior. En cambio en ciertas disciplinas, como es el caso de los exoplanetas, las novedades son constantes. No se cuando tardará a quedarse anticuado este largo post, ni si cumplirá su modesto objetivo de dar un contexto a estas investigaciones. Pero yo lo necesitaba, como mínimo para comprender un poco mejor los futuros artículos sobre exoplanetas que sí cuenten algo concreto.

Durante un seminario de psicología dedicado a la percepción, Jason Mitchell nos mostró esta fotografía diciendo que la longitud de los lados largos y cortos de ambas mesas eran idénticos.

“Anda ya! esta vez no cuela…” pensamos varios y dijo alguno. “Os envío el power point, y lo medís”, contestó Mitchell. Así lo hice, y comprobé que mi cerebro me engaña siempre que le da la gana. En muchas ocasiones lo hace por nuestro bien: su principal objetivo no es representar el mundo de la forma más fiel posible, sino sobrevivir, y si para ello le toca mentirnos, no duda en hacerlo.

Por el motivo que sea, esta ilusión óptica me sorprendió más que otras anteriores. Iba a mostrárosla de inmediato, pero me contuve pensando que ya habéis visto infinidad de imágenes parecidas.

Sin embargo, ayer mi compañera Pam Belluck nos habló de otro tipo de efecto que me pareció más original.

Fijaos atentamente en el personaje del video, y prestad atención a qué sílabas pronuncia:

Ahora escuchadle de nuevo con los ojos cerraros. ¿Oís lo mismo? Si no estáis seguros, repetid la operación varias veces, mirando sus labios, y sin mirar.

Es una ilusión óptico-auditiva llamada efecto McGurk,. La primera vez habréis oído Da-Da Da-Da Da-Da, y con los ojos cerrados Ba-Ba Ba-Ba Ba-Ba. En realidad le han doblado. Lo que suena es “Ba”, le grabaron diciendo “Ga”, y tu cerebro integra de forma inconsciente la información visual con la percepción auditiva para entender “Da”.

Os avanzo que en breve un “científico exiliado” en el MIT nos explicará la relevancia científica que tiene entender cómo nuestro mentiroso cerebro interpreta estas ilusiones sensoriales. No sólo para la psicología, sino incluso para la inteligencia artificial y la visión por ordenador.