Descripción de los cursos de la mañana

En este curso abordaremos el problema de cómo se forman las estrellas, primero a nivel individual, y luego a nivel colectivo y de su entorno.

Las estrellas (de las cuales el Sol es un ejemplo típico) se cuentan por cientos de miles de millones en las galaxias (de las cuales nuestra Vía Láctea también es un ejemplo bastante típico), que a su vez se cuentan por cientos de miles de millones en el Universo conocido. Las estrellas y las galaxias se han formado y se mantienen unidas por efecto de la fuerza que domina el Universo a gran escala: la gravedad.

Primeramente haremos una "visita guiada" del Universo conocido, desde el Sistema Solar hasta los confines del Universo conocido, a fin de formarnos una idea de su inmensidad. A continuación describiremos algunas de las componentes de nuestra galaxia: las estrellas y el "Medio Interestelar" (el MI), que está compuesto por el gas y polvo que flotan entre las estrellas, y que constituyen la materia prima de la que se forman las estrellas. Posteriormente revisaremos algunos fundamentos sobre la fuerza de gravedad, principalmente la Ley de la Gravitación Universal de Newton, para continuar con una discusión de las fuerzas que se oponen a ella (específicamente, la presión térmica, la presión magnética y la fuerza centrífuga), y pueden permitir que existan objetos en equilibrio como las estrellas. Finalmente, concluiremos la parte sobre la formación de estrellas individuales introduciendo los conceptos de estabilidad e inestabilidad gravitacional.

Para la segunda parte, introduciremos al medio interestelar, y en particular a las nubes dentro de él, como la materia prima y la cuna para la formación de estrellas. Haremos una analogía con la atmósfera terrestre, y con el clima, la formación de nubes y la producción de lluvia, de manera que el estudio de la formación de las estrellas es similar al estudio y predicción del clima en la Tierra. Estos "climas" son sistemas caóticos, que presentan el llamado "efecto mariposa", de manera que pequeños cambios ahora producen grandes cambios en el futuro. Para estudiar estos sistemas, se requieren cálculos intensivos en súper-computadoras. Describiremos entonces los principales problemas actuales en el estudio de la formación de las estrellas y presentaremos videos de los cálculos numéricos que intentan resolver esos problemas.

Terminaremos el curso con una práctica en el laboratorio de cómputo, utilizando un programa simple, para calcular la evolución del medio interestelar y simular el colapso gravitacional de una nube soportada por presión térmica o presión magnética, así como la turbulencia en el medio interestelar.

Los nudos son objetos matemáticos. Sí. Estos objetos se parecen mucho a los nudos en los que estas pensando: esos que siempre nos encontramos en la vida. Resulta que es un problema matemático muy interesante entender lo que son los nudos y saber cuantos nudos posibles hay y saber cuantos nudos distintos hay. (Este problema de entender y conocer todos los nudos también es impor- tante para las matemáticas y para otras ciencias como la física, la biología y la química. Pero este problema, así solito, es muy interesante, ¿no?)

Para tratar de resolver este problema hay que hacer dos cosas. Primero hay que construir todos los nudos posibles y, segundo, hay que dar herra- mientas que nos permitan distinguir un nudo de otro.

La primera parte —construir todos los nudos— es fácil. Bueno, eso lo vamos a ver en este curso. La segunda parte, la de distinguir nudos, es lo que se llama un “problema abierto”, es decir, que a la fecha no se ha resuelto. Sin embargo, vamos a tratar de resolverlo. Algo que podemos intentar al tener dos nudos, para saber si son el mismo nudo o no, es dibujarlos “bonitos”. Si tengo dos dibujos bonitos, tal vez, se me puede ocurrir como decidir que si son el mismo nudo o que no (de hecho ciertas ideas matemáticas modernas sugieren que una configuración “bonita” de un nudo determina completamente al nudo). Vamos, entonces, en este curso, a tratar de desarrollar una teoría que nos permita dibujar nudos bonitos (los dibujos van a quedar bonitos). En este intento vamos a tocar partes de la topología, la combinatoria, la geometría, etc.

Este curso-taller tiene como propósito mostrar de manera teórica y práctica algunos principios básicos de biología molecular e ingeniería genética. Conocerás qué es el DNA y su importancia en la vida de todo organismo en este planeta. Aprenderás técnicas moleculares que han revolucionado la manera de hacer investigación en biología, con las que podrás extraer y manipular DNA de bacterias, construir un organismo transgénico (genéticamente modificado), y conocer que cada organismo tiene una huella genética que los distingue de cualquier otro.

El curso invita a los participantes a observar nuestro alrededor para identificar algunas de las grandes ideas de la química y las tantas tareas que tiene aún pendientes.

Iniciamos con la importancia del agua, no sólo en el desarrollo de la vida, sino también en la formación del Sistema Solar. A grandes zancadas recorreremos millones de años hasta encontrar a los alquimistas, mencionaremos y discutiremos sus formidables y audaces propuestas, y seguiremos el viaje hasta llegar a identificar a la reacción y la síntesis químicas como el corazón de ésta ciencia.

Afrontaremos algunas de las preguntas y temas con los que nos entretenemos los químicos:

• El arte y la química
• ¿Qué pasa cuando la materia se encuentra?
• ¿Natural o artificial?
• ¿Cómo es que la sangre es prácticamente neutra?
• El ozono, ¿es bueno o malo?
• ¿Cómo funcionan los relojes biológicos?
• La criogenia y la preservación de la vida.

Los protagonistas principales son los experimentos. Estarán presentes en cada una de las sesiones del curso, no sólo con el objeto de identificar las particularidades de un fenómeno químico; también son buenos compañeros del conocimiento y la imaginación de los científicos.