Explain like I'm a Professor: Respuestas rebuscadas

hda

#60 Esto es ELIP, con toda la información que te hemos dado, querido alumno, la solución es trivial.

JAJAJJA Cómo me recuerda esto a mis profesores. Dejando los muy jodidos los problemas a la mitad diciendo: esto tenéis que saber resolverlo por vuestra cuenta jajjaa

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B

#60 disculpa, no había entendido bien la pregunta. No hay limitación teórica a la distancia a la que puedes entrelazar partículas. Sin embargo si hay limitaciones técnicas (como dice el link de hda, cuanto más lejos lleves las partículas, más cosas pueden pasar). Eso igualmente no te permite transmitir información más rápido que la luz.

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Akiramaster

#62 ¿La distancia no debería importar solo si se pudiera perder información por el camino?

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B

#63 me explayo un poco mas con tu permiso:
Supongamos que tenemos dos qubits
\( x_1 = \alpha_1|0\rangle + \beta_1|1\rangle \)
y
\( x_2 = \alpha_2|0\rangle + \beta_2|1\rangle \)
La superposicion de los dos qubits es \( x_1 \otimes x_2 \). Estos dos qubits no estan entrelazados, les podemos aplicar por separado operadores \( U_1, U_2 \), sin alterar el otro qubit (es decir lo que observamos en un qubit no afecta a las probabilidades de lo que observamos del otro). Si movemos \(x_1\) esto es como aplicar un operador \( \mathcal{E}_1 \) a ese qubit, pero no afecta al primero (este operador representa el ruido, otras particulas que pueden haber por ahi chocando con la nuestra, etc.).

Ahora supongamos que tenemos un sistema de dos particulas entrelazadas, por ejemplo:
\( \frac{1}{\sqrt{2}}|00\rangle + \frac{1}{\sqrt{2}}|11\rangle \) (es decir, que con probabilidad 1 o bien los dos estan a 0, o los dos a 1, pero no puede estar uno a 0 y el otro a 1). Ahora cualquier operador que apliquemos a uno, afectara a lo que veamos en el otro. Por ejemplo si medimos el primer qubit y nos sale 0, sabremos que por fuerza el otro qubit tambien tiene que estar a 0 (porque el estado \( |01\rangle \) tiene probabilidad 0). Ahora movemos una de las particulas entrelazadas, y hay ruido o se choca con otra particula. Eso basicamente afecta al estado de esa particula... Pero por fuerza afectara al otro estado tambien. Si ese ruido \(\mathcal{E}1\) fuerza la primera particula a estar a 0, la otra tambien lo estara, y ya no podemos medir correlaciones porque se habran desacoplado. #61 lo explicara mejor que yo seguro xD, pero esa es la idea. Cuanto mas lejos movamos una particula de la otra, mas probabilidades hay de que \(\mathcal{E}1\) colapse los estados cuanticos del sistema y los "desacople" (seguramente nunca estara del todo desacoplado, o eso creo, pero nuestros aparatos no nos permitiran medir con tanta precision).

No se si ha quedado claro. Como dice #61 es "trivial" xD.

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Akiramaster

#64 a ver si lo he entendido: ¿los cambios que pueden producir que se desacople son aquellos que en vez de darse en la partícula se dan en su entorno?

Ejemplo: si las partículas fueran balones y le doy una patada, ¿el mío se deforma y se desplaza, pero el segundo solo se deforma porque no recibe la fuerza aplicada?

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B

#65 a nivel teórico, si la partícula (o más bien el sistema de dos partículas entrelazadas) está totalmente aislado del exterior, y no se le aplica ninguna medida, no va a cambiar su estado cuántico. Así que sí entiendo tu pregunta, sí, eso es.

La belleza de la mecánica cuántica es que se dieron cuenta de que los observables (estados cuánticos) son elementos de un espacio vectorial de Hilbert, y las observaciones, ruido del exterior, etc. no son más que operadores (continuos, supongo?) sobre estos elementos.

edito sobre tu ejemplo:
Si las posiciones de los balones están entrelazadas, entonces ambos se desplazarían. Si sólo el tensor de deformación lo estuviera (no sé ni si tiene sentido esto en partículas jajaj) entonces sólo se deformarían los dos y uno además se desplazaría.

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7 días después
DarkRaptor

Una de genética o biología molecular o (inserte aquí lo que toque):

¿Se puede estimar el efecto de la inserción de una secuencia de nucleótidos en un cromosoma tanto a nivel del desplazamiento de los elementos reguladores (por ejemplo)? Del palo bioinformática. ¿O es trial and error?

Estoy convencido de que si en un cromosoma circular de, yo que sé, 300.000 pares, inserto 450000 -por decir una burrada, repito- estoy alterando la regulación a distancia de la expresión génica. Pero no sé si eso se puede estimar de alguna manera seria.

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Ulmo

#67 Como siempre en biología, en este caso genética, no existe una formula universal, te basas en otras evidencias para intentar deducir el impacto o comportamiento que tendrá. Como lo has puesto aquí y no en el de 5 años intentaré explayarme un poco más. Usaré las regiones reguladoras que tú has introducido porque permiten una cierta flexibilidad y diferentes combinaciones.

Promotores: solo actuan a corta distancia y en CIS
Enhancers: pueden actuar a cualquier distancia tanto en CIS como en TRANS

Todas estas cosas se pueden comprobar y cruzar los datos con bastantes bases de datos para ir arrojando poco a poco evidencias mediante el estudio bioinformático, pero al final si muchas evidencias apuntan a una hipótesis, siempre vas a tener que diseñar un análisis específico para acabar de demostrarlo. Es la ventaja y la putada de la bioinformática: permite análisis muy rápidos y a gran escala de una enorme cantidad de datos generando muchísimos resultados pero casi nunca se considera un resultado definitivo hasta que no se ha comprobado explícitamente en el laboratorio.

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DarkRaptor

#68
Te confieso que estaba pensando específicamente en enhancers y en una simulación de la alteración tridimensional que mete una inserción y cómo afecta a la relación entre enhancers y el gen o genes correspondientes -como el que hace una simulación con docking-. Ahora que leo "desplazamiento de elementos reguladores" no sé qué mierda he escrito.

Veo que CCC ya es capaz de generar una representación tridimensional de la cromatina. Mi pregunta iba del palo, ya que las interacciones enhancer-gen son de naturaleza no-covalente... si podría estimarse a qué separación no puede producirse la interacción de ninguna manera con un modelo informático.

Ahora que lo veo en retrospectiva, me imagino que interacción enhancer-gen habrá de muchos tipos y que en el papel todo suena mucho más fácil que en la realidad.

PD: Fijo que para la mayoría de los casos es incluso más fácil probar y cuantificar que montar todo este pifostio, pero total, esto es ELIP xD.

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Ulmo
#69DarkRaptor:

si podría estimarse a qué separación no puede producirse la interacción de ninguna manera con un modelo informático.

No, no se puede, para el docking de proteinas se tiene en cuenta las fuerzas de torsión de la molécula y sus diferentes enlaces.

Algunas pocas regiones reguladoras sí que están sometidas ligeramente a esas leyes, por ejemplo regiones reguladores muy próximas al promotor sí que se pueden ver afectadas por el rizo de la hélice de DNA, pero esto no sucede para la mayoría de casos. Las distancias de las que hablamos son tan sumamente grandes que hace varias escalas que dejaron atrás fuerzas de torsión, tensión, compresión.

Es como si nos preguntáramos si se pueden juntar los 2 extremos de un cable de 2 kilómetros de largo y discutiéramos sobre las propiedades de flexión del cable.

Las variables que intervienen en la disposición tridimensional del DNA no son de carácter físico derivado de las propiedades de la molécula de DNA, sino de otras cosas por encima de esa escala, como por ejemplo:

  • Enlace de ciertas regiones de DNA a proteinas de la membrana nuclear (LAMINA).
  • Los TAD antes mencionados.
  • Nivel de empaquetamiento del DNA formado por las histonas.
  • Etc.

Es como intentar deducir si 2 puntos de una telaraña estarán próximos solo estudiando la flexibilidad de la seda.

Lo que sí que se puede hacer es cruzar diferentes evidencias y datos experimentales para intentar inferir una hipótesis. Pero es más un cruce de datos que no un análisis de propiedades.

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DarkRaptor

#70
Muchísimas gracias. Básicamente esa era la respuesta que buscaba.

Lo he entendido. Ahora en vacaciones quiero profundizar en regulación de la expresión génica (en mi carrera dan lo más básico) y espero controlar más de enhancers, estructura tridimensional... Me pasaré por aquí a consultar.

Un saludo.

B
#70Ulmo:

Es como intentar deducir si 2 puntos de una telaraña estarán próximos solo estudiando la flexibilidad de la seda.

Me ha gustado esta analogia.

B

Una pregunta muy tonta pero que me hace gracia porque no encuentro respuesta.

¿Por qué cuando alguien especula de manera muy teórica o hace un hallazgo un tanto cuestionable, en el que el sujeto de ambas situaciones se trate de un fenomeno que viole alguna ley, los científicos se ponen a la defensiva con tal velocidad?

"Eh, chicos, ¡he descubierto una cosa que va más rapido que la luz!" 'No, no,no, no, no! Eso no puede ser porque Einstein dijo que no puede ser posible!!!"
Es decir, ¿es tan grave que se produzca un descubrimiento de este tipo ya que cambiaría todo y habría que repasar todas las cuentas y un montón de dogmas físicos, o es que ya está tan comprobado que se cae en la falacia con solo teorizarlo?
Y quien dice el tema de la luz dice cualquier tema importante. Es que no es la primera vez que veo una teoría siendo criticada porque viola no se que ley o no se que principio y los científicos hacen algo tipo "Me mola la idea pero como viola X o Y pues voy a retorcerlo hasta que me salgan las cuentas con el modelo que ya tengo".

Es muy tarde e igual me explico mal, pero vamos, lo que quiero preguntar es cómo está estructurada la opinión científica para que la gente siempre busque cuadrar las cuentas, ¿no sería posible que algunas cosas que siempre se creyeron como ciertas sean en realidad falsas (algo que no me parece una locura desde que está en vivo la mecanica cuántica?
Tal y como se ve en el primer capítulo de The Big Bang Theory, cuando Sheldon le enseña su pizarra a Penny, Leonard se mofa y le dice "Al menos yo no he tenido que inventarme 11 dimensiones para que me cuadraran las cuentas", y Sheldon le contesta "No me las he inventado, ¡estan ahí! ¿no las ves?

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DarkRaptor

#73
Hay varios puntos mezclados en tu pregunta. Vamos a empezar por el más fácil:

Primero, los científicos son personas. Y, por mucho que se les pinte con un aura de sabiduría y una capa epistemológica, caen en los mismos sesgos y creencias que la gente normal. La resistencia ante aquello que supone un cambio de paradigma siempre es feroz. Normalmente los paradigmas que ofrecen más resistencias son aquellos en los que la evidencia a su favor era muy elevada y se habían prácticamente asumido ya como verdades establecidas.

Para más inri está lo de hacer escuela, las reverencias al maestro y todo eso que Cajal ya criticaba en el XIX y de alguna manera sigue manteniéndose hoy por hoy.

De todas formas, este mecanismo, si bien injusto a veces para con los que traen lo nuevo, acaba resultando útil por el filtro que hace. Al final, en Ciencia, la evidencia se acaba imponiendo antes o después y si tiene que caer un paradigma cae, pero hace falta algo más que un puñado de datos de un solo equipo o laboratorio.

Segundo, también es cierto que en demasiadas ocasiones estas "revoluciones" que salen de la nada acaban no replicando lo suficiente -sospechoso- o la explicación que se da no es mejor que hacer un pequeño ajuste al paradigma actual. Esto hace que en general haya mucho escepticismo con respecto a ciertas "revoluciones".

Bajando a un caso práctico, cuando se detectaron partícular viajando a velocidades superiores a la luz, se inició una cadena de mil comprobaciones y resultó que al final era un cable defectuoso.

Tercero, existe el caso contrario al que expones. Hay situaciones en las que los científicos están deseando el cambio de paradigma, el avance... y el escepticismo baja bastante milagrosamente.

Nature se comió con patatas este paper y la comunidad dando palmas -porque claro, es un Nature- hasta que se intentó replicar y mira tú por donde, no replicaba.

Ya había químicos, si no recuerdo mal, que habían levantado la voz diciendo que muchos razonamientos no les acababan de cuadrar, pero había tantas ganar de creer en este método -por lo que supondría para la investigación- que el hype colectivo era curioso xD.

Todo se puede resumir en que por mucho método científico que apliques, somos personas.

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hda

#73 intentaré contestarte, pero ten en cuenta que lo que preguntas es algo personal, y como tal, solo puedo darte mi opinión.

Empiezo haciendo una analogía: supongamos todo el campo del conocimiento como una cebolla. A esta cebolla la llamaremos Episteme. Una cebolla está compuesta por capas. En las capas más internas radican los principios más fundamentales y en su núcleo las matemáticas. En contraste, conforme avanzamos hacia las capas externas, vemos que éstas son formadas por conclusiones derivadas de conceptos anteriores. Ya en la superficie de Episteme, con lo que nos encontramos es con el umbral de lo conocido y lo desconocido. Más allá de la forma física de esta cebolla existen la magia, la fe y las creencias.

¡No hay ninguna capa solidificada e inamovible! Todas son susceptibles de cambio, pero cuanto más profunda sea la capa que se pretende cambiar, más escepticismo y mayor inercia en contra de ese cambio habrá.

Por ponerte unos ejemplos en el seno de Episteme:

  • El vapor en la superficie de la cebolla, rozándola, tenemos cosas como la teoría de cuerdas y la supersimetría
  • En la propia superficie de la cebolla nos encontramos con casi la totalidad del porcentaje de la producción de investigación actual. Es mayoritariamente donde trabajamos los científicos.
  • Penetrando de forma mínima en la cebolla tenemos, por ejemplo, teorías asentadas en las que ya se sustentan investigaciones con resultados acertados (fíjate que pongo acertado y no verdadero). Aquí podría estar la curvatura del universo y el campo de higgs
  • Podemos encontrarnos a algo más de profundidad teorías aún más asentadas y con implicaciones demostradas y relevantes. Esta es la casa de, por ejemplo, la teoría de la relatividad y la cuántica
  • Si seguimos bajando, nos topamos con el formalismo lagrangiano, hamiltoniano, la física newtoniana, el principio de Arquímedes...
  • Luego vienen fenómenos fundamentales: formas de expresarse de la naturaleza. Los principios de la termodinámica, por ejemplo. La ley de la gravedad.
  • Cuando estamos tan abajo nos sorprenden cosas como que el fuego quema
  • 1+1=2

Se ha de entender que la mayoría del conocimiento científico se sustenta sobre conocimiento previo. Esta mayoría no lo cambia, si no que lo completa. El fenómeno de la gravedad o de la relatividad modificaron los modelos anteriores y los completaron acertando más en las predicciones de la realidad. En el primer caso, de Newton a Einstein, mediante las adiciones e implicaciones del tejido del espacio-tiempo y en el otro de Galileo a Einstein, marcando la cota de la velocidad de la luz.

Podemos preguntarnos, entonces, qué es una revolución científica. Una revolución científica es una hallazgo demostrable y reproducible que sucede a una cierta profundidad de Episteme. Que tambalea con sus consecuencias las capas que lo cubren. Esto es lo que pasó con la Revolución de los planetas de Copérnico o con la cuántica; por ejemplo. La esencia de las revoluciones científicas es que destruyen y recomponen el statu quo.

Pero que suceda una revolución científica es algo harto complicado. Solo una parte minúscula, diferencial de todo aquel iluminado que dice haber engendrado una solución en lo profundo de Episteme, tiene de facto tal solución.

Por eso, cuanto más profundo sea el cambio propuesto, más escépticos seremos los científicos con lo que se propone, y más resistencia al cambio (inercia) habrá en la comunidad. No es lo mismo teorizar que el universo tiene dimensión fractal, que decir que el fuego enfría.

2 1 respuesta
B

#75 #74 Muy buenas respuestas, gracias :)

B

Hay más posibilidad de que te recuerden por "falso hypeador" dado que la mayoría de los hallazgos científicos son exagerados / publicidad / estática que que te recuerden por "extremo dudador" (Fisher y su epistemología retrospectiva sobre tabaco y aumento riesgo de cáncer).

Pensar en cómo se describirá la historia (de "ahora") en un futuro te hace ser más conservador. Pero eso sucede con la religión: si piensas que te vigilan te portas de forma más "legal" o más ética (por eso ponen cámaras en muchos sitios sin conectar, etc...). En sentirte vigilado afecta psicológicamente. Cuando todo el mundo te mira (para saber qué opinas sobre un descubrimiento) dirás que dudas y que nada está claro.

La cosa es qué utilabilidad tiene tu duda. Si marcas cuestiones a reforzar mediante más estudios / observaciones y ayudas a los investigadores te vendrán a preguntar siempre. Si siempre dices que "nada está claro" nadie te vendrá porque nunca nada está claro. Se necesita un mínimo de "mojamiento" (arriesgarse) y poca gente pasa a la historia por quedarse en casa con la armadura y el escudo diciendo que "hacen falta más pruebas".

Como dijo un colega de twitter:
-Hacen falta más estudios, sí. Para quien no domina de lo que habla.

Muchas veces hacen falta menos estudios y mejores. Y muchas veces hace falta volver por infinita vez + 1 a las bases y re-pensártelo todo. En nutrición pasa con el colesterol o las estatinas (que hacen falta más estudios). Siempre hacen falta cuando no sabes de lo que hablas.

Ulmo

Ahí va mi pregunta estúpida del día:

¿Porque cuesta tanto dejar una bici en equilibrio sobre 2 ruedas cuando no está nadie montandola pero sinembargo en movimiento se mantiene equilibrada pudiendo andar cientos de metros sin perder el centro de gravedad?

2 respuestas
esvarianzza

#78

La conservación del momento angular, derivada de la segunda ley de Newton, en las ruedas, si ignoramos rozamientos, resulta en movimientos de precesión en ambas cuando la gravedad tira de la bici hacia el suelo, el llamado efecto giroscópico. Este se define en un punto para una partícula como L = r (x) m v , producto escalar de la distancia de la masa al punto por su cantidad de movimiento, en nuestro sistema cuanto mayor sea el radio, la masa o la velocidad de la rueda, mayor será este momento angular.

El eje libre que ofrece la horquilla a la rueda delantera es lo que permite que esta preceda, al generar un torque sobre la horquilla, resultando en un sistema estable, o que la bici no se caiga al suelo. La rueda trasera tiene efecto reducido porque a velocidades de uso no genera torque suficiente como para torsionar el cuadro, pero se beneficia de la distancia a la rueda delantera. La masa de la bici, o de la bici con una persona son meros pasajeros en este sistema afectados por la gravedad.

El torque es la derivada respecto al tiempo de este momento angular, cuanto mayor sea el momento angular del que partimos mayor será el torque que se genera en precesión, siendo este por tanto limitado.

Cuando una persona se sube a la bici, está elevando el centro de gravedad y la masa pasiva del sistema, lo que aumenta la magnitud de peso y por tanto de torque tirando de la bici hacia el suelo. El torque giroscópico sólo podrá llegar al mismo equilibrio que cuando la bici iba desmontada si aumentamos la velocidad de giro de las ruedas.

En este vídeo se ve como incluso con la rueda delantera sin girar, con la rueda trasera a todo gas, una moto se puede enderezar.

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B

#79 solo porque es ELIP (tu explicacion esta perfectamente clara): La segunda ley de Newton (y todas) deriva realmente de las leyes de conservacion y el principio de minima accion en una variedad simplectica (del Lagrangiano correspondiente). Vease Landau - Mechanics, o Arnold - Mathematical Methods of Classical Mechanics

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Hipnos

La energía potencial de un átomo al caer a un agujero negro, ¿es igual a su masa por la velocidad de la luz al cuadrado?

Hipnos
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hda

#81 a mí se me escapa el tema, pero pienso que, y ojo que pueden ser una perogrullada, la famosa relación relativista de momento y energía \(E{2}=c{2}p{2}+m{2}c{4}\) corresponde a la energía cinética por tanto y dado que nada escapa a un agujero negro excepto quizás la radiación hawking, la energía potencial de agujero negro debería ser mayor.

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Hipnos

#82 ¿Puedes hacerme unos números para que me haga una idea? Supongamos un átomo de Hidrógeno.

1 respuesta
hda

#83 Claro, dame un segundo, ahora edito.

EDIT: Hecho


Esquema de agujero negro, unos números y un átomo de hidrógeno. Para hacerse una idea

10 3 respuestas
Hipnos

#84 wtff xdd

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Ne0x

ke os flipais muxo los 100tifikos ai con vuestros estudios pero luego te meto un navajazo y no hay titulito ke te salve jajaj

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DarkRaptor

#84
Falta el 42, hereje.

1 respuesta
hda

#87 lo habré borrado sin querer, porque lo tenía puesto xD

Como es el sentido de la vida, digamos que está ya en la indeterminación del agujero y por eso no lo vemos xD

mTh

#84

Es la mejor respuesta de este hilo, con diferencia.

Mi más sincera enhorabuena.

Estoy ahora leyendo a Douglas Adams y he pensado que pegaba muchísimo xDDD.

1 respuesta
hda

#89 ¡oh, gracias, me honras mTh! Lo cierto es que no deja indiferente a nadie el hecho de que en siendo yo sumo sacerdote del Catorcismo, se integre en sus múltiplos el sentido de la vida, aquel 42 (3*14).

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