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Año 1, nº 1. Octubre de 2008.
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Facultad de Matemática, Astronomía y Física. Universidad Nacional de Córdoba
editorial

La Facultad de Matemática, Astronomía y Física de la Universidad Nacional de Córdoba ha creado recientemente un Programa de Divulgación Científica y Cultura que tiene entre sus objetivos la realización de actividades de alfabetización de la Ciencia a nivel comunitario, así como también contribuir a la reflexión acerca de la importancia de la cultura científica en la vida cotidiana. En ese marco se inicia hoy esta columna de divulgación, desde donde se difundirán diferentes actividades de investigación que se llevan a cabo desde la Facultad o en relación a las disciplinas que allí se estudian. Se trata así de un aporte para la democratización del acceso al conocimiento científico.
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opinion

 

Investigación para la salud.

Por Miguel A. Chesta
Fa.M.A.F.
Universidad Nacional de Córdoba

Hace pocos días la Universidad Nacional de Córdoba, la Provincia de Córdoba y la Agencia Nacional de Promoción Científica firmaron una carta de intención para la instalación en nuestra Ciudad Universitaria de un conjunto de equipos de investigación y servicio de última generación, con aplicaciones directas en el área de la salud. Se trata de un Tomógrafo por Emisión de Positrones (TEP) y un Ciclotrón.

El TEP es en la actualidad la herramienta más poderosa para la detección de tumores cancerígenos. Puede producir imágenes tridimensionales (3D) aún de los tumores más incipientes. Usualmente la imagen TEP se combina con la imagen, también 3D, proveniente de un tomógrafo computado (TC). La información que genera el TEP es fisiológica, es decir que permite apreciar el funcionamiento de las células involucradas. Por su parte, la imagen producida por el TC es anatómica. Combinando ambas se logra definir en forma precisa la forma y ubicación del tumor dentro del cuerpo. La capacidad de combinar ambos tipos de imágenes tiene una gran importancia en el posterior tratamiento oncológico del paciente, con el cual se buscará atacar las células tumorales con radiación ionizante, minimizando al mismo tiempo la irradiación del tejido sano que rodea el tumor.

Si bien las imágenes combinadas de TEP/TC son resultado de una tecnología muy novedosa, ya existen estadísticas que demuestran que su aplicación produce excelentes resultados en los tratamientos de pacientes con cáncer, gracias a un diagnóstico más certero: los porcentajes de cura son más elevados y la proporción de recidiva (reaparición del tumor) es menor que mediante otros métodos.

Para formar la imagen TEP es necesario administrarle previamente al paciente un fármaco radiactivo que emite partículas llamadas positrones. Los positrones son partículas subatómicas similares a los electrones, pero cargados positivamente. Tienen corta duración ya que se desintegran espontáneamente, emitiendo radiación que será detectada por el tomógrafo y utilizada para construir la imagen 3D. Los positrones son producidos en aparatos llamados Ciclotrones. El fármaco utilizado usualmente es fluoro-desoxi-glucosa (FDG) marcado con F-18 (isótopo radiactivo del flúor, emisor de positrones), y es consumido mayormente por las células tumorales. El fármaco es sintetizado bajo la fiscalización de la Agencia Regulatoria Nuclear.

Al día de la fecha, no existen en Córdoba TEPs en ningún centro de salud, precisamente por la dificultad de obtener el isótopo radiactivo. Esa limitación desaparecería a partir de ahora, con la instalación del Ciclotrón en Ciudad Universitaria.

En el presente proyecto cordobés, el Ciclotrón se instalará en conjunto con un equipo dual TEP/TC, dando origen al primer centro de este tipo en la provincia. Centros similares funcionan desde hace algunos años en Mendoza y Buenos Aires. Sin embargo Córdoba y su zona de influencia, que abarca el NOA, tiene una necesidad de al menos 7 equipos TEP/TC, según cálculos de la Organización Mundial de la Salud -un equipo por cada millón de habitantes-. Todos esos equipos podrían ser abastecidos de radio-fármacos por el Ciclotrón que se instalará en la Universidad Nacional de Córdoba. Un aporte relevante de la Universidad a la salud de la población.

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estudiantes

 

-El Cineclub del Ceimaf invita a la proyección de la película “Trainspotting” de D. Boyle (1996), en el Aula Magna de la Facultad de Matemática, Astronomía y Física, el día miércoles 8 de octubre a las 18 hs.

- La Secretaría de Extensión Universitaria informa que se ha abierto la convocatoria  a Becas y Proyectos de Extensión para el año 2009. Fecha límite de presentaciones: 24 de octubre de 2008. Más información: www.extension.unc.edu.ar

-La Universidad Nacional de Córdoba invita a todos los estudiantes avanzados de grado y de posgrado al primer Tour Europosgrados que llega a la provincia de Córdoba. La exposición se desarrollará en el Pabellón Argentina durante el 15 y 16 de octubre, y se convertirá en la mayor vidriera educativa de posgrados europeos y oportunidades de cooperación entre Argentina y el Viejo Mundo. Información extractada del sitio web de la Universidad Nacional de Córdoba: www.unc.edu.ar

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Divulga

DIALOGO CON GERARDO DEPAOLA, FISICO E INVESTIGADOR DE LA FAMAF.

Publicado en Página 12, Miércoles 17 de setiembre de 2008.  
Por Leonardo Moledo

Tras la huella del bosón de Higgs

Esta vez el jinete, presionado por las circunstancias, cabalga hacia el límite, hacia la composición última de la materia, hacia la caza del bosón de Higgs que están buscando en el Supercolisionador de hadrones.

—¿En qué trabaja usted?

—En Espectroscopia Atómica y Nuclear, de la Famaf (Facultad de Matemática, Astronomía y Física de la Universidad Nacional de Córdoba) y por esos avatares de la vida he llegado a una rama de la Física que me ha puesto en contacto con la gente del Supercolisionador... en un proyecto en particular que tiene que ver con el desarrollo de un software de simulación.

—Ahora... mire, yo en realidad quería que me contara qué es el “bosón de Higgs”. Nosotros tenemos el modelo estándar que describe las partículas elementales.

—Sí: son seis quarks (que forman los protones, los neutrones, etc...) y tenemos seis leptones, que son el electrón, el muón (que es un electrón pesado), y el tau, que es un electrón más pesado todavía y los tres neutrinos correspondientes.

—Más las antipartículas correspondientes. Y las partículas asociadas a fuerzas.

—Sí. Los bosones. Tenemos cuatro fuerzas: el electromagnetismo, que está mediado por los fotones. La fuerza débil, que está mediada por tres partículas: el W +, el W - y el Z0. La fuerza fuerte, que está medida por los gluones.

—Y la gravitatoria, con el gravitón, que no se sabe si existe. ¿Y ahora por qué no me cuenta qué es el campo de Higgs?

—El campo surge como un bosón más... Hay una predicción del modelo estándar sobre mecanismo de producción de cambios de leptones (cuando los electrones se transforman en muones) y esto, según la teoría requiere un bosón especial.

—El modelo estándar predice que en determinado momento los electrones se pueden transformar en muones, y para que eso ocurra tiene que intervenir un bosón...

—Sí. El bosón tiene que actuar como mediador entre el electrón y el muón. El bosón de Higgs es la única partícula que puede cambiar el electrón en otra cosa. La profundidad de la teoría, aparte, le da el poder de explicar por qué las partículas adquieren la masa.

—Aquí viene la otra pregunta. Una partícula que está en un campo cualquiera adquiere energía potencial al alejarse del campo. Es decir, una piedra tiene una cierta masa, que es su masa en reposo. Ahora, si yo la subo arriba de una montaña, su energía potencial (y por lo tanto su masa) aumenta, porque ha tomado energía del campo gravitatorio. Esa energía potencial aumenta su masa. Ahora: en el campo de Higgs, las partículas toman masa en reposo... ¿Eso cómo puede ser?

—Va a tener que hablar con la gente de La Plata, que está especializada en el tema.

—Bueno, muy bien. ¿Por qué no me cuenta algo de la experiencia que está haciendo en relación con el CERN?

—En el CERN estoy involucrado en un grupo de trabajo que desarrolla todo el programa de simulación con el cual diseñaron estos experimentos. Antes de construir estas cosas primero son modeladas en la computadora. Yo lo que hago es tomar estos procesos teóricos, desarrollarlos, modelarlos e introducirlos dentro del programa con el cual luego se diseña el detector. O sea que mi participación es muy tangencial...

—No parece. ¿Qué proyecto teórico, por ejemplo?

—Yo trabajo en la detección de rayos gamma polarizados, por ejemplo, que tiene una aplicación más en astrofísica que en el anillo este del Supercolisionador. Básicamente, la física de alta energía termina con este experimento (si es que existe el bosón de Higgs). Si no existe, se abrirán muchísimas puertas. Un experimento que falla da más posibilidades que uno que tiene éxito.

—Por ejemplo el de Michelson–Morley, para constatar la existencia del éter, que falló y dio pie a la Teoría de la Relatividad.

—Así es. Lo que le decía es que se hace imposible en la Tierra construir a más altas energías. Hay que irse al espacio.

—Acá se alcanzan energías de...

—Un teraelectrón–volt (10 a la 12 electrón–volt).

—Y eso se genera...

—Acelerando a los protones a esas energías. Es el 99,9 por ciento de la velocidad de la luz.

—Ahora, a esa velocidad el protón tiene muchísima masa.

—Sí, ahí estuvo el enorme desafío tecnológico que significó construir esta máquina.

—¿Y cuando chocan?

—Se desarman, salen los quarks (que se combinan entre ellos)... Es todo un proceso muy indirecto: lo único que uno mide son rayos gamma, muones y electrones. De hecho los detectores están hechos en forma de sandwich: una capa interna (que mide trazas de partículas), una segunda capa (que para la radiación gamma) y una tercera (son los detectores de muones, electroimanes que los paran y miden las trazas).

—Se detectan esas tres cosas... ¿y luego?

Comienza el proceso de reconstrucción de trazas. Y a partir de eso se deducen todos los fenómenos que se produjeron.

—Y una de las cosas que se detectan podría ser el bosón.

—En realidad, es muy dependiente de la teoría. La teoría dice que para detectar el bosón yo tengo que detectar primero todos esos muones y esos electrones repartidos de esa manera. Es una medición muy indirecta, que va a llevar años.

—Una cosa que dice León Lederman, que es interesante, es que el campo de Higgs es como una especie de éter moderno, en el cual las partículas pueden tomar masa en reposo. Eso no lo puedo entender.

—Es difícil, sí. Si yo hubiese estado en La Plata o en Buenos Aires, seguramente se lo podría explicar. Pero acá, en Córdoba, no trabajé con eso. Yo soy un bicho raro en Famaf, porque me dediqué, aunque tangencialmente, a este tipo de cosas.

—Y usted dice que se acabó la física de alta energía en la Tierra.

—Sí. Construir máquinas de más alta energía todavía es impensable por ahora. Así, el próximo paso es usar la radiación que viene del espacio, de los rayos cósmicos, que tienen una energía enorme. La mayor parte son protones, rayos gamma... El proyecto Auger, aquí en Malargüe, mide partículas de muy alta energía (10 a la 20 electrón–volt, por ejemplo).

—¿Y a esas energías más altas, qué se espera encontrar?

—Es un mundo completamente nuevo, al cual nosotros extrapolamos la teoría sin saber demasiado bien si va a funcionar.

—Hay una escala en la que las fuerzas se unifican. ¿Qué significa que las fuerzas se separan o se unifican? Yo junto la fuerza eléctrica y la débil. Cuando están separadas, una está mediada por los fotones y la otra por las tres partículas. Cuando están juntas, ¿qué pasa?

—Están mediadas por una sola partícula.

—Aparte de los rayos cósmicos... ¿hay otros fenómenos? Porque, por ejemplo, si uno estudia las supernovas también hay procesos monstruosamente energéticos...

—Hay de todo... De hecho el área en la que estoy trabajando yo tiene mucho interés en la astrofísica, porque la polarización da información sobre los mecanismos de aceleración de estas partículas. Tenemos los rayos gamma que nos llegan en chorros a la Tierra, que están distribuidos uniformemente. Por eso son de origen cosmológico y no galáctico.

—¿Cómo puede ser? Yo creía que lo único uniforme era la radiación de fondo.

—No, éstos también. Se piensa que son choques de agujeros negros, de estrellas neutrones, por la cantidad de energía emitida. Porque cuando llegan saturan el receptor.

—Dígame... ¿estamos llegando a algún límite?

—Es muy difícil decirlo. La física se acaba en el borde de los agujeros negros. De allí para adentro, no hay física. Y con esto del bosón de Higgs también. Pero pensemos en 1900 y cómo se creía que ya estaba todo cocinado y sólo faltaban unos detalles. La gran importancia que tiene este experimento del CERN es que nos enfrenta a la frontera de lo que nosotros creemos ahora. Y eso nos va a dar muchas respuestas.

—O muchas preguntas.

—Tal vez nos dice que el quark tiene estructura.

—O que el espacio es granuloso.

—Eso ya lo predice la relatividad.

—Bueno, estamos llegando al fin de lo que nosotros creemos y también llegamos al fin de este diálogo. Casi al mismo tiempo.

 

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noticias

 

- El H. Consejo Superior, mediante Res. 386/08, creó el Programa de Museos de la Universidad Nacional de Córdoba, al cual dotó de un reglamento específico. El nuevo Programa contará con un Consejo Asesor integrado por las autoridades de los museos universitarios. Cabe destacar que al día de la fecha la UNC cuenta con 16 museos referidos a diferentes disciplinas. Información extractada del sitio web de la Universidad Nacional de Córdoba (www.unc.edu.ar).

- El H. Consejo Superior aprobó en su sesión del 16 de setiembre pasado el nuevo Reglamento para Becas y Proyectos de Extensión, que introduce algunos cambios respecto del reglamento vigente hasta el año anterior.  La convocatoria para 2009 estará abierta hasta el 24 de octubre próximo. Información extractada del sitio web de la Universidad Nacional de Córdoba. (www.unc.edu.ar ).

- El Ministerio de Ciencia y Tecnología de la Provincia lanzó su Programa de Comunicación Pública de la Ciencia. El mismo fue presentado en el auditorio del citado Ministerio el lunes 15 de setiembre pasado. Posteriormente tuvo lugar la conferencia “Los Mitos de la Ciencia” a cargo de L. Moledo. Finalmente, se asistió a la proyección del documental: “El Ojo de la Tierra”, producido por la Prosecretaría de Comunicación Institucional de la UNC. El Programa contiene diversas actividades entre las que se destacan cursos de divulgación científica para investigadores, cursos de periodismo científico, talleres de guionado para documentales científicos, etc. Información extractada de la página web del Ministerio: www.mincyt.cba.gov.ar

- Durante la última semana de agosto pasado se llevó a cabo la tradicional Feria del Ingresante en el Pabellón Argentina, organizada por la secretaría de Asuntos Estudiantiles de la UNC. Como todos los años, la FaMAF estuvo presente en esta actividad que busca ayudar a los futuros ingresantes a tomar decisiones informadas respecto de su ingreso a la Universidad.




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agenda

 

- Cine de Divulgación. Ciclo: “Cosmos en la FaMAF”. La Secretaría de Extensión de la FaMAF y el CeIMAF invitan a este ciclo durante el cual se presentará la serie COSMOS de Carl Sagan. Comienza el Viernes 10 de Octubre próximo en el Aula Magna de la Facultad, a las 18:15 horas. Se proyectará un capítulo de la famosa serie de divulgación cada 15 días; los mismos serán comentados por astrónomos del Observatorio Astronómico. Versión Original en Inglés con subtítulos en castellano. Entrada libre y gratuita. Medina Allende S/N, Ciudad Universitaria.

- Feria Provincial de Ciencias: se realizará los días 14, 15 y 16 de Octubre, en el Liceo Militar General Paz. En la misma los trabajos preseleccionados presentados por alumnos de escuelas de toda la Provincia serán presentados y evaluados.

- Hasta el 7 de Noviembre próximo estará abierta la convocatoria para el Programa ConCiencias del Ministerio de CyT de la Provincia. Consiste en un sistema de becas para la realización de Trabajos Finales o Tesinas de grado. Información en página web del Ministerio (www.mincyt.cba.gov.ar).

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sobre divulgacion@famaf.unc.edu.ar

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PRINCIPIA
 

El libro "Principios Matemáticos de la Filosofía Natural" (1687) es una de las obras fundamentales de I. Newton, en la cual se sientan las bases de la Mecánica Newtoniana y de la Teoría de la Gravitación Universal.

Newton
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