{"id":67994,"date":"2025-02-03T22:32:57","date_gmt":"2025-02-04T03:32:57","guid":{"rendered":"https:\/\/einsteresante.com\/?p=67994"},"modified":"2025-02-03T22:32:57","modified_gmt":"2025-02-04T03:32:57","slug":"el-sentido-magnetico-en-animales-puede-acercarse-sorprendentemente-a-los-limites-cuanticos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/2025\/02\/03\/el-sentido-magnetico-en-animales-puede-acercarse-sorprendentemente-a-los-limites-cuanticos\/","title":{"rendered":"El sentido magn\u00e9tico en animales puede acercarse sorprendentemente a los l\u00edmites cu\u00e1nticos"},"content":{"rendered":"\n

La magnetosfera de la Tierra es un faro gu\u00eda para una variedad de especies capaces de percibir su presencia. Los f\u00edsicos han descubierto ahora dos tipos de sensores en animales que pueden detectar campos magn\u00e9ticos cercanos al l\u00edmite cu\u00e1ntico, informaci\u00f3n que podr\u00eda mejorar nuestro propio dise\u00f1o de dispositivos magnet\u00f3metros. De m\u00faltiples maneras, como las c\u00e9lulas ricas en hierro que responden a la atracci\u00f3n del campo, o un sesgo en la qu\u00edmica de los fotorreceptores en la parte posterior de los ojos, la magnetorrecepci\u00f3n ha surgido a lo largo de la historia evolutiva como un medio para dirigir la vida en todo el mundo.<\/p>\n\n\n\n

Curiosos por saber c\u00f3mo se comparan las soluciones biol\u00f3gicas con los avances en la tecnolog\u00eda de magnet\u00f3metros, los f\u00edsicos de la Universidad de Creta Iannis Kominis y Efthimis Gkoudinakis evaluaron el l\u00edmite de resoluci\u00f3n energ\u00e9tica de tres adaptaciones, y descubrieron que al menos dos de ellas se acercan a los l\u00edmites cu\u00e1nticos de detecci\u00f3n de campos magn\u00e9ticos. Armados con poco m\u00e1s que una tira de hierro adecuadamente magnetizada, los humanos han navegado por lo desconocido bajo la direcci\u00f3n de los puntos cardinales de la Tierra durante miles de a\u00f1os.<\/p>\n\n\n\n

Hoy en d\u00eda, nuestra capacidad para calcular con exactitud la intensidad de un campo magn\u00e9tico d\u00e9bil o muy limitado exige una comprensi\u00f3n detallada y completa de la naturaleza cu\u00e1ntica del electromagnetismo, que no s\u00f3lo mejora la sensibilidad sino que nos permite predecir los l\u00edmites f\u00edsicos de cualquier medici\u00f3n. Para calcular la fuerza de empuje y atracci\u00f3n de un campo magn\u00e9tico es fundamental la capacidad de medir la energ\u00eda que contiene. A medida que nuestra capacidad para medir el magnetismo se vuelve cada vez m\u00e1s precisa, la incertidumbre cu\u00e1ntica se impone cada vez m\u00e1s, como si el Universo no estuviera del todo seguro de nada mientras seguimos centr\u00e1ndonos en sus detalles.<\/p>\n\n\n\n

A este desaf\u00edo se suma la tendencia de los sistemas de nivel cu\u00e1ntico a enredarse con su entorno, lo que difumina a\u00fan m\u00e1s las fronteras sobre la energ\u00eda mitigada por un campo magn\u00e9tico. El l\u00edmite de resoluci\u00f3n de energ\u00eda (ERL) es una combinaci\u00f3n de par\u00e1metros que representan la econom\u00eda de un sistema cu\u00e1ntico dentro del alcance de un sensor, que incluye una estimaci\u00f3n de su incertidumbre, el tama\u00f1o de la regi\u00f3n detectada y el tiempo o ancho de banda en el que se realiza una medici\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

El resultado final es una unidad de energ\u00eda en el tiempo, equivalente a una unidad cu\u00e1ntica conocida como la constante de Planck, que permite a los ingenieros comparar las tecnolog\u00edas existentes en cuanto a su nivel de precisi\u00f3n y, al mismo tiempo, evaluar la capacidad de cualquier sistema potencial para alcanzar, o incluso superar, lo que se considera un l\u00edmite. Para Kominis y Gkoudinakis, los c\u00e1lculos de la ERL de un sensor brindan la oportunidad perfecta para mantener la magnetorrecepci\u00f3n biol\u00f3gica seg\u00fan los est\u00e1ndares cu\u00e1nticos y ver c\u00f3mo se comportan frente a nuestros mejores intentos.<\/p>\n\n\n\n

Actualmente, existen varios medios generalizados por los cuales se cree que los seres vivos detectan el campo magn\u00e9tico de la Tierra, conocidos como mecanismos de inducci\u00f3n, de pares radicales y de magnetita. Tambi\u00e9n se consider\u00f3 un cuarto m\u00e9todo, que combina la magnetita con los m\u00e9todos de pares radicales.<\/p>\n\n\n\n

Los mecanismos de inducci\u00f3n convierten la energ\u00eda dentro de un campo magn\u00e9tico en energ\u00eda el\u00e9ctrica en un sistema biol\u00f3gico, lo que desencadena una serie de cambios que, en \u00faltima instancia, afectan el comportamiento. Por ejemplo, en 2019, los investigadores propusieron que el campo magn\u00e9tico de la Tierra podr\u00eda crear una diferencia sutil en el voltaje detectable por las c\u00e9lulas ciliadas dentro de los canales auditivos de una paloma, lo que afecta su equilibrio.<\/p>\n\n\n\n

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Las palomas podr\u00edan utilizar la inducci\u00f3n como mecanismo para detectar el campo magn\u00e9tico de la Tierra. Despite Straight Lines\/Paul Williams\/Getty Images.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

El mecanismo de pares radicales implica correlaciones entre electrones no apareados unidos a diferentes mol\u00e9culas. Bajo un campo magn\u00e9tico, el equilibrio en este apareamiento variar\u00e1 lo suficiente como para afectar la naturaleza de las reacciones qu\u00edmicas, lo que desencadenar\u00e1 una cascada de efectos biol\u00f3gicos determinados por la orientaci\u00f3n del campo magn\u00e9tico.<\/p>\n\n\n\n

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El mecanismo de pares radicales, propuesto para la magnetorrecepci\u00f3n cu\u00e1ntica en las aves, tiene lugar en las mol\u00e9culas de criptocromo de las c\u00e9lulas de sus retinas. Chiswick Chap\/CC BY-SA 4.0\/Wikimedia Commons.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

La magnetorrecepci\u00f3n basada en magnetita es un enfoque mucho m\u00e1s sencillo. Se cree que los diminutos cristales de compuestos a base de hierro en las c\u00e9lulas de un organismo reaccionan a los campos magn\u00e9ticos con una fuerza lo suficientemente grande como para ser detectable, lo que obliga a las c\u00e9lulas microbianas a orientarse o hace que los animales detecten su norte y sur desde su este y oeste. Si bien la investigaci\u00f3n en este campo est\u00e1 en curso y todav\u00eda es en gran parte especulativa, cada mecanismo tiene el potencial de ser altamente sensible, lo que podr\u00eda revelar nuevas formas en las que podr\u00edamos detectar signos d\u00e9biles o confinados de campos magn\u00e9ticos.<\/p>\n\n\n\n

Los c\u00e1lculos realizados por Kominis y Gkoudinakis encuentran que los mecanismos de inducci\u00f3n no se acercan a un nivel cu\u00e1ntico de sensibilidad. Sin embargo, las medidas que emplean el apareamiento radical podr\u00edan acercarse tanto a los l\u00edmites cu\u00e1nticos como nuestra propia tecnolog\u00eda. No solo podr\u00eda indicar nuevas direcciones para la innovaci\u00f3n, sino que los hallazgos podr\u00edan servir de base para futuros experimentos sobre las diversas formas en que la vida en la Tierra ha evolucionado para ser guiada por la jaula invisible de magnetismo que hay sobre la superficie.<\/p>\n\n\n\n

Esta investigaci\u00f3n fue publicada en PRX Life 3<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Fuente: Science Alert<\/a>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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