LA ÚLTIMA TEORÍA DE HAWKINGS: EL UNIVERSOS ES FINITO Y TUVO UN ÚNICO COMIENZO

UNIVERSIDAD KU LEUVEN (LOVAINA, BÉLGICA)

La teoría final del profesor Stephen Hawking sobre el origen del universo, en la que trabajó en colaboración con el profesor Thomas Hertog de la universidad belga KU Leuven, se ha publicado recientemente en la revista científica Journal of High Energy Physics. 

La hipótesis, que fue presentada para su publicación antes de la muerte de Hawking, el 14 de marzo de este año, se basa en la teoría de cuerdas y predice que el universo es finito y mucho más simple que muchas teorías actuales sobre el Big Bang.

La teoría del  Big Bang más aceptada por la comunidad científica en la actualidad afirma que el universo comenzó hace unos 14.000 millones de años, con  una  gran explosión, e inmediatamente después de que ocurriera este fenómeno se crearon el espacio, el tiempo, la energía y la materia.

Pero como consecuencia de la fuerza gravitatoria que atrae a los planetas entre si,  el  movimiento expansivo se desacelerará  hasta anularse.  Entonces, se producirá  una contracción  del Universo hasta su colapso gravitatorio, el denominado Big Crunch, desapareciendo entonces en la nada. Después, seguiría una nueva expansión, y así indefinidamente en una infinita  serie de Bigs Bang y Bigs Crunch, que justificarían la existencia de un número infinito de universos.

"La teoría habitual de la inflación eterna predice que, globalmente, nuestro universo es como un fractal infinito, con un mosaico de diferentes universos de bolsillo, separados por un océano que se infla", dijo Hawking en una entrevista el otoño pasado. "Las leyes locales de la física y la química pueden diferir de un universo de bolsillo a otro, que juntos formarían un multiverso. Pero nunca he sido un fan del multiverso. Si la escala de los diferentes universos en el multiverso es grande o infinita, la teoría no puede ser probada ". 

Thomas Hertog

En su nuevo documento, Hawking y Hertog señalan que esta explicación de la inflación eterna como teoría del Big Bang es errónea. "El problema con la explicación habitual de la inflación eterna es que asume un universo de fondo existente que evoluciona de acuerdo con la teoría de la relatividad general de Einstein y trata los efectos cuánticos como pequeñas fluctuaciones en torno a esto", dijo Hertog. "Sin embargo, la dinámica de la inflación eterna borra la separación entre la física clásica y cuántica. Como consecuencia, la teoría de Einstein se descompone en la inflación eterna".

"Predecimos que nuestro universo, en las escalas más grandes, es razonablemente liso y globalmente finito. Por lo tanto, no es una estructura fractal", dijo Hawking. La nueva teoría de la inflación eterna propuesta por Hawking y Hertog se basa en la teoría de cuerdas: una rama de la física teórica que intenta reconciliar la gravedad y la relatividad general con la física cuántica.

Su enfoque utiliza el concepto de holografía de la teoría de cuerdas, que postula que. el universo es un holograma grande y complejo, pero la realidad física en ciertos espacios tridimensionales puede reducirse matemáticamente a proyecciones 2D en una superficie. En la nueva teoría, la inflación eterna se reduce a un estado atemporal definido en una superficie espacial al principio de los tiempos. En ese momento, nuestra noción familiar del tiempo dejaría de tener ningún significado", afirmó Hertog.

Sus resultados, de ser confirmados por trabajos posteriores, tendrían implicaciones para el paradigma del multiverso. "No estamos en un solo universo único, pero nuestros hallazgos implican una reducción significativa del multiverso, a un rango mucho menor de universos posibles", dijo Hawking.

Referencia: SW Hawking, Thomas Hertog. “¿Una salida suave de la inflación eterna? Revista de Alta Energía Física , 2018; 2018 (4) DOI: 10.1007 / JHEP04 (2018) 147

EL MODELO DE ACTIVIDAD NEURONAL ADMITIDO DURANTE MÁS DE UN SIGLO ES INCORRECTO

          LOUIS LAPICQUE

La ciencia nos muestra, a lo largo de la historia, un camino de avances, retrocesos y rectificaciones. El caso concreto del modelo de actividad neuronal ha permanecido inalterado durante más de un siglo. Sin embargo, un equipo de biofísicos de la Universidad Bar-Ilan de Israel ha demostrado recientemente que este modelo no es correcto. Un descubrimiento realmente importante.

Se estima en alrededor de 86 mil millones el  número de neuronas que tiene el cerebro humano. Se comunican entre sí estableciendo miles de millones de conexiones: las denominadas "sinapsis". El comportamiento individual de las neuronas, y más precisamente la forma en que generan y procesan las señales eléctricas, es un modelo ampliamente respaldado por la comunidad científica.

Pero, después de realizar diversos experimentos con neuronas de rata cultivadas in vitro, el equipo de investigadores de Bar-Ilan determinó cómo las neuronas responden a las señales de otras neuronas. Y la información recolectada contradice el modelo históricamente aceptado.

En 1907, el neurobiólogo y antropólogo francés Louis Lapicque (1866- 1952) propuso un modelo que describe cómo evoluciona el voltaje de una membrana celular en función de la corriente que fluye a través de ella. En éste, las neuronas sumarían las diversas señales que reciben, y al alcanzar un cierto umbral, registrarían un pico de actividad que produciría una respuesta en forma de señal eléctrica, volviendo después el voltaje a cero. Por lo tanto, se pensaba que una neurona produce una señal solo si su membrana está suficientemente cargada.

Así pues, la hipótesis del científico francés se consideraba piedra angular de la mayoría de los modelos neuronales. Los autores del estudio afirman que han "logrado estos resultados a través de nuevos instrumentos experimentales, pero en la práctica se podría haber logrado a través de la tecnología que ya existía en la década de 1980”.

Los resultados del estudio sugieren que la dirección de la señal recibida por una neurona condiciona específicamente la respuesta de la misma, a   diferencia del modelo de Lapicque, en el que la dirección es indiferente. Una señal débil proveniente de la izquierda y otra débil que llega de la derecha no se combinarán para dar el voltaje suficiente para disparar el pico de actividad. Sin embargo, una única señal fuerte en una dirección particular será suficiente para activarlo.

NEURONA PIRAMIDAL

Esta nueva descripción de la suma espacial de las señales podría llevar a una nueva clasificación de las neuronas en función de cómo tratan las señales recibidas de acuerdo con su dirección; además, esto podría mejorar la comprensión de algunos trastornos neurológicos.Sin embargo, los autores son cautos. Recuerdan que su descubrimiento se centró solo en un tipo de neurona cerebral, las neuronas piramidales, y que un solo estudio no debería llevar a rechazar 100 años de conocimiento sobre el tema.

Referencias: Profesor  Ido Kanter, Departamento de Física y Gonda Brain Center, Bar-Ilan University, Bar-Ilan University .

LIBIA: PROBLEMA, VERGÜENZA, PETRÓLEO.

No  tan  lejos de España, Libia fue, desde 1969, el país de Muamar Muhamad Abu-minyar El Gadafi. Hasta su caída éramos su tercer socio comercial, le vendimos material militar y constituía uno de nuestros principales abastecedores de petróleo y gas. Se recordará que en el año 2007 El Gadafi realizó una visita a nuestro país, en parte privada, en parte oficial, siendo recibido en la Moncloa por el entonces presidente del gobierno José Luis Rodríguez Zapatero.

Pero en febrero de 2011 comenzó el proceso de descomposición del país africano, un estado cuya principal riqueza era y son sus vastos yacimientos petroleros. Tras el derrocamiento de El Gadafi los conflictos entre fuerzas islamistas y seculares, tribus, etnias e injerencias exteriores han conducido a un estado fallido con tres Gobiernos antagónicos, en un ambiente de caos generalizado.

El efecto contagio de las revoluciones en Túnez y Egipto se trasladó rápidamente a Libia y de un modo más violento, adquiriendo el carácter de guerra civil. La capacidad de El Gadafi para mantener a raya rivalidades regionales, locales o tribales fue socavada en cuanto los rebeldes se hicieron con la Cirenaica y su capital, Bengasi; el ejército libio nunca fue muy grande ni muy poderoso y, repentinamente, había perdido la zona oriental del país. Unas fortalecidas fuerzas armadas oficialistas contraatacaron y pusieron sitio a la capital de los rebeldes. Pero los aviones de la OTAN  (19 de marzo de 2011) llegaron para apoyar a éstos y un Gadafi huido y avejentado terminaría linchado por la multitud (octubre).

A continuación, fue creado el Consejo Nacional de Transición (CNT), que aglutinaba facciones bastante heterogéneas entre sí, pero que compartían la oposición al omnipotente coronel beduino. El 7 de julio de 2012 tuvieron lugar las primeras elecciones democráticas tras 43 años de dictadura militar.

Los resultados de esos comicios dieron forma a la polarización entre dos grupos: los islamitas liberales de la Alianza de Fuerzas Nacionales (AFN); también llamados “seculares”), que era el partido favorito de Occidente; y el Partido Justicia y Construcción (PJC), sucursal de los Hermanos Musulmanes en Libia que, sumado a representantes independientes aliados, forjaron una mayoría. Todo se complicó más con la creación de una Cámara de Diputados proveniente de la elecciones de 2014, que con sólo un 18% de participación, fueron boicoteadas por el PJC.

Así pues, los Hermanos Musulmanes no aceptaron la creación de este organismo paralelo, terminando por invadir Trípoli. La lucha contra estos últimos (que se denominó Operación Dignidad) estuvo liderada por el militar exiliado en EE.UU. y antaño fiel colaborador de El Gadafi, Jalifa Belqasim Haftar, apoyado por la CIA, contando con el respaldo de la mayoría de las fuerzas armadas. Había, pues, dos gobiernos libios: el de los diputados de la AFN, reagrupados en Tobruk; y el del Congreso original, bajo control del PJC.

La violencia, alimentada además por las ya citadas divisiones tribales, terminaría en una nueva guerra abierta. Y para colmo, surgiría un nuevo grupo en la pugna por el poder: los muyahidines del Ansar alSharia (AAS), un grupo de milicias islamistas salafistas que abogaban por la implementación de la estricta ley de la Sharia en toda Libia. Asimismo, el conflicto que tenía lugar en la región suroeste del país entre las tribus tubu y tuareg ha venido siendo utilizado por ambos bandos en su propio beneficio: el Gobierno tripolitano ha financiado y armado a los tubus y las fuerzas de Haftar, a los tuaregs.

El 17 de diciembre de 2015, se firmó en Sjirat (Marruecos) un acuerdo para formar un Gobierno unificado y provisional,  formándose el Consejo Presidencial,  un órgano colegiado de nueve miembros, y un  Gobierno de Acuerdo Nacional, provisional de diecisiete, que debía estar vigente hasta la celebración de nuevas elecciones en un plazo de dos o tres años. Este plan de paz y unidad no llegó a materializarse por divisiones internas, mientras en el plano militar se lanzaron importantes ofensivas por parte de todos los bandos para derrotar al Estado Islámico, contando también con el apoyo de Estados Unidos, Francia y Reino Unido. Sirte, bastión en la zona del ISIS,  cayó en diciembre de 2016, si bien los terroristas seguirían presentes en las incontrolables regiones del desierto y a través de células durmientes.

En 2017 prosiguieron las numerosas luchas entre diversas facciones, muchas veces con el objetivo de hacerse con el control de los pozos y puertos petrolíferos.

Ya desde  2016,  Libia  era  considerada  internacionalmente  como  un Estado fallido. En la actualidad  tiene  tres  gobiernos simultáneos. El  primero  es  el Gobierno de Acuerdo Nacional (GNA), con sede en Trípoli dirigido por Fayez Al Serraj y mediado por Naciones Unidas. El GNA debía ser respaldado por la Cámara   de    Representantes  de  Tobruk,   pero  ésta   ha  rechazado su composición en dos ocasiones.

El segundo es el Gobierno de Salvación Nacional del ingeniero Jalifa Al-Ghawill, una escisión del Congreso Nacional General (GNC), el resucitado Parlamento libio originalmente elegido en 2012. Este gobierno también tiene su sede en Trípoli, pero ya no controla ninguna institución relevante y su influencia es menguante.

El tercero, en Tobruk, al este del país,  ha sido reconocido por la comunidad internacional tras las elecciones de 2014. Lo lidera el general Haftar con la aquiescencia de Egipto y los Emiratos Árabes Unidos.

Desde el 2011, las exportaciones de petróleo se han reducido de 1,6 millones a 250.000 barriles diarios, y El FMI estima que, en la trayectoria actual, Libia agotará sus finanzas en 2019. El principal problema es que el control de los campos y terminales petroleras está pasando constantemente de un grupo a otro. Asimismo, algunos analistas de seguridad describen el país como un “bazar de armas”: está repleto de ellas, provenientes del arsenal de El Gadafi, lo que resulta ideal para los yihadistas que huyen de los bombardeos en Siria e Irak.

El pasado mes de mayo el presidente francés Emmanuel Macron tomó la iniciativa de citar en Paris a los dos principales líderes libios, Al Serraj y Haftar para intentar poner fin a la inestabilidad Libia en base a la celebración de elecciones legislativas y presidenciales el próximo 10 de diciembre y la unificación de las instituciones económicas y de seguridad bajo la autoridad civil. Pero Haftar, ahora el hombre fuerte de Libia al controlar tanto las principales infraestructuras petroleras como la mayor fuerza militar que opera en el país,  no contempla una opción distinta al uso de la fuerza para destruir el “islam político” y sus milicias, por lo que el espacio para una negociación real con Trípoli es bastante limitado. A esta primacía de poder en la esfera interna ha de sumarse el apoyo que le brinda de manera encubierta, Rusia.

 

 General Jalifa Haftar

Fayed Al Serraj

Lo cierto es que, en Europa, se está produciendo un efecto bumerán: una ingente cantidad de refugiados e inmigrantes se desplaza hacia los países europeos a causa de conflictos como el originado en Libia. “Si la Unión Europea sigue delegando sus fronteras en países fallidos, lo siguiente será la esclavitud y el fin de Europa” escribe la periodista italiana Loretta Napoleoni.

Y la Organización Internacional para las Migraciones (OIM) certificaba en un comunicado la existencia de compraventa de migrantes negros. Esta Organización afirma que en Níger se venden migrantes como esclavos en plazas o en garajes de muchas ciudades y refiere que se pagan entre 200 y 500 dólares por cada una de estas personas. La cruel realidad es que hoy comercian con seres humanos, desde el desierto a la costa libia, organizaciones criminales, grupos armados y diferentes redes de contrabandistas que extorsionan, torturan, violan y matan a los migrantes que quieren llegar a Europa.

EL QUE PODRÍA SER EL PRÓXIMO NOBEL ESPAÑOL

¿Les suena de algo el nombre de Francisco Mojica? Si responden que no, deberíamos decir que debería sonarles, porque podría ser el próximo premio Nobel español.

Ya es sabido que numerosas enfermedades tienen una base genética; y muchas otras, si no es su base, al menos tienen un componente genético. La edición (modificación) específica de los genes, tanto para repararlos como para insertar segmentos de ADN con finalidad terapéutica, podría ser un gigantesco avance,  la cura definitiva de graves enfermedades.

Sin embargo, la edición genética tenía muchos problemas técnicos: falta de especificidad sobre el segmento de ADN que se quería modificar, lentitud del procedimiento, riesgo de dañar el resto del ADN, etcétera. Esto era así hasta que Francisco Juan Martínez Mojica (Elche, 5 de octubre de 1963) descubrió el CRISPR hace apenas una década.

Mojica, Profesor Titular de Microbiología en el Departamento de Fisiología, Genética y Microbiología de la Universidad de Alicante es, posiblemente, el científico español de mayor trascendencia internacional en el área de la biomedicina. Tras licenciarse en Biología en Valencia y alcanzar el doctorado en Alicante, Francisco Mojica pasó por París, Utah y Oxford. Su principal hallazgo, como se acaba de mencionar, ha sido descubrir el CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), un sistema de inmunidad adaptativa de los procariotas (bacterias y arqueas), adquirido para defenderse de las infecciones víricas. El CRISPR son secuencias de ADN bacteriano con fragmentos del ADN de los virus que han atacado a las bacterias. Mojica ha descubierto que las bacterias tienen un sistema inmune propio adaptativo. Coloquialmente podríamos decir que a través del CRISPR las bacterias se vacunan frente a los virus.

¿Por qué es tan importante este descubrimiento, considerado uno de los mayores avances en biología en lo que va de siglo?

Durante más de 20 años, el CRISPR tuvo interés solo para determinados especialistas que trataban de comprender las propiedades de este mecanismo de defensa procariota. Sin embargo, en 2012 se descubrió el potencial de los sistemas CRISPR como herramienta de edición del genoma, con una capacidad excepcional para desencadenar modificaciones genéticas específicas aplicables a prácticamente cualquier organismo. Al siguiente año se demostró que con esta herramienta se puede modificar eficientemente también el genoma de mamíferos de forma muy específica.

¿Cómo se realiza la edición genética a través del CRISPR? El proceso comienza con la ruptura del ADN en un sitio determinado mediante unas nucleasas (Cas9) diseñadas específicamente. Tras “meter la tijera a los genes”, se pone en marcha la reparación del ADN. En este proceso de reparación/edición se puede introducir nuevo material genético, modificar genes, activarlos o inactivarlos. El CRISPR-Cas9 corta, repara y edita el ADN en casi cualquier tipo de célula.

El CRISPR-Cas9 ha revolucionado la edición genética porque es una herramienta programable de edición con las ventajas añadidas de ser accesible (fácilmente disponible), seguro por su especificidad, y eficiente, porque acelera el progreso de edición hasta dotarlo de un enorme potencial terapéutico.

Además tiene numerosas aplicaciones, tanto en investigación básica como en biotecnología y, por supuesto, en terapia genética. A largo plazo, brinda la oportunidad de curar enfermedades causadas por mutaciones genéticas, y sus aplicaciones se están expandiendo a un ritmo vertiginoso, revolucionando el enfoque de la patología humana. Se están realizando, por ejemplo, estudios sobre distrofia muscular, en patologías cardiovasculares y se está usando la edición genética como alternativa al uso de células madre embrionarias. El CRISPR se está empleando, además de en edición genética, para activar e inhibir la expresión génica y para rastrear la ubicación de determinados genes.

No obstante, el CRISPR-Cas9 está en plena evolución y aún está por demostrarse cómo funciona en la práctica clínica, y sigue existiendo el temor a que afecte a genes no específicos o a líneas germinales. En cualquier caso, dentro de unos años el sistema CRISPR-Cas9 formará parte del vocabulario médico cotidiano y nada de esto hubiera sido posible sin las aportaciones de Francisco Mojica.

Lo cierto es que si alguna vez tuvimos un científico en España cerca de ser candidato a un premio Nobel, ese es Francis Mojica. Para que esto suceda, es necesario que la Academia Sueca tenga en cuenta todo el proceso de investigación (incluida la investigación básica realizada por Francisco Mojica), no sólo el final del proceso.