La danza de las moléculas

Para Esther

 

Ich bin hier,
Weil ich hier hingehör.
Vom Kopf bis Fuß bin ich verliebt.
Du bist mutig,
Weil du mir,Treue schwörst.
Zwischen all den schönen Souveniers.

Sprich mich an,
In dem Takt,
Der dieses Lied zu unserem Hit macht.
Brich den Beat,
Mit Gefühl.
Du bist so schön,
Weil du lachst.

Uhu…Uhuhuu,
Mein herz tanzt!
Uhuhu!
Und jedes Molekül bewegt sich!

Tanz Der Molekule, de M.I.A.

La Química y las Matemáticas son ciencias que han tenido y mantienen muchas mas relaciones de las que uno podría pensar. En esta entrada (y en otras que iremos publicando en las próximas semanas) iremos desgranando algunas de ellas, con la confianza de que el lector aprecie una vez mas el valor añadido de las matemáticas para cualquier disciplina.

[youtube]https://www.youtube.com/watch?v=dhAs51kusLU&list=RDdhAs51kusLU&t=104[/youtube]

Para los antiguos griegos, el mundo extaba compuesto de cuatro elementos, que identificaron con cuatro de los poliedros reguales, reservando el quinto para el éter, tal y como describimos en una entrada anterior.

Una observación importante es que, a medida que la química fue evolucionando y conociendo mejor como estaba constituida la materia (y aquí comenzó a confundirse con la física), así fue también evolucionando su relación con las matemáticas.

Alexander Crum Brown

Quizás el primer intento serio de matematizar la química se debe al químico escocés Alexander Crum Brown (1838 – 1922). Médico de formación, Brown se dedicó después a la investigación de la química. Pasó un tiempo en Alemania, retornando finalmente a la Universidad de Edinburgo. Fue elegido acdémico de la Royal Society of Edinburgh en 1863, institución de la que fue Vicepresidente de 1905 a 1911.

Artículo seminal de Crum Brown

Crum Brown desarrolló un trabajo pionero en la representación de los componentes químicos en forma de diagramas. Los símbolos de los átomos se rodeaban de un círculo, y los conectaba con líneas de puntos para representar las valencias. Los dobles enlaces los representaba con dos líneas paralelas. Sus contribuciones se dieron también en la fisiología, fonética, matemáticas y cristalografía.

Esta asociación de compuestos químicos con gráficos fue muy estudiada posteriormente y ha resultado extremadamente interesante para la química. Uno de los nombres relevantes es el del científico croata-americano Milan Randić, nacido en Belgrado en 1930, donde sus padres, de origen croata, vivían temporalmente. Mas tarde se trasladaron a Zagreb, en cuya universidad estudió Randic la carrera de física teórica, realizando después su tesis doctoral en la universidad de Cambridge. Su interés se centró mas tarde en la matemática discreta, que aplicó a las representaciones de moléculas y biomoléculas. Aunque actualmente su trabajo se desarrolla en los Estados Unidos, pasa tres meses cada año en Lubliana. En 1975 introdujo el llamado índice de Randić, el primer índice de conectividad. Randic es sin duda uno de los creadores de la llamada Química matemática.

Milan Randic

Otro de los pioneros es otro químico croata, Nenad Trinajstić, nacido en Zagreb en 1936. De hecho, Nenad Trinajstić fue alumno de doctorado de Randic. Después de varias estancias en Estados Unidos, es ahora profesor emérito en la Universidad de Zagreb. Es el autor de la primera monografía sobre la teoría de grafos química.

Es curioso que fuera el matemático Arthur Cayley el primero en considerar grafos moleculares en 1874, cuando ni siquiera se había utilizado el término grafo en matemáticas. Otro gran matemático que trabajó en esos temas fue James Sylvester. Recordemos que Cayley y Sylvester son los grandes creadores de la actual teoría de matrices.

Y es que una estructura molecular nos lleva intuitivamente a la noción de grafo (veáse figura).

Grafo químico y matriz adyacente

La matriz de adyacencia es el instrumento algebraico que asociamos a un grafo, por la sencilla regla de poner un 1 si los dos átomos están ligados, y un cero en otro caso. Y una vez obtenida la matriz, ya sabemos calcular el polinomio característico y el espectro.

Otra matriz asociada al grafo es la matriz de distancia, que da la longitud mínima para unir dos átomos, y 0 si son el mismo. Y existen mas tipos de matrices para caracterizar la molécula.

Otro elemento matemático, en este caso topológico, son los índices como el de Randic, basado en la matriz de adyacencia. Otros, como el índice de Wiener está basado en la matriz de distancia. Y hay mas índices, algunos basados en la teoría de la información.

¿Para que puede ser utilizado todo esto? Son muchas las aplicaciones, como la predición de propiedades específicas y selección de nuevas moléculas, apliacaciones biológicas y farmacológicas, etc.

Un claro ejemplo de cómo las matemáticas, guiando a la química (y a veces al revés, la química delante), produce resultados insospechados.

—

Manuel de León (CSIC, Fundador del ICMAT, Real Academia de Ciencias, Real Academia Canaria de Ciencias, ICSU)

Compartir:

Entradas relacionadas

156 comentarios

  2. Una poco frecuente combinación de simplicidad-complejidad en esta disciplina frontera. Muy didáctica y bien realizada introducción al tema.

  7. Публикация посвящена жизненным историям людей, успешно справившихся с зависимостью. Мы покажем, что выход есть, и он начинается с первого шага — принятия проблемы и желания измениться.
    Получить профессиональную консультацию – как алкоголь влияет на организм

  8. Вывод из запоя в стационаре нужен тогда, когда человек уже не может самостоятельно остановиться, плохо переносит отмену спиртных напитков, не спит несколько суток, испытывает тремор, тревожность, скачки давления, боли в области сердца, нарушения со стороны ЖКТ и нервной системы. В таких случаях домашние меры часто оказываются неэффективной попыткой «перетерпеть», а резкий отказ от алкоголя без медицинского наблюдения может привести к осложнениям, белой горячке, психозам, судорогам, аритмии, инфаркту или инсульту.
    Ознакомиться с деталями – vyvod-iz-zapoya-v-statsionare-v-gelendzhike1.ru/

  9. Современная наркологическая клиника и наркологический диспансер работают с похожими проблемами: алкоголизма, наркомании, зависимости, запоя, ломки, интоксикации, отравлении алкоголем, употребления наркотиков, лекарственной перегрузки и расстройства нервной системы. Но лечение в клинике и лечение в диспансере отличаются по скорости обращения, приватности, условиям, работе специалистов, возможности вызова нарколога на дому, участию родственников, уровню комфорта, формату наблюдения и маршруту реабилитации. Если человеку нужна капельница, вывод из запоя, экстренное вмешательство, консультация нарколога, прием психиатра, помощь психолога или лечение зависимости без лишней огласки, частный центр часто оказывается удобнее. Если требуется справка, учет, официальное наблюдение, направление для суда или длительное сопровождение, диспансер может быть подходящим вариантом.
    Ознакомиться с деталями – вывод из запоя капельница анапа

  10. В частной клинике вывод из запоя на дому или в стационаре проводится анонимно, конфиденциально и при добровольном согласии. Наркологическая служба работает круглосуточно, включая выходных и праздников, поэтому вызвать врача можно в любое время. Пациент или его близкий получает консультацию нарколога по телефону, узнает стоимость, условия выезда, возможные противопоказания, состав капельницы и порядок оказания медицинской помощи.
    Подробнее – вывод из запоя недорого геленджик

  14. Наркологическая помощь в стационаре — это шанс прервать замкнутый круг и сделать первый шаг к восстановлению. В стационаре рядом находится врач, средний медицинский персонал, медсестры и специалисты наркологии, которые контролируют пульс, давление, сон, реакции на препараты и динамику улучшения. Такой подход особенно важен при длительных запоях, когда организм человека уже истощен, а самостоятельный выход из запоя становится опасен для жизни.
    Получить больше информации – стационар вывод из запоя геленджик

  16. Этот информативный текст сочетает в себе темы здоровья и зависимости. Мы обсудим, как хронические заболевания могут усугубить зависимости и наоборот, как зависимость может влиять на общее состояние здоровья. Читатели получат представление о комплексном подходе к лечению как физического, так и психического состояния.
    Слушай внимательно — тут важно – поставить капельницу от запоя

  19. Продолжительное употребление алкоголя вызывает опасные последствия для здоровья из-за сильной алкогольной интоксикации, а также наносит вред многим другим факторам, влияющим на качество жизни. Запой разрушает работу внутренних органов, приводит к обезвоживанию, нарушению солевого баланса, повышению давления, сбоям сердечно-сосудистой системы, обострению хронических заболеваний, депрессии, страху, бессоннице и неадекватному поведению. Чем дольше больной продолжает пить, тем больше токсинов накапливается в крови, тем тяжелее проходит процесс выхода из запойного состояния и тем выше вероятность инфаркта, инсульта, психоза, делирия, судорожных припадков и других тяжелых последствий.
    Выяснить больше – вывод из запоя на дому круглосуточно новороссийск

  21. Современная наркологическая клиника и наркологический диспансер работают с похожими проблемами: алкоголизма, наркомании, зависимости, запоя, ломки, интоксикации, отравлении алкоголем, употребления наркотиков, лекарственной перегрузки и расстройства нервной системы. Но лечение в клинике и лечение в диспансере отличаются по скорости обращения, приватности, условиям, работе специалистов, возможности вызова нарколога на дому, участию родственников, уровню комфорта, формату наблюдения и маршруту реабилитации. Если человеку нужна капельница, вывод из запоя, экстренное вмешательство, консультация нарколога, прием психиатра, помощь психолога или лечение зависимости без лишней огласки, частный центр часто оказывается удобнее. Если требуется справка, учет, официальное наблюдение, направление для суда или длительное сопровождение, диспансер может быть подходящим вариантом.
    Подробнее – анонимный вывод из запоя в анапе

  22. Нарколог на дом приезжает в экстренных и неотложных ситуациях и быстро оценивает состояние и сразу начинает необходимые процедуры. Врач может провести вывод из запоя, снятие абстинентного синдрома, медикаментозное вытрезвление, стабилизацию давления, инфузионную терапию, подбор лекарств, мотивационную беседу и первичный план восстановления. Помощь оказывается анонимно, без постановки на учет, без лишних опознавательных знаков и без передачи персональных данных третьим лицам.
    Получить дополнительные сведения – нарколог на дом цена новороссийск

  25. Вывод из запоя — это медицинская процедура, направленная на снятие алкогольной интоксикации, очищение организма от продуктов распада этанола, стабилизацию физического и психического состояния пациента. Когда употребление алкоголя продолжается несколько дней, недели или месяцев, организм испытывает серьезные нагрузки: страдают печень, почки, сердце, сосудистая и нервная системы, ухудшается сон, появляется тревожность, агрессия, рвота, головные боли, потеря сил, дезориентация и риск белой горячки. В таком случае нужна не просто домашняя помощь, а профессиональная наркологическая помощь под контролем врача.
    Исследовать вопрос подробнее – врач вывод из запоя

  26. Заявку можно оставить в любое время, специалист быстро сориентирует по дальнейшим действиям.
    Получить больше информации – вывод из запоя цена

  27. В Новороссийске круглосуточная наркологическая служба работает без выходных, ночью, в праздники и в любое время суток. Наркологическая служба работает по принципу круглосуточного дежурства, что позволяет оказать быструю помощь в экстренных случаях. При обращении по телефону оператор уточняет адрес, контакты, состояние больного, длительность приема алкоголя или наркотиков, наличие хронических заболеваний, противопоказания, жалобы, симптомы и необходимость срочного выезда.
    Разобраться лучше – вызов нарколога на дом новороссийск

  33. Многие люди, столкнувшись с проблемой алкогольной зависимости у родственника, пытаются справиться с похмельным синдромом при помощи аптечных сорбентов или народных методов. Однако при выраженной абстиненции такой подход неэффективен и опасен. Обезвоживание, нарушение электролитного баланса, сильные головные боли, головокружение и критическая нехватка витамина B1 требуют немедленного парентерального вмешательства. Только капельница от запоя способна за короткий срок восполнить дефицит жидкости, нормализовать сердечную деятельность и снять психоэмоциональное возбуждение, успокаивая нервную систему. Врачи центра работают круглосуточно, чтобы начать лечение максимально быстро. Оптимальный вариант купирования запоя — инфузионное вливание, которое проведет опытный нарколог, учитывая все особенности организма пациента.
    Получить больше информации – vyezdnye-kapelnicy-ot-zapoya-na-dom

  36. Главная цель процедуры — экстренное вытрезвление и запуск детоксикации. Лечебный эффект достигается благодаря многокомпонентному составу, который подбирается индивидуально. Облегчение симптомов похмелья и алкогольной интоксикации обычно наступает уже в течение первого часа после начала внутривенного введения растворов. В основу рецептуры входят солевые и электролитные смеси, восполняющие нехватку жидкости и солей. Физраствор и глюкоза снижают концентрацию этанола в крови, разжижают кровь, используются для восполнения дефицита жидкости и электролитов. Дополнительно мы включаем кардиопротекторы, гепатопротекторы, ноотропы и успокоительные лекарства, создающие комплексную поддержку. В некоторых случаях врач назначает диуретик для ускоренного выведения токсинов и гидрокарбонат натрия для борьбы с ацидозом. Такое лечение не только снимает похмельный синдром, но и готовит пациента к дальнейшей реабилитации.
    Подробнее – kapelnica-ot-zapoya-na-domu-stoimost

  37. Длительное употребление спиртного неизбежно приводит к общей интоксикации, нарушению работы внутренних органов и развитию абстинентного синдрома. В такой ситуации главная задача близких — оперативно помочь зависимому человеку справиться с отравлением и избежать серьезных проблем. Профессиональная капельница от запоя в Москве — это оптимальный способ быстро очистить кровь от токсинов, восстановить водно-электролитный баланс и стабилизировать состояние больного. В отличие от таблетированной терапии, инфузионная капельница оказывает действие значительно быстрее, запуская усиленное выведение продуктов распада этанола. Обращение к опытным специалистам нашей клиники гарантирует не только экстренное снятие острых симптомов, но и всестороннее медицинское лечение с учетом анамнеза, стажа зависимости и наличия хронических заболеваний печени, почек и сердечно-сосудистой системы. Мы используем только сертифицированные препараты, а положительные отзывы клиентов показывают, что такая капельница действительно помогает вернуть человека к трезвой жизни. Наш администратор Юлия готова принять вашу заявку и ответить на любые вопросы о лечении алкоголизма.
    Выяснить больше – kapelnicy-ot-zapoya-nedorogo

  38. Быстро собираем первичную информацию, оцениваем риски и предлагаем подходящий вариант обращения.
    Исследовать вопрос подробнее – kapelnica-ot-zapoya-vyzov

  40. В Новороссийске наркологическая служба работает круглосуточно: вы можете вызвать специалиста на дом в любое время суток, ночью, в праздники и без выходных. Наркологическая служба работает по принципу круглосуточного дежурства, что позволяет оказать быструю помощь в экстренных случаях. При обращении по телефону оператор уточняет адрес, состояние больного, длительность приема алкоголя или наркотиков, наличие хронических заболеваний, противопоказания, жалобы, симптомы и необходимость срочного выезда.
    Исследовать вопрос подробнее – вызвать нарколога на дом в новороссийске

  43. При внутривенном введении растворов компоненты, минуя желудочно-кишечный тракт, сразу попадают в сосудистое русло. Это принципиально, если у пациента наблюдается сильная рвота, из-за которой прием таблеток теряет смысл. Физраствор и глюкоза снижают концентрацию этанола в крови, разжижают кровь, используются для восполнения дефицита жидкости и электролитов. Кроме того, растворы разжижают кровь, ускоряют выведение продуктов распада алкоголя через почки и снижают нагрузку на печень. В состав обязательно включают витаминные комплексы (особенно B1, B6), антиоксиданты и ноотропы, которые улучшают мозговой кровоток и обменные процессы. Седативные и снотворные компоненты мягко устраняют тревогу, раздражительность и агрессию, позволяя больному заснуть естественным сном уже в течение первого часа после начала вливания. Облегчение симптомов похмелья и алкогольной интоксикации обычно наступает уже в течение первого часа после начала внутривенного введения растворов. Благодаря такому подходу пациент быстро почувствовал себя лучше.
    Подробнее можно узнать тут – kapelnica-ot-alkogolya-posle-zapoya

  44. В Новороссийске круглосуточная наркологическая служба работает без выходных, ночью, в праздники и в любое время суток. Наркологическая служба работает по принципу круглосуточного дежурства, что позволяет оказать быструю помощь в экстренных случаях. При обращении по телефону оператор уточняет адрес, контакты, состояние больного, длительность приема алкоголя или наркотиков, наличие хронических заболеваний, противопоказания, жалобы, симптомы и необходимость срочного выезда.
    Детальнее – врач нарколог на дом

  45. Этот информативный текст отличается привлекательным содержанием и актуальными данными. Мы предлагаем читателям взглянуть на привычные вещи под новым углом, предоставляя интересный и доступный материал. Получите удовольствие от чтения и расширьте кругозор!
    Ознакомиться с отчётом – программа 12 шагов

  46. Этот информативный текст отличается привлекательным содержанием и актуальными данными. Мы предлагаем читателям взглянуть на привычные вещи под новым углом, предоставляя интересный и доступный материал. Получите удовольствие от чтения и расширьте кругозор!
    Ознакомиться с отчётом – лечение подросткового алкоголизма

  49. Наркологическая помощь в стационаре — это шанс прервать замкнутый круг и сделать первый шаг к восстановлению. В стационаре рядом находится врач, средний медицинский персонал, медсестры и специалисты наркологии, которые контролируют пульс, давление, сон, реакции на препараты и динамику улучшения. Такой подход особенно важен при длительных запоях, когда организм человека уже истощен, а самостоятельный выход из запоя становится опасен для жизни.
    Изучить вопрос глубже – vyvod-iz-zapoya-v-statsionare-v-gelendzhike1.ru/

  50. В Новороссийске вывод из запоя – это курс лечения, помогающий полностью снять симптомы похмелья и алкогольной ломки. Пациенту просто необходимо выведение алкогольных токсинов из организма, потому что именно их присутствие способствует появлению стойкого желания выпить. Поэтому детоксикация является первым этапом помощи, а полноценное лечение алкоголизма включает медикаментозную терапию, кодирование, психологическую поддержку, реабилитацию, работу с мотивацией, профилактику срыва и восстановление нормального образа жизни.
    Подробнее можно узнать тут – http://vyvod-iz-zapoya-v-novorossijske2.ru/

Deja un comentario