viernes, 29 de febrero de 2008

Noticias de Ciencia: #2 Febrero

Como viene siendo costrumbre los finales de mes, os traigo las noticias más sorprendentes sobre ciencia de estos últimos 15 días. Tengo una buena recopilación de ellas así que seguro que os parece muy interesante. Comencemos ;)

17 de febrero - Encontrado un sistema solar muy similar al nuestro. La principal semejanza es que posee dos gigantes gaseosos como Júpiter y Saturno, de modo que es muy posible que existan algunos planetas interiores de tipo rocoso. Esperemos que con el tiempo puedan llegar a detectarse. Más información.

17 de febrero - Desarrollan el láser más potente hasta la fecha en Michigan. No empecéis a pensar en cosas como los láseres de Star Wars ni nada por el estilo ya que no tiene nada que ver. Es un láser de gran potencia y cuyo objetivo será el ayudar en el estudio y tratamiento de enfermedades como el cancer. Más información aquí y aquí.

18 de febrero - Crean un reloj atómico que solamente se retrasas un segundo cada 200 millones de años. El funcionamiento es muy complejo, pero se consigue esta extraordinaria precisión debido a que las agujas realizan 430 billones de movimientos por segundo. Las aplicaciones de relojes de este tipo van desde la sincronización de las telecomunicaciones a controlar la navegación aeroespacial, pasando incluso por el poder conducir coches por satélite. Más información.

19 de febrero- Descubren un sapo gigante que convivió con los dinosaurios. Os imagináis salir al patio trasero de vuestra casa y encontraros con un sapo de 4,5 kilos y 41 centímetros delante de vosotros?? Pues los dinosaurios, aunque eran bastante más grandes tenían que aguantar a estos "pequeños" durante el Cretácico. Incluso se estima que puede haber sido depredador de pequeñas crías de dinosaurio. Increíble, verdad?? Más información.

21 de febrero - Un grupo de investigadores ha descubierto un virus que elimina los tumores cerebrales. Al parecer el virus crea genes especializados en la búsqueda y la destrucción de dichos tumores, dejando el tejido sano intacto. De momento ha funcionado bien en ratones, pero tendremos que esperar para las pruebas con humanos. Más información.

21 de febrero - Como ya os había anunciado en entradas anteriores, el día 21 se produjo el eclipse total de Luna perfectamente visible desde nuestro país, España. Para los que no tuvieron suerte por las nubes, o los que se quedaron dormidos, o simplemente para los que desafortunadamente ni se enteraron, os traigo un buen vídeo con una secuencia de imágenes que nos muestra todo el proceso del eclipse. Disfrutadlo ;) Ver vídeo.

21 de febrero - Según un estudio, en el pasado sobre la superficie de Marte hubo grandes caudales de agua. La recopilación de imágenes por parte de la NASA sobre la superficie marciana ha demostrado que hay algunas formaciones terrestres con forma de abanico que sugieren el paso por allí de corrientes de agua en un pasado. Esto es debido a que son similares a las formas dejadas en la Tierra por corrientes muy intensas tras erosionar el paisaje. Más información.

25 de febrero - Científicos suecos consiguen filmar por primera vez en la historia un electrón en movimiento. Sin duda se trata de una gran noticia pues la gran velocidad a la que se mueve un electrón siempre hacía que las fotografías que se intentaban tomar de él, aparecieran borrosas. Ahora gracias a un método novedoso de pulsos cortos e intensos de láser, se ha logrado esta hazaña. El vídeo lo tenéis en esta página, aunque ya os aviso de que seguramente no veáis mucho, ya que se trata de un electrón moviendose en una onda de luz. Más información.

Bueno amigos, esto es todo por este mes de febrero, así que a mediados de marzo me tendréis aquí de nuevo. Espero que os hayan resultado interesantes todas estas noticias y especialmente esta única pues se la considera ya como una de las mejores del año.

Saludos ;)

¿Por qué las bicicletas se mantienen en equilibrio mientras andamos con ellas?
¿Sabes cual es el precio de ser invisible?

miércoles, 27 de febrero de 2008

IMC

¿Qué es eso del IMC?
Es un índice matemático que pone en relación la altura y la masa de nuestro cuerpo. Quiere decir: índice de masa corporal.

¿Para qué?
Para ver qué tal andamos de peso en relación con nuestra altura, y así poder saber si tenemos sobrepeso o estamos demasiado delgados.

¿Es un índice preciso?
Es solamente orientativo, ya que no tiene en cuenta factores como la edad, el sexo o si la persona practica deporte (hay valores específicos para niños por sexo y edad). Necesitamos consultar a un médico para conocer una valoración más exacta. Sin embargo, los valores que aparecen en el IMC, no suelen diferir demasiado de los valores reales en la mayoría de los casos. En cualquier caso, siempre hay que consultar a un médico para una valoración precisa.

¿Cómo es la fórmula?
El IMC es igual a la masa en kg dividido entre la altura en metros al cuadrado.


Esta fórmula nos da un índice (IMC). Para los más vagos, esta cifra suele aparecer en el papel que te da la báscula de la farmacia. O sea que vale con mirarlo ahí.
Si nuestro índice "menor que" 18,5: estamos en un peso bajo.
Si 18,5 "menor que" Nuestro índice, y nuestro índice "menor que" 24,9: estamos en un buen peso.
Si 25 "menor que" nuestro índice, y nuestro índice "menor que" 29,9: tenemos sobrepeso.
Si 30 "menor que" nuestro índice, y nuestro índice "menor que" 34,9: Obesidad grado I.
Si 35 "menor que" nuestro índice, y nuestro índice "menor que" 39,9: Obesidad grado II.
Si Nuestro índice "mayor que" 40: Obesidad móbida.

Ya sabéis, calculad el vuestro a ver qué os da.

¿Nos engaña nuestro cerebro?
Ilusionismo y psicología, ¿Cómo se relacionan?

miércoles, 20 de febrero de 2008

Se nos pone colorada!! (EDITADO)

NOTA: Realizada una edición importante debido a un error. Es altamente recomendable que volváis a leer la entrada.

Fases de un eclipse LunarA modo de continuación de la entrada de ayer sobre los eclipses, hoy os contaré el motivo de que nuestra Luna se nos ponga de un color rojizo (colorada) cuando ocurre un eclipse de Luna. No os contaré más cosas sobre el eclipse porque las tenéis todas en la entrada anterior sino que pasaré directamente a tratar e tema de la coloración de nuestro satélite. Y por cierto, el eclipse ocurrirá esta noche, es decir la noche del miercoles al jueves, así que espero que no os lo perdáis!! Yo intentaré quedarme toda la noche viéndola, o al menos todo lo que aguante... :)

Como bien os dije el otro día, la sombra de la Tierra es unas tres veces superior al tamaño de la Luna. Esto provoca no solo que el eclipse tenga una larga duración, sino que además hace que durante el tiempo que la totalidad de la Luna se encuentra dentro de dicha sombra, nuestro satélite adquiera un tono rojizo. Esto se debe a que la luz que llega a la Luna ha atravesado una gran parte de la atmósfera terrestre y únicamente los fotones que se dispersan poco, es decir los del color rojo lleguen a alcanzarla. Si os suena un poco raro lo de la dispersión os digo que a grandes rasgos es lo que provoca que veamos el cielo azul durante el día, y que en los atardeceres y los amaneceres, éste se vuelva de colores anaranjados y rojizos. Os lo explico mejor.

Los rayos de luz blanca del Sol (ojo que no es amarilla aunque lo veamos así) que llegan a la Tierra cuanto es de día, es decir nuestra estrella está alta en el cielo, atraviesan la atmósfera perpendicularmente de modo que recorren entre los 1500 y los 2000 km de espesor que tiene. Esto provoca que la luz interactúe contínuamente con las partículas de gas y haciendo que se disperse y que pierda energía. Los fotones con una mayor frecuencia y por tanto menor longitud de onda (estas dos magnitudes son inversamente proporcionales); se desvían (dispersan) más y por tanto, la luz blanca que nos llega del Sol se va hacia el azul y el violeta. Pese a que este último es el de mayor frecuencia, no vemos el cielo violeta porque nuestro ojo es muchísimo más sensible al azul.


Por otro lado, cuando estamos en un atardecer o amanecer, los rayos de luz atraviesan practicamente tangencialmente la atmósfera de modo que recorren mucho más espacio. Esto provoca que los fotones con alta frecuencia y baja longitud de onda, como el azul o el violeta se dispersen más y solo nos lleguen los que se dispersan menos, es decir el rojo, el naranja o el amarillo. El rojo es el de menor energía y por eso es el predominante cuando miramos hacia el Sol, mientras que el naranja y el amarillo rodean como con un aura a la parte del cielo de color rojo. El motivo de que el resto del cielo se vea azul es que hay otros rayos de luz que rebotan constantemente en la atmósfera provocando las interacciones que dan lugar a la dispersión y haciendo, como en el caso anterior, que el color que más predomine sea el azul. Si no os quedó del todo claro tenéis este artículo en MalaCiencia que lo explica perfectamente.

Pues bien, la sombra que proyecta la Tierra sobre la Luna cuando se produce el eclipse está formada precisamente de aquellos rayos de luz que han atravesado más atmósfera y han permanecido sin dispersarse, es decir son de colores rojizos y anaranjados. Además, la luz sufre refracción en la atmósfera que hace que la totalidad de la sombra que produce la Tierra, y que atraviesa nuestro satélite, esté formada por estos fotones de baja energía, permitiendo de este modo que sea la Luna por completo la que adquiere esos colores y no solamente una parte. Así pues amigos, ambos motivos juntos son los que hacen que nuestra Luna se vea finalmente de estos colores tan llamativos. Como véis es un tema muy interesante y del que se pueden aprender muchas cosas. Espero que la noche del miércoles 20 al jueves 21 pongáis todo esto en práctica y comentéis a vuestros amigos, familiares o incluso a alguien que os encontréis en la calle viendo el eclipse, cuál es el motivo por el que nuestra Luna durante un par de horas se nos pone colorada.

Saludos ;)


¿Puede un líquido volverse sólido en cuestión de segundos?
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martes, 19 de febrero de 2008

Eclipse

Fases de un eclipse LunarHoy amigos, os hablaré sobre los famosos eclipses, de porqué se producen y que tipos hay. Ya estaréis más que familiarizados con este tipo de fenómenos que suceden alguna que otra vez a lo largo del año, pero lo hago para que entendáis mejor el próximo eclipse Lunar que tendrá lugar el día 21 de febrero. Va a ser un gran espectáculo porque España entra en la zona en la que el eclipse será totalmente visible; es decir, tendremos eclipse total.

Ahora bien, que es un eclipse?? La respuesta es muy sencilla. Un eclipse es un fenómeno que se produce cuando un cuerpo se interpone en la misma dirección en la que los rayos de luz llegan a otro cuerpo. Esto quiere decir que el foco de luz y ambos cuerpos se colocan en una misma recta. Al suceder esto, el último de los cuerpos no llega a recibir luz y por tanto se dice que está eclipsado. Se suele pensar que los eclipses solo ocurren en nuestro planeta, pero en realidad cualquier planeta puede eclipsar o ser eclipsado (parcial o totalmente) por uno de sus satélites.

Los eclipses que suceden en la Tierra son de dos tipos: eclipse Lunar y eclipse Solar. La diferencia entre ambos es muy sencilla y fácil de entender. Cuando estamos en un eclipse Lunar es la Tierra quien se interpone entre el Sol y nuestra Luna, provocando que nuestro satélite se oscureza y adquiera un tono rojizo. Esto último es debido a la longitud de onda de los rayos que le llegan tras haber atravesado la atmósfera, pero eso ya es otro tema. Y cuando estamos en un eclipse Solar, es la Luna la que se interpone entre el Sol y nuestro planeta, provocando que una una zona de nuestro planeta se oscurezca. Existen diferentes posibilidades para cada tipo de eclipse y eso es lo que os contaré a continuación.

El eclipse Lunar se produce cuando la Luna está en su fase de Luna Llena, ya que el Sol la ilumina por completo. Se produce por las noches y únicamente cuando la Luna se mete detrás de la Tierra se produce el eclipse. El tamaño de la sombra de la Tierra es tres veces el diámetro de nuestro satélite, de modo que se prolonga durante un periodo considerable de tiempo. Tenemos tres tipos de eclipse diferentes según la ocultación que se produzca. El menos espectacular es el eclipse penumbral, que ocurre cuando la Luna atraviesa la zona de penumbra de nuestro planeta y solo una pequeña parte de ella se oscurece. El siguiente es el eclipse parcial. Aquí una parte de la Luna atraviesta la zona de sombra producida por la Tierra de modo que una parte será eclipsada y "desaparecerá". Y por último tenemos el eclipse total en el que la Luna al completo entra en la zona de sombra y "desaparece" la Luna Llena para dar lugar a una luna rojiza.

El eclipse Solar es similar, pero se produce justo en la fase contraria de la Luna: la Luna Nueva. Desde la Tierra vemos como la Luna va poco a poco ocultando el Sol y va oscureciendose el día (se producen solo por el día). En este caso, dependiendo de la distancia a la que esté la Luna, se pueden producir distintos tipos de eclipse. Si la Luna está lo suficientemente cerca de la Tierra puede conseguir ocultar completamente al Sol, provocando en una sección "circular" de la superficie un eclipse total; y en sus alrededores un eclipse parcial. Sin embargo, si la Luna está algo más lejos puede suceder que no llegue a ocultar completamente a nuestra estrella, de modo que se producirá en eclipse anular. En este caso se verá el Sol como un anillo de luz, y no habrá zonas en las que se produzca un eclipse total, pero sí un eclipse parcial en el que solo una parte del Sol se tapará.

En el eclipse Lunar que tendrá lugar el día 21, se prevee que comenzará a la 1:36 hora española y acabará tras el amanecer: a las 7:15. El eclipse parcial comenzará a las 2:43 y finalizará a las 6:08; mientras que el eclipse total comenzará a las 4:01 y terminará a las 4:50, alcanzando su máximo a las 4:26. Es un poco tarde, pero bueno, si el jueves 21 no trabajáis ni tenéis clase os recomiendo que lo veáis. Para nuestros amigos desde el otro lado del charco, deciros que disfrutaréis también perfectamente del eclipse y que para saber las horas debéis restar 6 horas si estáis en Colombia o Perú, 5 horas y media en Venezuela, 5 horas en Bolivia, 4 horas en Chile o Paraguay, y 3 horas si estáis en Argentina, Uruguay o Brasil. Espero no haberme liado demasiado con los diferentes husos horarios o con los cambios por el horario de verano. xDD


Saludos a todos ;)

Fuentes:
- Astroseti
- NASA (pdf)

¿Nos comunicamos a través de gestos?
Los secretos de un palo de escoba

sábado, 16 de febrero de 2008

Noticias de Ciencia: #1 Febrero

Con un poco de retraso os traigo las noticias más relevantes sobre ciencia de esta primera quincena de febrero. Este mes tiene 29 días, así que la próxima entrada de noticias de ciencia la tendréis el día 29. Comencemos ya con las noticias.

1 de febrero - Un grupo de investigadores han conseguido transplantar órganos sin que se produzca rechazo. Lógicamente interesa que no haya rechazos y para conseguirlo los pacientes deben de tomar inmunodepresores durante un tiempo o incluso durante el resto de sus vidas, pero gracias a la nueva técnica desarrollada esto no será necesario. Lo que han hecho es ir enseñando al sistema inmunológico que el nuevo órgano tiene que ser considerado como propio. Más inforación.

4 de febrero - Un grupo de científicos consiguen realizar un teletransporte cuántico y además almacenar en una memoria la información teletransportada. Es un poco extraño, sobre todo si no tienes un poco de conocimiento sobre este campo de la física, pero os lo explico a grandes rasgos. Las partículas subatómicas son hasta ahora lo único que podemos teletransportar, aunque realmente lo que teletransportamos es su información cuántica. Esta información es única, de modo que no puede copiarse, pero en el experimento este, los investigadores consiguieron almacenarla en una memoria un corto periodo de tiempo. Perfeccionando la técnica seguro que conseguimos grandes cosas. Más información.

4 de febrero - Nuevas pistas sobre el origen de la vida. Unos investigadores que estaban estudiando la generación de hidrocarburos a partir del metano, descubrieron que en los respiraderos hidrotermales del fondo de los océanos se producen reacciones químicas que dan lugar a cadenas de hidratos de carbono, que pudieron llegar a ser el comienzo de las células vivas en nuestra Tierra primigenia. Más información.

5 de febrero - Un físico idea como descubrir los agujeros de gusano. Según se deduce de la Teoría de la Relatividad General de Einstein, los agujeros de gusano son como puentes hacia otros lugares del universo que podemos utilizar para viajar a grandes distancias sin sufrir efectos relativistas como la dilatación temporal o la contracción espacial (hablamos de ello en esta entrada). El Dr Alexander Shatskiy dice que los agujeros de gusano se pueden reconocer por la manera inusual de que curvan la luz. De todas maneras aún nos queda saber como abrirlos y si los podemos estabilizar. Más información.

6 de febrero - Crean un embrión a partir del ADN de un hombre y dos mujeres, lo que lo comvierte en un embrión con tres padres. Curioso, verdad?? Pues no es un simple capricho ya que con esto podrían llegar a solucionarse problemas del embrión durante su crecimiento y erradicar alguna enfermedad hereditaria. Esperemos que se siga investigando sobre el asunto. Más información.

7 de febrero - Los Príncipes de Asturias inauguran en Madrid el Centro Europeo de Astronomía Espacial (ESAC por sus siglas en inglés), lo que convierte a España en un país de importancia dentro de la ESA. Ya era hora de que comenzáramos a crecer como algo más que un país donde la ciencia tiene importancia cero. Esperemos que la ESA no se canse pronto de nosotros... Más información en la página oficial de la ESA.

11 de febrero - La cosa está interesante últimamente con respecto a la visión, ya que si recordáis bien en la entrada anterior de noticias de ciencia os hablé de la creación de un ojo biónico. Pues bien, resulta que ahora lo que han desarrollado un grupo de investigadores es una retina artificial que conseguirá que los ciegos puedan volver a tener visión. De momento no sería demasiado ya que solo podrían divisar objetidos nítidamente hasta una distancia de 30 cm, pero con el tiempo seguro que se consiguen grandes resultados. Más información.

14 de febrero - Descubren que Titán tiene más hidrocarburos que la Tierra. Esta luna de Saturno, resulta que guarda muchos más hidrocarburos que todos los que tenemos almacenador en nuestro planeta. Titán no es apto para la vida tal y como la conocemos, pues no es demasiado sano que te llueva metano y etano líquidos, pero puede ser utilizado con el tiempo como un posible depósito de combustible. Quién sabe lo que nos deparará el mayor satélite de Saturno y segundo más grande del Sistema solar. Más información.

15 de febrero - Un grupo de investigadores desarrolla una vacuna preventiva contra el sida. Se trata de una vacuna que se administra vía respiratoria y que ha dado buenos resultados tanto en macacos como en humanos, de modo que se espera que continúe su buena proyección para convertirse en un medicamente eficaz en la lucha contra el sida. Más información.

Bueno amigos, esto es todo por esta quincena. a final de més tendréis una nueva entrada de Noticias de ciencia. ;)

Saludos

¿Nos engaña nuestro cerebro?
Ilusionismo y psicología, ¿Cómo se relacionan?

martes, 12 de febrero de 2008

Disparidad binocular y 3D

Escrito por: Brainy, Wis y Héctor.
El mundo que nos rodea lo percibimos en 3 dimensiones. Sin embargo, eso es algo que nuestro cerebro consigue a partir de una imagen del mundo en 2D que se proyecta sobre la retina. Es decir, que la luz entra por el ojo y llega a la retina, que es una superficie en 2D. ¿Cómo es capaz nuestro cerebro de conseguir la percepción en 3D a partir de una imagen en 2D? Hay varias claves que utiliza nuestro cerebro para conseguir dicho objetivo. En este post nos centraremos principalmente en una de esas claves: la disparidad binocular.
¿Qué es eso de la disparidad binocular? Según wikipedia: “se conoce como disparidad binocular o retinal a la ligera diferencia entre los dos puntos de vista proporcionados por ambos ojos.”
Es decir, que con un ojo no vemos exactamente lo mismo que con el otro, ya que se encuentran situados en lugares ligeramente diferentes en el rostro. Pero para entender mejor lo que es la disparidad, una pequeña prueba.

Haz la prueba
Pon tu dedo pulgar delante de tus ojos, con cosas detrás del mismo que sirvan como referencia. Enfoca con la vista tu dedo y cierra un ojo. Luego abre el ojo cerrado y cierra el otro. Hazlo varias veces seguidas. Da la impresión de que el dedo se mueve hacia los lados. Esto es debido a que la imagen que vemos con un ojo es ligeramente diferente a la que vemos con el otro.

La disparidad binocular puede ser cruzada o no cruzada. En disparidad cruzada, el objeto que vemos está situado más cerca que el punto de enfoque. Sin embargo, en la disparidad no cruzada, el objeto que vemos está más lejos que el punto de enfoque.

Haz la prueba
Ahora vamos a hacer algo parecido a lo que hemos hecho antes. Pero ahora utiliza 3 objetos, que sean similares a poder ser. Estos objetos van a hacer el papel que antes le ha correspondido al pulgar. Pueden valer fichas de dominó por ejemplo.
Coloca uno muy cerca de los ojos (con cierta distancia de seguridad), otro algo más lejos, y el tercero ya más lejano que los dos anteriores.
Es decir, en fila uno detrás de otro a diferentes distancias, frente a tu mirada. Mueve un poco el segundo a la derecha para que no quede justo detrás del primero, y haz lo mismo con el tercero, a una distancia un poco mayor. Así los tienes en fila y puedes verlos a los tres de un golpe de vista.
Ahora enfoca al segundo, al que está en el medio. Y enfocándolo, cierra un ojo. Luego ábrelo y cierra el otro. Y todo esto mientras enfocas el del medio (2º). ¿Qué ocurre? Si te fijas, el primer objeto y el tercero parecerán moverse igual que lo hacía el pulgar. Sin embargo, el tercero lo hará hacia un lado, y el primero al contrario.

Sí, vale, hay disparidad. Pero, ¿Qué tiene que ver esto con la percepción en 3D? Pues que nuestro cerebro usa la diferencia que hay entre ambos ojos para calcular mucho mejor la distancia a la que se encuentran los objetos. Es la única clave binocular de 3D. Todas las demás claves son monoculares. Sin embargo, ésta es una de las claves más importantes.

Haz la prueba
Pon tus dos dedos índices o dos objetos cualquiera (dos bolígrafos por ejemplo) uno detrás del otro a cierta distancia. Has de ponerlos de tal forma que queden en fila uno casi detrás del otro, pero que se vean ambos (como en el ejercicio anterior pero con sólo dos). Míralos fijamente y cierra un ojo. Vuelve a abrirlo. Vuelve a cerrarlo y a abrirlo otra vez. Y así todas las veces que quieras. ¿Notas cómo el hecho de ver con dos ojos da mucha más sensación de profundidad? ¿Notas que con dos ojos se aprecia mucho mejor la distancia que hay entre un objeto y otro?

Haz otra prueba
Pide a alguien que se ponga frente a ti, y mueva su dedo índice de atrás adelante (estando el dedo índice en vertical de modo que podríamos colocar un aro encima). Estando tú de frente, intenta tocar su dedo índice en movimiento desde un lateral con un bolígrafo con un ojo cerrado. Luego hazlo con los dos ojos abiertos. ¿Notas diferencia? ¿Notas que cuando usas los dos ojos eres mucho más preciso? Tener dos ojos ayuda a valorar mejor las distancias. Probablemente esto nos da una idea del valor evolutivo de la disparidad binocular para el ser humano.

Si nuestro cerebro usa la información de la disparidad para la percepción de 3D, ¿no podremos engañarle, presentando a cada ojo imágenes tal y como si estuviéramos viendo realmente objetos tridimensionales?

Sin usar nada más que esta clave de la disparidad, se pueden producir ilusiones 3D a partir de imágenes en 2D. De hecho así lo constató el psicólogo y neurocientífico Belá Julesz. Julesz mostró a través de los estereogramas, que se podía crear la ilusión de 3D solamente manipulando la clave de la disparidad binocular. Quien quiera ver algunos estereogramas puede hacerlo aquí. Imagino que todos recordaréis el famoso libro del “Ojo Mágico”. Pues ahora ya sabéis como funciona.
Pero Julesz no fue el primero en darse cuenta de que mediante la manipulación de la disparidad se podía producir el efecto de 3D. Quien lo hizo fue el físico Charles Wheatstone, que fue el que inventó el estereoscopio. En la foto podemos ver cómo hay dos imágenes sacadas con una cámara con dos lentes separadas a la distancia a la que se encontrarían los ojos humanos. Con el aparato se acerca una imagen a cada ojo. Así se crea la ilusión de 3D.


Existen otros sistemas de crear la sensación de 3D, como pueden ser los anaglifos, creados por primera vez por el fotógrafo francés Louis Ducos du Hauron. Este sistema necesita de unas gafas como las que aparecen en la foto.


Las gafas correspondientes son las azules y rojas. Las lentes son filtros que solamente dejan pasar una de las dos imágenes que estarán dibujadas o fotografiadas…o proyectadas, ya que creo que este sistema se ha usado también para proyectar películas.
Al final se basa en lo mismo que los anteriores, en dos imágenes tomadas (como las que percibiríamos de forma natural por cada ojo con un objeto 3D), y mediante las gafas conseguir que sólo una de esas dos imágenes llegue a cada ojo, imitando así lo que percibiríamos si hubiera realmente un objeto en 3D. Sólo que no lo hay, es una ilusión creada a partir de una imagen en 2D. Quien quiera fabricarse unas gafas puede encontrar cómo hacerlo aquí.
Y quien quiera usarlas luego, podrá encontrar imágenes bastante conseguidas aquí y aquí.

Por último comentar también los sistemas que se valen de la polarización para conseguir generar la ilusión de 3D. En los cines 3D es el sistema que se usa.
Pero, ¿qué es la polarización? ¿Qué son las lentes polarizadas?

Polarización
Antes de nada habrá que saber qué es la polarización, así que intentaré explicarlo de la manera más sencilla posible. La luz se trata de una onda electromagnética que se propaga en todas las direcciones, por eso cuando encendemos una lámpara se ilumina toda la habitación y no solo el suelo que tiene debajo. El decir que es una onda electromagnética significa que tiene una componente de campo eléctrico y otra de campo magnético. Estos dos campos llevan direcciones perpendiculares y el uno depende del otro de modo que para nuestra explicación servirá con hablar únicamente de uno de ellos, por ejemplo el eléctrico.
Pues bien, el campo eléctrico de la luz mientras se propaga por el espacio va continuamente girando en todos los planos. Esto es como si cogéis un folio y lo empezáis a girar continuamente por su eje central. El campo eléctrico de la luz hace eso mismo. Pero, ¿qué ocurre si conseguimos que la luz únicamente vaya en un plano? La respuesta es muy sencilla. Y es que una vez conseguido esto, decimos que la luz está polarizada. Quizá sea un poco lioso explicarlo de palabra, pero se ve fácilmente con un dibujo.


El conseguir la polarización de la luz no es un trabajo complicado aunque parezca difícil. Lo que se debe hacer es disponer de una lámina con unas ranuras de una altura determinada y en una posición determinada. Para la luz, por ejemplo, la altura de estas aberturas debe ser del orden de la longitud de onda de la luz, es decir entre 380 y 780 nanómetros, dependiendo del color que queramos obtener. Para una onda electromagnética de mayor longitud de onda como por ejemplo las microondas, las ranuras deben ser de entre un milímetro y un metro.
Lo de la posición tiene que ver con la absorción del campo eléctrico que tiene lugar en las ranuras, pero sería bastante complicado de explicar, de modo que os diré lo que podéis hacer para comprobarlo experimentalmente. Cuando vais al cine IMAX en 3D, las gafas están diseñadas para polarizar la luz en el sentido correcto para obtener la ilusión en 3D. Pero, ¿que ocurre si giramos nuestra cabeza acercándola a uno de nuestros hombros? Pues que estaremos cambiando en 90 grados el ángulo de las microscópicas ranuras de las gafas, por lo que la polarización no se produce y veréis la película igual que si no las tuvierais puestas. Si sois muy impacientes y queréis ver este efecto antes de que empiece la película también podéis usar vuestro teléfono móvil. La luz que sale de él está polarizada ya que las pantallas de cristal líquido o LCD funcionan de este modo. Así que si giráis el móvil enfrente de vosotros, notaréis variaciones en el brillo de la pantalla, e incluso puede llegar a verse completamente oscura. De ahí que sea imprescindible disponer de las ranuras en la posición adecuada.
Si queréis hacer vuestras propias pruebas en internet, tenéis esta página en la que podréis elegir el ángulo con el que veis la luz polarizada. Considerad lo que llaman analizador como si fuera vuestra vista. Espero que gracias a esta página podáis entender mejor todo este tema de la polarización de la luz.

Aquí tenéis unas gafas para producir la polarización:


¿Cómo se consigue la ilusión 3D con lentes polarizadas?
Al final volvemos a lo mismo. Se proyectan dos películas superpuestas una para cada ojo, y eso provoca la sensación de 3D. Las lentes polarizadas sirven para que por un ojo sólo se vea una de las proyecciones, y por el otro la otra. Es decir, que se proyectan dos películas ambas con luz polarizada, pero en distintos planos. Así mediante las gafas, cada proyección sólo se ve por el ojo adecuado. Si por ejemplo una de las dos proyecciones cae, el lado correspondiente quedará en negro, ya que no pasará nada de luz. La luz de la proyección destinada al otro ojo no pasa, ya que la gafa sólo deja pasar por ese lado la luz que se propague en un determinado plano.

Haz la prueba
Vete a una sala de cine 3D que tenga el sistema IMAX 3D. Durante la película quítate las gafas, y verás que sin las lentes polarizadas ves una película doble. Cuando te pones las gafas lo ves todo en 3D, porque cada lente selecciona una película para cada ojo.
Otra cosa que puedes hacer es cerrar un ojo. Si cierras un ojo, desaparecerá la ilusión de 3D, ya que se basa precisamente en la disparidad BINOCULAR. Eso quiere decir que se necesitan 2 ojos para percibir el efecto. Y esto es válido para el IMAX y para todos los sistemas anteriores. Si cerramos un ojo el efecto se va.

Fíjate
Pon un dedo frente a tus ojos y enfoca un objeto que esté más lejos que el dedo. Si nos fijamos, si un objeto está muy cerca de nosotros, existe mucha disparidad (si enfocamos un objeto más lejano). Si tengo el dedo muy cerca de los ojos y hago lo de cerrar un ojo y luego abrirlo y cerrar el otro, la imagen del dedo cercano parece moverse mucho. Si lo alejo un poco la disparidad es menor, y al hacer lo de cerrar un ojo y luego el otro, parece moverse menos.
Fíjate en el cine. Si te quitas las gafas verás que los objetos que se supone están muy cerca de ti en la ilusión de 3D (que casi parece puedes tocarlos), al quitarse uno las gafas son los que más distancia tienen con su copia (con los mismos objetos en la otra proyección superpuesta). Los objetos que están algo más alejados, tienen una separación menor.
Podrás también ver cómo cuando en la ilusión 3D acercan un objeto (como las letras del final que a veces las presentan así), el objeto al ser visto sin las gafas polarizadas lo que hace es separarse de su copia (que realmente no es una copia, sino una imagen muy similar vista desde un punto de vista ligeramente diferente: el de nuestro otro ojo).

Saliéndonos de la disparidad: constancia del tamaño
Los objetos más cercanos ocupan un mayor espacio en la retina. Los más lejanos ocupan un espacio menor. Es lo que se llama constancia del tamaño en función de la distancia. Y es que la distancia percibida a la que están los objetos no es una dimensión independiente a la del tamaño percibido, sino que están en relación. Así si por ejemplo manipulamos las claves de la distancia percibida, el tamaño varía y se producen ilusiones de tamaño. Lo vimos aquí y aquí hace algún tiempo.

Haz la prueba
Cuando vayas al cine fíjate bien. Cuando algo se acerca mucho en la ilusión de 3D, si uno se quita las gafas, lo que ve es que se separan las imágenes y aumentan su tamaño.
Es decir, que aumenta la separación de las imágenes de las dos películas (del objeto que se acerca) y aumentan su tamaño. Por ejemplo, se acerca un tiburón a comernos. Pues la imagen del mismo en las dos proyecciones se separa más y más, según percibimos que se acerca en la ilusión. Y su tamaño aumenta para mantener la constancia de tamaño.

Disfrutad probando por vosotros mismos :)

Bases cerebrales de la visión en 3D
Como hemos comentado antes, cuando un objeto aparece en el campo visual los movimientos oculares se encargan de dirigir la mirada hacia ese objeto para realizar la fijación visual. En el momento en que el blanco se proyecta en medio de ambas fóveas se percibe una imagen única (fusión binocular), y finaliza el movimiento ocular. Esto sirve para coordinar ambos ojos, ya que el campo visual de cada uno de ellos es diferente, como habréis podido comprobar si habéis realizado alguna de las pruebas que os hemos propuesto.
La disparidad retiniana es empleada por el cerebro de dos modos diferentes: primero, como una retroalimentación para que el sistema oculomotor realice el alineamiento ocular y estabilice la imagen en la retina y segundo, como información para alcanzar la estereopsis o visión en 3D. Para que el cerebro utilice las disparidades debe establecerse de alguna manera la correspondencia entre las características de la imagen que caen en cada retina, pero todavía no se sabe cómo el cerebro resuelve este problema de correspondencia.
Así pues, las disparidades retinianas están siempre presentes durante la visión binocular normal, por lo que el sistema debe utilizarlas para alcanzar la visión única. Desde los trabajos de Gian F.Poggio se conoce la existencia de células en la corteza cerebral visual sensibles a disparidades retinianas horizontales. Los primeros procesos de información estereoscópica dependen de tres sistemas funcionales principales de neuronas corticales: el sistema de disparidad cercano (formado por neuronas que responden a disparidades cruzadas), el sistema de disparidad lejano (formado por neuronas que responden a disparidades no cruzadas) y el sistema correspondiente o de disparidad cero (formado por neuronas que responden no a la disparidad sino a la correlación de texturas, lo que ayuda también a formar la imagen en 3D) . Estos tres sistemas se han identificado en las áreas V1, V2 y V3 de la corteza visual de los macacos. A nivel funcional, las poblaciones de neuronas de los sistemas de cercanía y lejanía dan lugar al procesamiento neural que da lugar a la estereopsis grosera y algunos subtipos entre ellas contribuirían a la estereopsis fina.. Las neuronas del sistema de disparidad cero contribuyen a los mecanismos de retroalimentación del sistema oculomotor.
En la percepción de profundidad también influyen mecanismos monoculares como la percepción de contornos, a lo que contribuye de forma decisiva la percepción de sombras, y la información procedente de la perspectiva (lineal, tamaño, escorzo, detalle, etc). Existen células sensibles exclusivamente a cada una de estas características en la corteza visual. El tamaño de los objetos también será importante a la hora de que el cerebro genere la percepción de profundidad y, por último, el paralaje monocular también es otro factor importante para la percepción de profundidad

Pero existen neuronas en otras áreas de la corteza no visual que también parecen participar en la visión en 3D. Los mecanismos neurales de la visión estereoscópica de la forma han sido estudiados desde hace relativamente poco y en estos procesos han sido involucradas dos áreas cerebrales estudiadas en los macacos: una pequeña subregión del córtex inferotemporal llamada TEs (ver Figura a) y la región intraparietal caudal (CIP) (ver en este enlace, marcada en rojo, y obsérvese lo similar del cerebro del macaco al del humano). De hecho, a nivel clínico se ha observado que sujetos con lesiones en el lóbulo temporal pueden tener problemas para visualizar objetos en 3D o pueden incluso llegar a perder esa capacidad.
Las neuronas de TEs responden selectivamente a la orientación y curvatura en la superficie de imágenes estereoscópicas, por lo que esta región da lugar a una descripción detallada en 3D de los contornos de la superficie y de su contenido. Esta descripción es producida sólo por estímulos binoculares en los cuales los sujetos ven la profundidad y ésta no varía aunque se modifique dicha profundidad.


Las neuronas de la región CIP son sensibles a la orientación en profundidad de superficies y objetos alargados y sus respuestas no se ven modificadas por pistas de profundidad. Estas neuronas responden también a gradientes de textura y perspectiva lineal y sus respuestas se incrementan cuando estos elementos se combinan de formas determinadas. También en CIP hay neuronas sensibles a la orientación de ejes. Algunos datos preliminares muestran que algunas de las neuronas sensibles a la orientación de los ejes prefieren un grosor intermedio, son selectivas de forma y no parecen discriminar la curvatura de la superficie.
Estos datos sugieren que las neuronas encargadas de representar la forma en 3D estarían situadas en torno a las áreas Tes y CIP y reciben proyecciones de áreas corticales visuales como V3 y V4 (áreas de procesamiento visual), pero todavía no se conoce el proceso con detalle (ver Figura b).. De hecho, es uno de los aspectos menos estudiados de la visión.


Bibliografía.

Orban, G.A., Janssen, P., Vogels, R., (2006), Extracting 3D structure from disparity, TRENDS in Neurosciences.29 (8):466-473.

Sakata,H., Tsutsui,K., Taira, M., (2005), Toward an understanding of the neural processing for 3D shape perception, Neuropsychologia 43: 151–161

Acuña,C., Cudeiro, J., “Procesos visuales centrales”, (1998) En: Manual de neurociencia, Delgado, J.M., Ferrús, A., Mora, F., Rubia, F.J. Ed.Síntesis págs:579-614.

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lunes, 11 de febrero de 2008

Moldeamiento y encadenamiento de conductas

En otros post hemos comentado algunas cosas sobre el aprendizaje operante, como por ejemplo aquí. Y es que parece que las consecuencias tienen cierta influencia en el comportamiento, y nos sirven para aprender de nuestros errores. Sabemos que mediante el uso de premios podemos hacer que una conducta se repita con mayor frecuencia, o en el momento adecuado. Es decir, mediante el refuerzo cuando ésta aparece. Pero…¿y si quiero que los sujetos con los que trabajo aprendan una conducta nueva que no está en su repertorio? Es decir, ¿qué pasa si quiero que hagan algo que no hacen de forma previa? Si no lo hacen de forma previa…no lo puedo reforzar ¿no? ¿Y si además es una conducta compleja? ¿Cómo puedo conseguir que los sujetos aprendan dicha conducta y además que la hagan? ¿Lo puedo hacer mediante refuerzo?
La respuesta a esta pregunta está en el refuerzo por aproximaciones sucesivas. Lo conocemos también por moldeamiento o moldeado. ¡Ojo!, no confundir con “modelado”.
Consiste en empezar reforzando conductas sencillas que sí que están en el repertorio del sujeto, y conseguir al final una respuesta como la que queremos.
¿Y si queremos que los sujetos lleven a cabo una serie de conductas, una detrás de otra? El encadenamiento de conductas es algo parecido. El encadenamiento de conductas consiste en ordenar una serie de conductas que sí se dan en el sujeto. La respuesta final compleja, es la serie de conductas ordenada. Podemos ver un vídeo muy ilustrativo aquí. Por cierto, ¿habéis visto como cambia de dirección el animal en función de la flecha? Los animales son más listos de lo que pensamos…
Como os podéis imaginar, estas técnicas tienen diferentes aplicaciones. Una por ejemplo, es enseñar diferentes habilidades a niños con deficiencias mentales. Otro uso es el adiestramiento de animales.

Haz la prueba
Si tienes una mascota puedes intentar enseñarle algo. Seguro que es divertido ver los resultados. Ya sabes, ¡haz la prueba!

La luz, ¿partículas u ondas?
¿Qué pasa cuando nos comparamos con los demás?

miércoles, 6 de febrero de 2008

Ilusión de movimiento de post-imagen

¿Qué es una ilusión? Una ilusión es una percepción errónea originada a partir de un estímulo ambiental. ¿Y una alucinación? Una alucinación es una percepción también errónea, pero sin que exista ningún estímulo ambiental que la provoque.
Así por ejemplo, nuestra percepción tridimensional que nuestro cerebro es capaz de lograr a partir de una imagen en 2D de la retina, no es ni una ilusión ni una alucinación, porque es una percepción adecuada en relación a los estímulos ambientales existentes.
Ilusiones son las ilusiones ópticas, o por ejemplo lo que hacen los magos. Generan estímulos tales que incitan una percepción distorsionada. Alucinaciones son las que tienen las personas que por tomar drogas, tener disfunciones cerebrales u otras causas; pueden llegar a oír y ver cosas que no están ahí, y sin necesidad de un estímulo externo que incite dicha percepción.
Y explicada esta diferencia entre percepción normal, ilusión y alucinación, os comento una ilusión bastante llamativa como es la “ilusión de movimiento de post-imagen”.
Primero, ¿qué es una post-imagen? Es una imagen que seguimos viendo después de retirado un estímulo, por la persistencia del mismo en nuestro sistema nervioso durante algunos segundos. Acudiendo a un ejemplo conocido, sería una post-imagen de una bombilla, la pequeña mancha de la misma que vemos tras dejar de mirarla.
A veces, el estímulo que genera dicha post-imagen es un estímulo en movimiento. Lo cual puede generar una post-imagen en movimiento, produciendo así la “ilusión de movimiento de post-imagen”. Pero para conocer mejor lo que es, nada mejor que probar por uno mismo aquí.

¿Nos gusta hacer comparaciones?
¿Puede llegar a ser peligrosa la electricidad estática?