Archive for the ‘science’ Category

Mirando adentro del cuerpo

Tuesday, October 11th, 2011

x-ray.jpgEl 8 de noviembre de 1895, Wilhelm Röntgen descubrió un tipo de radiación electromagnética desconocida y la llamó rayos X, utilizando el símbolo matemático x para representar algo desconocido. No solo ganó el Premio Nobel por su trabajo en 1901, sino que también marcó el comienzo de una nueva época en medicina, una donde no era más necesario abrir el cuerpo para investigar una enfermedad. De hecho, sin darse cuenta, Röntgen demostró este uso médico cuando utilizó la mano de su esposa para hacer la primera imagen con rayos X. Con la devastación de las Guerras Mundiales, los rayos X empezaron a ser muy utilizados y se transformaron desde entonces en un instrumento esencial para médicos y dentistas.

En comparación con nuestros días, el diagnóstico médico al final del siglo XIX era muy primitivo. Para investigar las enfermedades, los médicos estaban limitados por los cinco sentidos. Los sentidos de la vista y del olfato podían detectar señales exteriores de enfermedades (¡esperamos que no degustaran los pacientes muy a menudo!). Investigar el interior del cuerpo sin disección era más difícil. El sentido del tacto ayudaba con los huesos fracturados o objetos extraños alojados en el cuerpo, pero una tumefacción en la zona podía hacer difícil el diagnóstico. Para ayudar el sentido del oído, el estetoscopio ampliaba los rumores en el cuerpo. Sin embargo, los diagnósticos hechos por el tacto o el oído siempre dependían de una imagen mental de las entrañas del paciente que hacía el médico. Y este mapa podía parecer muy diferente a la realidad.

Pero, con los rayos X los médicos podían obtener una imagen real del interior de un paciente que, como puedes imaginar, mejoraba enormemente el tratamiento médico.

En nuestro artículo de arqueología, mencionamos el espectro electromagnético y algunos empleos de la radiación infrarroja – radiación con longitudes de onda un poco mas largas de la luz visible. En este artículo, saltamos al otro extremo del espectro electromagnético. Los rayos X tienen longitudes de onda mucho más cortas de la luz visible.

Para hacer una imagen del interior de un paciente con rayos X, la prima cosa que los médicos necesitan es una fuente de rayos X. Para generar los rayos X, un pedazo de metal recalentado – llamado cátodo – y un captor – una placa llamada ánodo – son puestos dentro de un tubo de vidrio de donde se ha sacado todo el aire. El cátodo y el ánodo son conectados a una fuente de energía de alto voltaje y ésta crea un rayo de electrones entre el cátodo y el ánodo. Los rayos X se producen cuando los electrones golpean el ánodo. Este sistema, llamado tubo de rayos X, es casi idéntico a los tubos de rayos catódicos utilizados en los viejos televisores y monitores de computadoras.

xraytube.jpg

Para usos médicos, se utilizan tubos como éstos para crear pulsaciones cortas de rayos X que apuntan al paciente. Se mete una película fotográfica detrás del paciente. Los rayos X no atraviesan totalmente las materias más densas como los huesos y pasan más fácilmente por las materias menos densas como los tejidos. Una sombra se forma en la película donde los rayos X son bloqueados. Cuando se revela la película, ésta se vuelve más oscura donde se han habido mas rayos X, así que objetos más densos como los huesos aparecerán más claros en la imagen final.

Por más útil y sencilla que esta técnica sea, se han desarrollado también algunas técnicas más avanzadas. Una TAC (tomografía axial computarizada), por ejemplo, es una serie de imágenes que se hacen pasando el tubo de rayos X en un círculo alrededor del paciente. Se hacen miles de imágenes desde muchas direcciones y se compilan estas imágenes para formar una imagen tridimensional.

Ahora, la próxima vez que vayas al médico, o pases por la seguridad del aeropuerto o te rompas un hueso, ¡puedes darle las gracias al Sr. Röntgen por su descubrimiento!

Arqueología

Monday, September 19th, 2011

“Tanis es uno de los posibles lugares de descanso del arca perdida.”

~ Indiana Jones, En busca del arca perdida

pyramids.jpgUna vez, Tanis era la capital pujante del antiguo Egipto. Entre los siglos XI y VIII AC, era una ciudad grande y rica; su economía basada en los negocios y su proximidad al mar la hacían un puesto importante para el comercio marítimo. La prosperidad de la ciudad se reflejaba en la construcción del templo más grande jamás edificado en Egipto, dedicado a Amun, la deidad principal. Sin embargo, tres mil años después, Tanis es nada más que un tramo de tierra no desarrollada al este de la moderna ciudad San-el-Hagar, diseminada de ruinas y áreas parcialmente excavadas.

Al menos, así es como la vemos con nuestros ojos.

Es sorprendente cuánto limitado es el ojo humano cuando consideramos su capacidad para detectar la luz o, en términos mas amplios, la radiación electromagnética. El ojo humano puede detectar longitudes de onda, o colores, desde unos 400 nm (violeta) hasta unos 700 nm (rojo), más o menos el tamaño de un virus. Pero la luz – la radiación electromagnética – también se extiende a muchas más longitudes de onda; es sólo que nuestros ojos no tienen la sensibilidad para detectarlas. El espectro electromagnético entero se extiende desde los rayos gamma, con longitudes de onda más pequeñas del tamaño de un átomo, hasta las ondas radio ¡con longitudes hasta de mil kilómetros!

No obstante, si nuestros ojos tuvieran la sensibilidad para detectar la luz infrarroja, el aspecto de Tanis sería bastante diferente, y esto es exactamente lo que tienen en mente unos arqueólogos. Dr. Sarah Parcak, una egiptóloga y arqueóloga de la Universidad de Alabama en los Estados Unidos, utiliza las imágenes infrarrojas satelitales para buscar antiquísimos pueblos no descubiertos hasta ahora en Egipto. Y los resultados son asombrosos. Con el financiamiento de la BBC, las imágines de Tanis revelaron un laberinto de calles y estructuras que estaban enterradas por casi dos milenios.

¿Bueno, y esto cómo funciona? Los satélites que hacen las imágenes son equipados con cámaras infrarrojas especiales que pueden detectar pequeñas diferencias de temperatura entre materiales distintos. Piensa a los lentes de visión nocturna que has visto en las películas de acción. Con los lentes se pueden detectar personas en la oscuridad porque los cuerpos son mucho más tibios del entorno. Igualmente, los muros construidos de ladrillos de barro son mas tibios de la tierra, la arena y la vegetación circunstante. Esto es porque los ladrillos son más secos y más densos del material que está alrededor, lo que significa que retienen más el calor absorbido. Y las cámaras son bastantes sensibles: pueden detectar objetos con un diámetro de 1 m desde una altitud de 700 km sobre la Tierra. Pero, hasta ahora no han descubierto el Arca Perdida.

Aparte de Tanis, Dr. Parcak y su equipo han encontrado miles de tumbas, numerosas pirámides y pueblos que estaban anteriormente perdidos en las arenas movedizas. ¡Será fascinante ver qué nuevos y sorprendentes descubrimientos se harán en el futuro!

PS. Otro ejemplo de la luz infrarroja que está más cerca de tu casa es el control remoto del televisor. Cuando se aprieta un botón en el control, éste emite una luz infrarroja intermitente y la frecuencia de sus impulsos varia dependiendo del botón que ha sido apretado. Puedes observarlo haciendo esto: Enciende tu cámara digital, apunta el control al lente, y aprieta un botón.  ¡La cámara es sensible a la luz infrarroja y podrás ver la luz intermitente!

Trocito de noticias: Fotos en alta resolución de la Luna

Wednesday, September 14th, 2011

Como parte del programa Apolo, astronautas de los Estados Unidos (uno de los cuales era un geólogo también) caminaron en la Luna seis veces entre 1969 y 1972, las únicas veces en que los seres humanos han puesto los pies en otro cuerpo celeste. ¿Regresaremos un día? Como describe el BBC, NASA ha hecho públicas unas imágenes en alta resolución de los sitios de aterrizaje, todos ubicados en la cara visible de la Luna. La Lunar Reconnaissance Orbiter es una sonda que ha estado en órbita desde el 2009 alrededor de la Luna a una altitud media de 50 km para recoger información sobre potenciales sitios de alunizajes futuros, y se movió a una órbita que la llevó a apenas 21 km sobre la superficie para poder hacer las fotos. ¿Piensas que los astronautas dejaron la Luna en una condición intacta? Las imágenes revelan marcas de ruedas, huellas de botas y piezas de equipo desechadas.

Comparte tus pensamientos: ¿Irías a la Luna si tuvieras la oportunidad?