¿Por que´ vemos en 3D?

Decodifican el proceso neuronal de la visión de objetos tridimensionales

Un algoritmo informático permite establecer qué neurona se activa ante qué característica de la realidad

Un equipo de investigadores de la Johns Hopkins University de Estados Unidos ha descubierto los patrones de la actividad cerebral que podrían subyacer a nuestra capacidad de ver y comprender la estructura tridimensional de los objetos. Utilizando un algoritmo informático especial, los científicos pudieron determinar qué neurona se activaba ante qué forma concreta en un área específica del cerebro de macacos de la India. Esta región fue la corteza inferotemporal, relacionada con el procesamiento de la información visual y con la formación de nuestra memoria visual. Estos resultados nos acercan más a futuras aplicaciones en el terreno de la visión computacional, a futuros tratamientos destinados a personas con problemas de percepción y a la posibilidad de crear visiones irreales a la carta, que nuestro cerebro interpretaría como verdaderas. Por Yaiza Martínez.

Un equipo de investigadores de la Johns Hopkins University de Estados Unidos ha descubierto los patrones de la actividad cerebral que podrían subyacer a nuestra capacidad de ver y comprender la estructura tridimensional de los objetos. Esta habilidad que nosotros poseemos y de la que nos aprovechamos sin darnos cuenta es tan sofisticada, que ni siquiera los más avanzados sistemas de visión computerizada serían capaces jamás de emularla, utilizando cámaras bidimensionales.
Pero, ¿cómo lo hacemos? Según explica la Johns Hopkins University en un comunicado, la investigación realizada sugiere que regiones visuales de alto nivel del cerebro representarían los objetos como configuraciones espaciales formadas por los fragmentos de sus superficies, es decir, que los representarían por partes.
Proceso en mosaico
Así, las neuronas individuales estarían ajustadas para responder a las subestructuras de los fragmentos de las superficies que nuestras retinas perciben. Por ejemplo, un neurona del estudio respondió a la combinación de una protuberancia saliente hacia delante cercana a la parte delantera de un objeto, y a un ahuecamiento ascendente cercano a la parte superior de dicho objeto.
Múltiples neuronas de sensibilidades diversas podrían combinarse como un mosaico tridimensional para decodificar la superficie entera de cualquier cosa que veamos.
Según explicó el director de la investigación, el científico Zanvyl Krieger Mind-Brain Institute de la Johns Hopkins.
Estudio computacional
En el estudio, Connor y su colaborador, Yukako Yamane, entrenaron a macacos de la India para que mirasen a la pantalla de un ordenador mientras en ésta aparecían imágenes intermitentes de objetos en tres dimensiones.
Al mismo tiempo, se registraron las respuestas eléctricas de las neuronas individulaes de las regiones visuales de alto-nivel del cerebro de los animales. Un algoritmo informático se usó para guiar gradualmente el experimento hacia las formas de objetos que daban lugar a respuestas neuronales más intensas.
Con esta estrategia de seguimiento de evolución de los estímulos, que se combinó con modelos de respuesta lineal/no lineal, los científicos pudieron precisar qué forma tridimensional concreta producía una respuesta también en una célula determinada.
Con este método, los científicos pudieron caracterizar las respuestas de una región del cerebro de los macacos, la corteza inferotemporal, a las formas tridimensionales.
Esta región del cerebro resulta esencial para el procesamiento de la información visual, y decisiva en lo que respecta a la formación de nuestra memoria visual. La corteza inferotemporal identifica y clasifica en categorías los objetos, para acto seguido mandar esa información a otras regiones del cerebro.
Este logro de los investigadores, unido a otros logros científicos anteriores, tendría implicaciones para el tratamiento de individuos que sufran desórdenes de la percepción, así como para el desarrollo de la visión artificial de los ordenadores.
Connor cree asimismo que comprender los códigos neuronales de la vista podría ayudar a explicar ciertas características de la experiencia visual, como la percepción de la belleza y de su contrario, la fealdad. Según el investigador, sería interesante que los artistas conocieran qué formas y que colores evocan determinadas respuestas en el cerebro.
Así, podrían saber el efecto que tendrán sus creaciones, e incluso desarrollar nuevas técnicas de presentación (de iluminación, colorido y disposición) que realzarían la experiencia estética.
Esta cuestión neuroestética podría resolverse en un proyecto futuro, desarrollado por Connor en colaboración con el Walter Art Museum de Baltimore. En él se estudiaran las respuestas humanas a las esculturas con el mismo algoritmo aplicado en el presente estudio.

UN OCÉANO DE LAVA EN LA LUNA ÍO DE JÚPITER

Galileo, la nave espacial de la NASA, que empezó a orbitar alrededor de Júpiter en 1995, ha descubierto un océano de lava líquida, o parcialmente líquida, debajo de la superficie de Ío, la luna volcánica de Júpiter, según publica la revista Science. La capa de lava oceánica sería de por lo menos 50 kilómetros de espesor, más del 10% del volumen del manto de la Luna. La temperatura de la lava oceánica superaría los 1.200 grados centígrados.

La investigación fue dirigida por científicos de las Universidades UCLA, UC Santa Cruz y Michigan - Ann Arbor. Es la primera prueba que confirma la existencia de una capa de lava en Ío, la luna volcánica de Júpiter.

"La lava oceánica ardiente de Ío mueve la electricidad millones de veces mejor que las rocas terrestres", destacó Krishan Khurana, principal autor del estudio y antiguo co-investigador del equipo del magnetómetro de Galileo. Añadió que al igual que las ondas que desprende el detector de metales del aeropuerto hacen que reboten las monedas en el bolsillo, delatando su presencia, el campo magnético de Júpiter mueve constantemente las rocas de lava que hay dentro de Ío. La señal intermitente puede ser detectada por el magnetómetro de una nave espacial cercana".

Campo magnético

"Estamos entusiasmados porque por fin entendemos de donde procede la lava de Ío y entendemos alguna de las misteriosas marcas que vimos en el campo magnético obtenidas gracias a la nave Galileo", completó Khurana. Según el científico, Ío emitió una señal intermitente en el campo magnético giratorio del inmenso planeta. La señal coincide con los criterios calculados para las rocas de lava líquida o parcialmente líquida de debajo de la superficie.

Junto con los volcanes de la Tierra, los de Ío son los únicos volcanes de magma activos. Ío produce alrededor de 100 veces más de lava por año que todos los volcanes de la Tierra juntos. Mientras que los volcanes terrestres se sitúan en zonas calientes concretas como el 'Anillo de Fuego', en el Océano Pacífico, los volcanes de la luna se distribuyen a lo largo de toda su superficie. La existencia del océano de lava que se sitúa entre 30 y 50 kilómetros por debajo de la corteza de Ío explica la actividad de la Luna.

"Es posible que hace billones de años, al formarse la Tierra y la Luna, ambas tuviesen océanos de lava, que, sin embargo, se enfriaron hace tiempo", sostiene Torrence Johnson, que colaboró de forma indirecta en el proyecto Galileo. El volcanismo de Ío explica el funcionamiento de los volcanes y aporta una aproximación a la actividad volcánica que pudo suceder nada más formarse la Tierra y la Luna ".

Exitosa misión

Los volcanes de Ío fueron descubiertos en 1979 por 'Voyager 2', una nave espacial de la NASA. La energía de la actividad volcánica proviene de los movimientos de la luna, causados por la gravedad de Júpiter mientras que Ío orbita alrededor del mayor planeta del sistema solar.

El lanzamiento de Galileo tuvo lugar en 1989. Tras una exitosa misión, la nave espacial se volvió a lanzar hacia la atmósfera del planeta en 2003. Las inexplicables marcas del campo magnético aparecieron entre los años 1999 y 2000, al cierre de la última fase de la misión.

"En aquel momento, los modelos de interacción entre Ío y el inmenso campo magnético de Júpiter que baña la luna de partículas muy cargadas, no eran lo suficientemente sofisticados como para que entendiésemos lo que sucedía en el interior de Ío", declaró Xianzhe Jia, uno de los autores del estudio.

Una reciente investigación demuestra que al derretir las llamadas rocas "ultramíficas" aparece una considerable corriente eléctrica. Las rocas son de origen ígneo, es decir que se forman al enfriarse la lava. El hallazgo condujo a Khurana y su equipo a barajar la siguiente hipótesis: la extraña marca la produjo una corriente eléctrica que flotaba dentro de una capa de lava fundida.

Fuente: Elmundo.es

Enlaces de fisica

Buenas chicos!!! :)

Aquí os dejo unos enlaces de páginas que me han parecido interesantes y una breve explicación de cada una:

La primera es una pagina que tiene enlaces que te llevan a webs que te permiten principalmente participar de forma interactiva con la fisica. La mayoria son webs de instituos asi que son de nuestro nivel y de algo menos nivel pero algunas son muy curiosas:

http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/Enlaces/FQ.htm

La segunda es una pagina que tiene unos enlaces que te llevan a distintas webs con noticias de ultima hora de fisica. Me ha gustado mucho porque es una pagina que te permite ver toda la actualidad de la fisica:

http://intercentres.cult.gva.es/iesleonardodavinci/fisica/actualidad.htm

La tercera pagina la lleva un chico de la universidad que publica las noticas personalmente de lo que va recopilando de internet, las noticias... y le da un toque mas cercano a la pagina. Ademas me ha llamado la atencion porque tiene diferentes apartados para acceder despues de diferentes ramas de la ciencia y todas de actualidad aunque yo el enlace que os dejo es de novedades cientificas:

http://www.novaciencia.com/category/fisica/

Un saludo!!

Dos predicciones de Einstein han sido confirmadas con precisión extrema desde el espacio

Los resultados obtenidos por la sonda 'Grtavity Probe-B' tendrán un impacto a largo plazo en la física teórica, dice la NASA

A.R. - Madrid - 04/05/2011

Dos importantes predicciones derivadas de la Teoría General de la Relatividad de Einstein han sido confirmadas con una precisión sin precedentes gracias a una sonda espacial que fue diseñada precisamente con el ese objetivo. La Gravity Probe-B, una misión de la NASA, fue lanzada en 2004 y, con cuatro giroscopios ultraprecisos, estuvo midiendo el efecto de la curvatura del espacio-tiempo y el llamado efecto de arrastre de marco, en el que un cuerpo en rotación -la Tierra- arrastra el espacio-tiempo.

"Imagine que la Tierra están inmersa en miel, a medida que el planeta rota, la miel a su alrededor hará un remolino. Eso mismo sucede con el espacio tiempo", explica Francis Everitt, físico ce la Universidad de Stanford e investigador principal de la misión. "La Gravity Probe-B ha confirmado dos de las predicciones más profundas del universo de Einstein". La sonda dejó de funcionar en diciembre del año pasado y los científicos publican ahora los resultados de sus experimentos en la revista Physical Review Letters.
La misión científica es uno de los proyectos más largos de la NASA, cuenta la agencia espacial estadounidense en un comunicado. Los primeros fondos para desarrollar un experimento de relatividad con giroscopios se asignaron en 1963. Pero el proyecto murió y tiempo después, Everitt luchó durante años para hacer realidad la misión. Tanto esfuerzo produjo tecnologías avanzadas para diseñar, construir y volar en el espacio unos equipos capaces de hacer las sutiles mediciones necesarias. Los giroscopios de esta sonda y su equipo de seguimiento de estrellas son los más precisos que se han hecho, afirma la NASA.
La Gravity Probe.B ha determinado el efecto de la curvatura del espacio tiempo por el planeta Tierra y el efecto de arrastre de marco apuntando a una estrella. IM Pegasi, desde su posición en órbita polar terrestre. Si la gravedad no afectase al espacio tiempo, los giroscopios de la sonda apuntaría siempre en la misma dirección. Sin embargo, y confirmando la predicción de Einstein, los giroscopios han experimentado cambios minúsculos pero medibles en la dirección de su rotación por la atracción gravitatoria ejercida sobre ellos por la Tierra.
Los resultados obtenidos tendrán un notable efecto a largo plazo en el trabajo de los físicos teóricos", ha declarado Bill Danchi, científico de la NASA. "Todo reto futuro a la Teoría General de la Relatividad de Einstein tendrán que lograr medidas más precisas que las que ha logrado ahora la Gravity Probe-B.
Además, la NASA destaca que ha habido avances desarrollados para esta sonda de investigación científica fundamental que se han aplicado en el sistema GPS y que las tecnologías se incorporaron también el en satélite Cobe que descubrió, en los años noventa, las variaciones en la radiación de fondo cósmica, lo que significó una prueba importante de la teoría del Big Bang.

Noticia enviada por Andrea Briz

Einstein acierta otra vez: la gravedad terrestre deforma el espacio y el tiempo

Los objetos muy pesados, como estrellas o planetas, distorsionan con su gravedad el espacio y el tiempo a su alrededor. Por primera vez, y después de cincuenta años desde que se planteó por primera vez este proyecto, un experimento de la NASA, el Gravity Probe-B (GP-B), ha conseguido por fin medir con toda precisión dos aspectos cruciales de la Teoría General de la Relatividad de Einstein. El hallazgo se publica en la edición online de Physical Review Letters.

El primero de los dos efectos recién demostrados es el geodésico o, dicho de otro modo, la deformación del espacio y el tiempo alrededor de un cuerpo gravitacional. El segundo es la torsión por arrastre, que es la cantidad de espacio y tiempo que un objeto en rotación arrastra tras de sí a medida que gira.

"Einstein vive", asegura Francis Everitt, físico de la Universidad de Stanford e investigador principal del experimento, uno de los de mayor duración jamás llevados a cabo por la NASA. De hecho, el satélite, que fue lanzado en 2004, llevaba más de cuatro décadas diseñándose.

"En el Universo de Einstein - continúa el investigador - el espacio y el tiempo son deformados por la gravedad. La Tierra distorsiona el espacio que la rodea muy ligeramente a causa de su gravedad". Einstein formuló su teoría hace casi un siglo, mucho tiempo antes de que existiera la tecnología necesaria para comprobarla experimentalmente.

Fuente: ABC Ciencia
Noticia completa: http://www.abc.es/20110505/ciencia/abci-einstein-acierta-otra-gravedad-201105050942.html

Miguel Jiménez

Ilusión óptica

V.S. Ramachandran, profesor de la Universidad de California, nos enseña esta curiosa ilusión óptica casera. Y decimos “casera” porque tiene lugar dentro de una casa. Observad y maravillaos ante la ignorancia sensorial de nuestros ojos.

¿Qué es la datación por carbono 14?

¿Qué es la datación por carbono 14?

El método de datación por radiocarbono es la técnica más fiable para conocer la edad de muestras orgánicas de menos de 60.000 años y está basado en la ley de decaimiento exponencial de los isótopos radiactivos.

Veamos en qué se basa el método:

El carbono es un elemento químico que se encuentra en diferentes variedades —llamadas isótopos— que tan sólo se diferencian en el número de neutrones que hay en el núcleo.

El isótopo más corriente es el carbono 12 (C12) que presenta 6 protones y 6 neutrones. El resto son inestables (radiactivos) y entre ellos destaca el C14 que presenta 6 protones y 8 neutrones.

Pero… ¿de dónde sale el C14?

Recordemos que la atmósfera terrestre está formada fundamentalmente por nitrógeno (78%) y oxígeno (21%). Este nitrógeno estable y más abundante es el nitrógeno 14 (N14) y en su núcleo tiene 7 neutrones y 7 protones.

A las capas altas de la atmósfera llegan partículas altamente energéticas procedentes del universo conocidas como rayos cósmicos. Estos neutrones altamente acelerados de los rayos cósmicos chocan en ocasiones con los núcleos del N14, desplazando, también en ocasiones, un protón del núcleo y ocupando su lugar.

Cuando esto sucede el núcleo queda formado por 8 neutrones y 6 protones, cambia el número atómico de 7 a 6 y con él las propiedades del elemento, que pasa a comportarse como el carbono. Este C14 se comporta químicamente igual que el C12 y por lo tanto puede formar parte del CO2 que respiran los seres vivos y que las plantas utilizan para realizar la fotosíntesis, pero presenta la particularidad de que es radiactivo.

Que un elemento sea radiactivo significa que se desintegra por sí solo a una velocidad constante. Y el C14 al desintegrarse produce N14 y tiene una vida media de 5730 años, lo que quiere decir que tras ese tiempo la cantidad de C14 presente se ha reducido a la mitad.

Mientras el ser vivo respira, recibe una mezcla de C12 y C14, pero al morir y dejar de respirar el C14 empieza a desintegrarse. Conociendo la velocidad media de desintegración y la cantidad de C14 presente en la muestra, podemos saber el tiempo transcurrido desde que el ser vivo falleció usando una simple fórmula logarítmica.

Nota sabionda: El C14 fue descubierto el 27 de febrero de 1940 por Martin Kamen y Sam Ruben. Fue Willard Libby quien determinó un valor para el periodo de semidesintegracion: 5568 años. Determinaciones posteriores en Cambridge arrojaron un valor más exacto de 5730 años. Debido a su presencia en todos los materiales orgánicos, el carbono 14 se emplea en la datación de especímenes orgánicos.