Últimas Actualizaciones del Evento

Un toque de armonía

Posted on Actualizado enn

Estamos rodeados de armonía. Quizás no nos damos cuenta pero existen muchos fenómenos o situaciones que, aunque aparentan no tener ninguna conexión entre ellos, realmente guardan la “conveniente proporción y correspondencia”, como define la RAE la palabra armonía. Por ejemplo, algo que, en general, es pura armonía es la música. Pero también hay otras “artes armónicas”; otras artes o ciencias como pueden ser las matemáticas o la física.
Puede que nos cueste ver “armonía” de estas ciencias y, más aún, que nos cueste ver la relación de armonía que hay entre todas ellas, incluyendo la música. Pero sí, la hay.

Todos conocemos la escala musical del Do, Re, Mi, Fa, Sol, La, Si, Do. Aunque no sepamos nada de música somos capaces de entonarla con bastante acierto porque nos suena común; nos suena bien. Es la llamada “escala mayor” y es sobre la cual se organiza toda la música occidental. Pero, ¿sabemos cómo se construyó? Es más, ¿sabemos por qué suena tan bien, tan armónica?

Cuentan que Pitágoras, aquel matemático griego que vivió por el siglo VI adC iba caminando por la calle y se fijó que un herrero tenía unos martillos colgando de unas cuerdas y que, al golpear, cada uno emitía un sonido diferente.
Como buen filósofo o científico de la época, que buscaban conocer el porqué del mundo que les rodeaba, se puso a investigar en el asunto. Lo primero que observó fue que el sonido dependía del peso del martillo o de la tensión de la cuerda, pero también se dio cuenta de otro hecho: el sonido dependía de la longitud de la cuerda de la que colgaban.

Investigando un poco más halló que el sonido emitido por una cuerda en tensión era el mismo que el de otra cuerda cuya longitud fuese la mitad. Lo que cambiaba era la octava, la altura del sonido. Lo podemos comprobar con la guitarra española: el sonido que emite la pulsación de la cuerda entera (longitud de  65 cm) es el mismo, pero más grave, que el que se emite pisando la cuerda en la mitad (32.5 cm).
Entonces, como matemático, se le ocurrió obtener nuevos sonidos realizando operaciones matemáticas con las dimensiones de la cuerda. Sobre este punto he leído un par de cosas aparentemente inconexas pero que imagino que  estarán relacionadas. La primera es que lo que hizo Pitágoras fue calcular diferentes medias (aritmética, geométrica…) entre estas dos magnitudes, 1 para la cuerda entera y ½ para la octava superior, con lo que obtuvo nuevas dimensiones y, por tanto, nuevos sonidos. Lo otro que he leído es que simplemente hizo proporciones exactas de la cuerda, es decir, la dividió en 2, 3, 4, 5… trozos y observó que esos sonidos eran armónicos y el resto no.

Sea como sea, cualquier explicación implica proporcionalidad en las dimensiones de la cuerda, y recordad la definición de armonía de la RAE, que incluía esta palabra: proporción. Importante.
Pero otra cosa importante es que, casi sin darnos cuenta, acabamos de explicar una estrechísima relación entre música y matemáticas. Como veis, hay mucha armonía entre ellas.
De hecho, quizás a alguien se le ocurriría pensar que unos cálculos matemáticos realizados hace tiempo fueron los que definieron cómo debía sonar nuestra escala musical occidental, y que por esa razón, desde entonces, ese conjunto de sonidos son los que nuestra cultura identifica como buenos o “normales” (a diferencia de otras escalas que suenan a música oriental, árabe…). Pero no, porque en este punto es donde entra en juego la física.

Sabemos que un sonido es la vibración del aire y que esta vibración tiene una forma de onda. Pues bien, cuando se solapan dos sonidos lo que se produce es una mezcla de las ondas, una interferencia, por lo que dan lugar a una nueva. Digamos que cuando las dos ondan van “hacia arriba” se suman y dan una onda de amplitud mayor, y si van en dirección contraria sus amplitudes se restan.
La imagen a continuación es concretamente la resultante de la unión de la onda de la tónica y la 5ª de una escala, dos notas que juntas nos suenan bien (está sacada de aquí).

Al determinar estas ondas resultantes de la unión de dos sonidos, es evidente que cada una tendrá un aspecto bien diferente, o lo que es lo mismo, tendrá una envolvente más o menos “regular”. Y es justo esta regularidad lo que define la consonancia musical, lo que nuestro oído escucha como más o menos agradable, ya que se ha comprobado que los intervalos más importantes en la escala musical, como podría ser la quinta o la tercera, son los que dan lugar a ondas con envolventes más suaves, más “estables”, más armónicas.

Es decir, que las proporciones matemáticas entre diferentes longitudes de una cuerda, junto con la física de las ondas que produce la vibración de esas cuerdas, nos dan una explicación de la consonancia de nuestra escala musical. Pura armonía, oiga.
De todas formas, conviene distinguir entre consonancia musical según lo que nuestra cultura aprecia como bonito o diferente, y la consonancia que nuestro oído distingue como agradable o no. Aquí hemos hablado de esta última, de la consonancia más fisiológica, porque la otra es mucho más subjetiva, y es que a mí por ejemplo un intervalo de b9 o de cuarta aumentada, aparentemente disonantes, me encantan…

———

Nota: este texto es, en esencia, el resultado de un guión que preparé para una presentación de 5 minutos como prueba final de un curso de “Comunicación oral”, realizado en la UA hace meses. Al final, música y ciencia es casi de lo que más me gusta hablar. De hecho, para otra actividad del Máster en Comunicación Científica, Médica y Ambiental de IDEC-UPF, hice esta compilación de artículos sobre Ciencia y Música.

Anuncios

La cosa se pone caliente

Posted on Actualizado enn

Viento, frío y nieve incluso. En los medios de comunicación no paran de hablar del tiempo de estos días (con razón) y se suceden las imágenes de pueblos y montañas nevadas, carreteras cortadas, reporteros congelados al aire libre…
En realidad, para el mes de enero en el que estamos una semana de nevadas y frío continuado no debería ser excepcional, pero quizás tenemos motivos para encontrarlo así. Porque que según los datos publicados recientemente por la NASA y la Administración para el Océano y la Atmósfera de Estados Unidos (por sus siglas en inglés, NOAA), el año 2014 ha sido el año más cálido desde que se tienen registros fiables, esto es, desde el año 1880. Vamos, que viniendo de un año tan caluroso puede que esa sea la razón por la que notemos especialmente intenso el frío de estos días.

Lo que pasa es que en este punto conviene hacer una aclaración. En realidad no tiene nada que ver un año caluroso con unos días de frío, ni un año caluroso con otro más fresco, pero somos tan subjetivos en cuestiones relacionadas con el tiempo o el clima, que cualquier excusa es buena para hacer afirmaciones exageradas del estilo de “este frío no es normal”.
Pero aquí conviene hacer otra aclaración, porque sobre estos términos suele haber una típica confusión: una cosa es el tiempo y otra cosa es el clima. El primero hace referencia a las condiciones locales y temporales sobre temperatura, presión, humedad, etc. de un lugar, pero el otro se refiere a las características generales de una zona, a esas condiciones de temperaturas, corrientes de aire y demás parámetros atmosféricos que se dan en una región en cada periodo del año.
El tiempo, por tanto, puede cambiar fácilmente de un día para otro; de hecho sabemos lo que les cuesta acertar en sus predicciones a los “hombres del tiempo”. En cambio, el clima es más estable, más predecible. Por esa razón, si la temperatura media en todo un año entero ha sido excepcionalmente alta (como en el pasado 2014), y si además existe una tendencia en años que indique que estas temperaturas están en ascenso, se podría predecir que esta tendencia es algo serio y por tanto deberíamos empezar a pensar en los motivos, porque puede que se estén modificando los patrones climáticos del planeta.

Tendencia de temperatura media 1880 - 2014

Sin embargo, aquí entra en juego otro factor: la escala de tiempo. Porque en realidad un aumento de la temperatura en unas décadas (escala antropológica) no implica necesariamente un cambio en el clima. De hecho el clima en la Tierra ha cambiado muchas veces a lo largo de toda su historia, pero ha sido durante miles o millones de años (escala geológica). Entonces, os preguntaréis, ¿en qué quedamos? ¿Es preocupante este dato del 2014 y esta tendencia del último siglo o no?

Pues bien, para contestar estas preguntas primero conviene tener unas nociones básicas sobre nuestro clima.

La temperatura terrestre se mantiene en un rango apto para la vida gracias a nuestra atmósfera, por el llamado efecto invernadero. Algunos gases que la componen (gases de tres átomos o más, como el vapor de agua, H2O o el dióxido de carbono, CO2), pueden retener parte de la energía que nos llega del sol y, por tanto, pueden mantener esta temperatura agradable. A continuación, la rotación, la traslación y la inclinación terrestre producen otros fenómenos que son los encargados de distribuir la energía o el calor del planeta por cada región o continente. Se trata de las corrientes marinas y las corrientes atmosféricas, que acaban regulando finalmente el clima de toda la Tierra. En general, ambas corrientes tienen patrones conocidos y estables, y por eso se afirma que el clima es relativamente estable. Sin embargo, modificaciones de la temperatura pueden desencadenar cambios en los patrones de estas corrientes, por lo que conviene estar atentos a esos cambios de temperatura.

Un ejemplo puede ser el fenómeno de “El Niño“, que consiste en una oscilación en las temperaturas del Pacífico que provocan que el agua surja, en invierno, más caliente de lo normal en las costas de Sudamérica. Los años en los que aparece “el Niño”, según indican los registros, suelen ser más cálidos de lo normal. Sin embargo, durante el 2014 el Niño se dio con apenas intensidad y ese es por tanto uno de los motivos para extrañarse de ese año 2014 tan cálido.

Pero volvamos al asunto del clima. Si debemos preocuparnos por un aumento de la temperatura, la pregunta podría ser: ¿y por qué aumenta la temperatura terrestre? El motivo se podría definir como un “exceso” de efecto invernadero, un fenómeno que estaría producido por un aumento de la concentración de esos gases que son capaces de retener la energía que llega del sol (especialmente el dióxido de carbono).
El consenso científico mayoritario aboga por esta tesis y señala además que este aumento del CO2 se debe a la acción del hombre, concretamente al consumo masivo de combustibles fósiles, que generan este gas en el proceso.

Esta afirmación, sin embargo, no es compartida por toda la comunidad científica y existen voces disidentes o escépticas que opinan que el aumento de la concentración de CO2 no provocaría necesariamente un aumento considerable de la temperatura o, más aun, que el clima del planeta no está cambiando. Y pueden tener razón porque, en realidad, en el juego del clima participan tantos factores que es bastante complicado establecer causas y consecuencias bien definidas.

El Niño, la Niña, las corrientes oceánicas o el tiempo, que parece estar loco. La temperatura, la acción humana, el efecto invernadero o el clima, que podría estar cambiando. Todos estos factores entran en un debate que, a pesar de las voces contrarias, parece llegar a un consenso general sobre causas y posibles consecuencias. Porque sea como sea, lo que parece estar claro es que la temperatura de la Tierra está en aumento y que eso puede provocar cambios en los patrones climáticos. En resumen, habría que empezar a tomar medidas.

———

Nota: esta entrada aparece antes en el blog Comunicar Ciencia, y surge como una actividad del Máster en Comunición Científica, Médica y Ambiental de IDEC-UPF.

Ciencias para normales

Posted on Actualizado enn

fotoDiría que fue hace aproximadamente un año, o quizás más, cuando me sugirieron hacer un programa de radio en la Radio Politécnica de la UA. Algunas compañeras sabían que ya tenía un podcast en la radio local del poble y por eso pensaron en mí cuando les preguntaron si alguien de nuestro Departamento quería participar en la radio de la Escuela Politécnica.

En aquel tiempo pensé que podría ser buena idea pero no me atreví a dar el paso, vaya usted a saber por qué. No me veía con “autoridad”, no sabía bien qué formato podría funcionar y tampoco quería repetir lo mismo que hacía en Cabiló Ràdio.
Con el principio del nuevo curso y coincidiendo con un cambio de ideas, pensé que en realidad sería fantástico hacer el programa, que me vendría bien y que podría resultar fructífero y muy divertido.

Entonces fue cuando estuve pensando un poco y me vino a la cabeza cómo podría ser el programa. Tendría dos partes: una en la que yo contase algunas noticias de actualidad científica y otra en la que narrar alguna historia científica. Por eso contacté con Juan Carlos, un compañero que en su día también se interesó por la radio y que desde hacía tiempo escribía en la Revista de la Politécnica algunos artículos de divulgación con curiosidades científicas.
Accedió a la propuesta y, después de un par de semanas de preparación, el pasado martes salió a la luz el primer podcast de Ciencias para normales, “un programa de ciencia para personas normales, como vosotros… o nosotros”.

http://www.ivoox.com/ciencias-para-normales-1-12-11-2014_md_3730547_wp_1.mp3″

Ir a descargar

En este primer programa comento tres noticias: el descubrimiento de un fósil intermedio entre reptiles y animales marinos emparentados, la llegada de Philae al satélite “Chury” (de esta no pongo enlace porque a lo largo de la semana ha habido información de sobra) y la mejora de la cerveza “sin” utilizando componentes de la cerveza “con”.
A continuación viene la Noticia chorra de la semana que esta vez se trata de un estudio sobre los problemas que le causan los cencerros a las vacas suizas.
Y por último, en la sección de Érase una vez, Juan Carlos nos cuenta la historia de la penicilina.

Espero que os guste. Se aceptan y se agradecen comentarios y críticas constructivas. Ya nos han dicho unas cuantas y trataremos de mejorar el programa para la próxima, que seguramente será dentro de diez días.

Fermentación maloláctica

Posted on

bodega

Durante la elaboración del vino, el proceso más importante que sucede es el de la transformación de los azúcares de la uva en el alcohol que finalmente contendrá el vino. Este proceso se denomina fermentación y lo llevan a cabo diferentes tipos de microorganismos, levaduras o bacterias. De forma específica, esta reacción es la llamada fermentación alcohólica, que se diferencia de otra que también tiene lugar durante la elaboración del vino: la fermentación maloláctica. En teoría, ambas fermentaciones se dan al mismo tiempo, aunque la primera suele ser más rápida y predominante al principio, cuando la población de las levaduras en el vino es relativamente más alta.

Una fermentación, como tal, es un proceso anaerobio, es decir, en ausencia de aire o, siendo más exactos, en ausencia de oxígeno. El proceso que tiene lugar cuando hay oxígeno es el de la respiración, en el que las levaduras respiran igual que nosotros. De hecho, inicialmente la respiración es el proceso predominante y ayuda a un rápido crecimiento de la población de levaduras en el mosto.
Al poco tiempo, dado que el dióxido de carbono (CO2) desprendido al respirar es más denso que el aire, este gas forma una capa en la parte superior del líquido, donde fermenta la uva. Por tanto, el oxígeno ya no entra en contacto con el mosto y es entonces cuando las levaduras comienzan a fermentar.

Como he dicho al principio y conté en su día, en la fermentación alcohólica las levaduras se alimentan del azúcar de la uva y desprenden alcohol (etanol) y dióxido de carbono. La reacción sería:

 C6H12O6 2 CH3-CH2OH + 2 CO2
Azúcares Etanol + Dióxido de carbono

Cualquiera que haga vino casero (como es mi caso) o que haya tenido oportunidad de ver esta fermentación, habrá observado que, a las pocas horas de estrujar la uva (especialmente a los pocos días), el mosto empieza a “hervir” y en la superficie del líquido aparecen continuamente unas burbujas, que serían del CO2 desprendido.
Al mismo tiempo, con el progresivo aumento de la concentración de alcohol según continúa la fermentación, las propias levaduras son incapaces de vivir en ese ambiente y mueren. Entonces, las bacterias encargadas de la fermentación maloláctica son las que toman el protagonismo.
Realmente son muchas más reacciones las que tienen lugar debido a los numerosos microorganismos diferentes que contiene el mosto (o el vino, puesto que ya contiene alcohol), pero el que me interesa es esta fermentación maloláctica. En ella, las bacterias correspondientes trasforman el ácido málico, un compuesto prodecente de la uva (pepitas y raspones, principalmente), en ácido láctico, desprendiendo también CO2:

 HOOC-CH2-CHOH-COOH CH3-CHOH-COOH + CO2
Ácido málico Ácido láctico + Dióxido de carbono

Garrafa_vidrio_y_fermentacionLa importancia de esta reacción está en que el ácido láctico es más suave, menos ácido que el málico, cuyo sabor es más herbáceo. Por tanto, en principio esta es una reacción deseable durante la elaboración del vino. Pues bien, este año, creo que por fin he podido observar la fermentación maloláctica mientras hacía el vino.
Al hacerlo en casa porque los animales (o alimañas) apenas me dejaron cuatro parras intactas, he podido seguir de cerca la evolución del vino igual que el año pasado. Así pues, después de todo el proceso de elaboración, pasé el vino a una garrafa a la que le coloqué un tapón de borboteo. Este tapón permite que el gas generado en el interior de la garrafa, si es que se genera, pueda salir, al tiempo que no permite que entre aire nuevo ya que el tubo se introduce dentro del agua. Podéis haceros una idea en la foto que a la derecha, aunque lo importante es que veáis este video en el que se observa la fermentación.

Debo decir que no puedo asegurar que lo que esté sucediendo sea la fermentación maloláctica, pero seguro que en todo el mes que ha estado burbujeando, al final era ese proceso el que tenía lugar. En fin, al menos lo que sí se puede ver en el video son las burbujas que salen por el tubo y, ya al final del video, las que se generan en el interior de la garrafa y que suben hasta la superficie del líquido (ya, ya sé que no se ve muy bien, pero cuando lo grabé tampoco pensaba en escribir esta entrada).
No sé por qué otros años no la conseguí ver pero tal vez fuese porque el tapón no estaba bien sellado o porque no medí (intuí, debería decir) bien los tiempos de maceración o fermentación alcohólica. En fin, yo supongo y quiero creer que esta vez sí ha habido fermentación maloláctica y quizás lo pueda apreciar dentro de un par de meses cuando me decida a probar la primera botella.

 

Referencias:

  • Fermentación, en la Wikipedia.
  • Fermentación maloláctica, en la Wikipedia.
  • Origen, composición y evolución del vino, Ildefonso García Cortés; Ed. Alhambra, 1983.
  • Curso de vinos españoles. Editado por Vinoselección, S.L. Madrid, 1992.