Palabras con Ciencia

¿PUEDE LA CIENCIA CREAR PERSONAS MÁS INTELIGENTES? NUEVO ESTUDIO REVELA QUE SÍ

2011-02-14T23:16:00.000-08:00

por Julio García.

Lograr manipular y alterar nuestros procesos cerebrales siempre ha sido una de las más grandes obsesiones humanas. Aunque siempre queda la interrogante de ¿hasta dónde podemos cambiar los pensamientos de alguien para convertirlo en mejor o peor persona?, ¿más o menos inteligente?

Para que las neuronas de nuestro cerebro funcionen, para que los pensamientos y las señales motoras que controlan el resto de nuestros movimientos (manos, brazos y piernas, por ejemplo) puedan surgir, es necesaria la presencia de sustancias químicas como la serotonina, la dopamina, o la oxcitocina, por mencionar solo algunas de las más importantes, además de electricidad, mediante la cual se comunican y dialogan unas con otras las neuronas (mediante conexiones llamadas sinapsis) para crear así un complejo entramado de relaciones entre ellas.

Gracias al conocimiento de que el cerebro funciona a través de campos eléctricos, desde hace apenas unas semanas, ya es posible manipular el cerebro humano para hacer personas más inteligentes, al menos para ciertas actividades que requieren de un tipo de inteligencia específica, como es el hecho de resolver problemas como dar con la mejor solución para armar un rompecabezas.

Los responsables de llevar a cabo estos experimentos no invasivos, con 67 voluntarios sanos (que no padecían ningún tipo de demencia) son un grupo de investigadores de la Universidad de Sidney, en Australia, quienes han demostrado que invadiendo con estímulos eléctricos ciertas regiones del cerebro, los lóbulos temporales que se encuentran a ambos lados del cerebro (lóbulo temporal izquierdo y derecho), es posible activar regiones donde intervienen neuronas que se encargan de procesos cognitivos complejos, aquellos zonas relacionadas con la inteligencia y la creatividad.

Ahora bien: ¿qué tan cierto es que las personas jóvenes son más creativas que las personas adultas o de mayor edad? O ¿por qué los llamados golpes de genialidad se dan con mayor frecuencia en personas de corta edad como Albert Einstein o Mozart?

Zonas del cerebro, donde se aprecia el lóbulo temporal izquierdo.

Se dice, con razón, que nuestro cerebro funciona a través de patrones que se van construyendo y se van haciendo cada vez más firmes conforme vamos madurando y envejeciendo. En nuestra juventud estos patrones no están tan consolidados y es por esta razón por la que podemos ser más creativos, más intuitivos, en nuestro años mozos. Y es que, probablemente, para nuestra máquina de pensamientos sea más sencillo, implica un menor gasto de energía y de esfuerzo, seguir estos patrones, estos moldes preconcebidos que van acentuando las experiencias vividas, que generar patrones nuevos.

En este sentido, ¿podemos habilitar o deshabilitar mediante corrientes eléctricas externas, a nuestra conveniencia, estos patrones que el cerebro va construyendo?

Precisamente esto es lo que lograron los investigadores de la Universidad de Sidney: pudieron, mediante estas corrientes eléctricas externas no invasivas, habilitar y deshabilitar los lóbulos temporales relacionados con la formación de estos patrones a los que nos hemos referido. Se dieron cuenta de que bombardeando de energía eléctrica el lóbulo temporal derecho de los individuos estudiados, su creatividad y su intuición para ver los problemas de forma diferente, con soluciones nuevas, aumentaba, mientras que, cuando bombardeaban el lóbulo temporal izquierdo, eran incapaces de presentar soluciones nuevas a los problemas planteados.

Otra de las conclusiones a las que llega este estudio es que, “la estimulación del cerebro podría permitir a una persona examinar un problema de una nueva forma, en lugar de utilizar los modelos mentales que ya conoce”. En otras palabras: gracias a la estimulación de ciertas zonas del cerebro, será posible aumentar nuestra inteligencia.

Si por un instante pudiéramos mirar al futuro, tal vez nos encontremos con una sociedad donde los implantes en el cerebro, del tamaño de un chip, serán algo de común. Implantes que servirían para mejorar nuestras capacidades cognitivas y, tal vez, puedan ser capaces de otorgarnos una nueva experiencia de la realidad. Estos seres del futuro, tal vez, ya padecerán demencia ni enfermedades tan devastadoras para el sistema nervioso central como el alzheimer. Sin embargo, la libertad de esos nuevos humanos estará restringida a lo que estos implantes dicten. ¿No será también una cuestión ética?

La investigación completa se puede consultar, en inglés, desde aquí: http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0016655#s2

¿CUÁNTA INFORMACIÓN ALMACENAMOS LOS SERES HUMANOS? DATOS REVELADORES

2011-02-12T17:07:00.000-08:00

Fuente imagen: www.hemobytes.blogspot.com

por Julio García.

La primera ley de la termodinámica nos dice, en términos generales, que la energía siempre se conserva aunque sufra transformaciones, es decir, que en el universo siempre habrá la misma cantidad de energía aunque esta se transfiera de un sitio a otro, o tome diferentes formas y aspectos. En este sentido, la información pude considerarse una forma de energía. ¿Por qué? Porque gracias a los ordenadores (o computadoras), que utilizan energía eléctrica para funcionar, podemos transformar esa energía en bits de información, que, a su vez, provocarán la generación de más energía cuando estos bits son procesados por otros ordenadores para luego ser interpretados por un ser pensante que tendrá la tarea de comprender, y tal vez, tomar decisiones a partir de lo que interprete de esa información. La toma de decisiones también implica un gasto de energía tanto físico como mental, y donde parte de ésta energía se libera al espacio en forma de calor.

Esta reflexión viene a colación porque un estudio presentado por la Universidad del Sur de California en la revista Science, señala que la cantidad de información que los seres humanos hemos guardado, solamente desde 1986 a 2007, año en que comenzó la llamada revolución tecnológica o digital, equivale a algo así como 295 exabites o al equivalente de 1,200 millones de discos duros. Información que se ha sido guardada en libros, periódicos, revistas, discos de música, DVDs y PCS (solo por mencionar algunas de las 60 tecnologías que fueron analizadas).

Para confirmar lo impresionante que esta cifra, Martin Hilbert, uno de los investigadores de este estudio, comentó en un programa de la BBC que si toda esta información pudiera ser almacenada en libros, todo el territorio que corresponde a China o Estados Unidos, podría ser cubierto por 13 capas o torres compuestas de trece libros cada una. Hilbert también mencionó que en el año 2000, la información en formato analógico era de un 75%, mientras que en 2007 la tendencia se revirtió y el 94% de toda esta información se convirtió en digital. Evidentemente, en un periodo de tiempo muy rápido comparado con los avances, más lentos, de la revolución industrial.

Pero más allá de lo reveladores que son estos datos, de la cantidad de información que puede almacenar el ser humano a lo largo del tiempo, y, por consiguiente, de la cantidad de energía gastada para lograr esta hazaña del conocimiento (me remito nuevamente a la primera ley de la termodinámica), habría que reflexionar para qué nos sirve toda esta información almacenada, tanto en nuestra vida cotidiana como para saber quienes somos como especie y como individuos. En otras palabras: ¿cuánta de esa información procesada en segundo o milisegundos por ordenadores y buscadores de internet nos sirve realmente?, ¿habremos perdido cierta capacidad para analizar e interiorizar el conocimiento a expensas de los grandes volúmenes de datos ? Aquí entra esa paradoja entre cantidad y calidad: si demasiado es necesariamente sinónimo de una mejor comprensión de la realidad, de una comprensión más profunda de nuestro entorno.

Queda también para la reflexión.

SE SUICIDAN HOMEOPÁTICAMENTE. EL SALDO: NINGÚN MUERTO

2011-02-10T21:36:00.000-08:00

Suicidas homeopáticos en Londres /Fuente: www.merseysideskeptics.org.uk

por Julio García.

El pasado 30 de Enero, más de 350 personas protestaron en varias ciudad de Inglaterra contra la homeopatía. Organizaron, encabezados por la agrupación sin fines de lucro, The Merseyside Skeptics Organization, una marcha a la que llamaron suicidio homeopático, que consiste en tomar dosis altas de sustancias químicas basadas en la homeopatía, para demostrar que estas no tienen ningún efecto en el organismo, inclusive tomada en dosis elevadas. En otras palabras, demostraron que esta técnica de curación ancestral es una falacia.

Como lo consigna el periodista Luis Alfonso Gámez en su artículo “Suicidio masivo fallido demuestra falsedad de la homeopatía”, las personas que asistieron a estas marchas se congregaron enfrente de la entrada de las cadenas de farmacias Boots, con la finalidad de presionarlas para que dejaran de vender productos homeopáticos. En este mismo texto se presenta la declaración de Paul Benett, responsable de esta importante cadena británica, quien increíblemente se atreve a afirmar que “la compañía (que él representa), vende homeopáticos porque son populares, no porque sean efectivos para el tratamiento de alguna patología”.

En algunas ciudades españolas, como Gijón, en Asturias, también hubo manifestaciones contra la homeopatía y sus “efectos” en el organismo. Esta protesta fue convocada por la sociedad de escépticos, que no tienen fines de lucro, Enigmas y Birras, en la cual participa el periodista científico, de origen mexicano, pero afincado en esta ciudad española, Mauricio Schwartz.

Lo que no es novedoso de todo esto, es que la homeopatía ha sido siempre un tema muy discutido y siempre debatido, con sus detractores (quienes promueven el pensamiento crítico) y seguidores (quienes probablemente no se han dado cuenta del efecto placebo que tienen los llamados “chochos” en su organismo).

Por fortuna, las pruebas empíricas son mas poderosas que las propias ideas y creencias que tenemos sobre la realidad. Gracias al pensamiento científico, a ese duro contraste al que se someten los hechos, a través de pruebas que se repiten una y otra vez, nos desilusionamos de cosas que creíamos como obvias y que las dábamos por sentado solo por creer y seguir nuestra intuición, la cual, aunque a veces resulta fundamental para tomar decisiones rápidas ante determinadas circunstancias en la la vida cotidiana, resulta insuficiente para cuestionarnos más profundamente sobre los fenómenos de nuestro entorno. Hasta ahora no se ha inventado otro sistema, como la ciencia, que sea capaz de autocorregirse en el proceso de la búsqueda de la verdad, que sea capaz, como solo esta lo hace, de asumir sus propios errores y enderezar el camino.

Para terminar, les comparto la conferencia sobre Homeopatía que James Randi, famoso mago convertido al pensamiento escéptico desde hace muchos años, impartió en Princeton en 2001.

IMPRESIONANTES TORMENTAS EN SATURNO

2011-02-09T20:18:00.000-08:00

Tormentas en Saturno que aparecieron, este 4 de Febrero de 2011,
en latitudes cercanas a su polo norte.
/Fuente: www.planetary.org

por Julio García.

La imagen de arriba corresponde al polo norte de Saturno, el segundo planeta más grande del Sistema Solar, solamente por detrás de Júpiter, el otro gran gigante gaseoso.

Pero, ¿qué semejanzas y diferencias encontramos entre esta imagen y otras que se hallan tomado de este lejano planeta? Que en esta bellísima postal podemos apreciar poderosas tormentas muy cerca del polo norte de Saturno, tormentas que inclusive se ven más brillantes que sus propios anillos y que pueden llegar hasta diez veces más grandes que la Tierra.

Esto se lo debemos al equipo de alta resolución que va abordo de la sonda Cassini, lanzada al espacio en 1997, junto con la nave Huygens, que, por cierto, aterrizó exitosamente en la superficie de Titán (la luna más grande de Saturno), en diciembre de 2004.

El lanzamiento de la sonda y de la nave se lo debemos a un proyecto conjunto entre la NASA, la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Italiana (ASI), que busca, entre otras cosas:

1. determinar la estructura y el comportamiento dinámico de los anillos de Saturno,

2. determinar la composición de la superficie de los dos satélites y la historia geológica de cada objeto,

3. estudiar el comportamiento dinámico de su atmósfera.

Por otro lado, el dinamismo de la atmósfera de Saturno podría ser equiparable al dinamismo de la atmósfera de la Tierra, por que allí también hay tormentas y relámpagos. Eso sí, la diferencia en la composición química de la atmósfera de Saturno es muy diferente a la composición química de la Tierra, porque básicamente está compuesto de un 93 por ciento de hidrógeno y tan solo un 5% por ciento de helio. Dicha composición química es lo que lo hace ser un planeta tan gaseoso.

EL AMOR ESTÁ EN EL CEREBRO, REVELA NUEVO ESTUDIO DE LA UNIVERSIDAD DE SIRACUSA

2011-02-08T12:32:00.000-08:00

Resonancia Magnética del cerebro /Fuente: www.internet-general.info

por Julio García.

Desde hace tiempo es conocido que los procesos cognitivos están ligados con nuestras emociones. Que en el cerebro se producen los ingredientes que propician sensaciones tan gratas como el placer y la capacidad de amar, por ejemplo. Los neurotransmisores son los químicos que nuestra materia gris segrega para conectar (o bien desconectar) regiones específicas del cerebro, a través de las millones de conexiones neuronales que poseemos.

¿Pero qué sucede exactamente en nuestro cerebro cuando estamos enamorados o cuando sufrimos un rompimiento?, ¿existen diferentes tipos de amor? Para responder a estas preguntas, científicos de la Universidad de Siracusa en Estados Unidos, acaban de publicar un estudio, comparando varias imágenes de resonancia magnética (MRI) de diferentes individuos, que dan cuenta de que sí existen diferentes tipos de amor, de hecho pudieron diferenciar entre el amor maternal, el amor pasional y el amor incondicional, a partir de las reacciones del cerebro. Pero lo que hay en común entre todos ellos, es que para que se produzcan estas emociones y sentimientos, es necesario que se activen ciertas regiones del sistema nervioso central (a partir de la dilatación de vasos sanguíneos), que, como hemos dicho, responden a la descarga de químicos en el cerebro.

Lograr conocer con detalle dónde están localizadas estas regiones, como se ha hecho, permitirá tratar con mayor éxito enfermedades mentales como la depresión. Enfermedad cuyo origen es la falta de producción de serotonina: un neurotransmisor que a su vez regula a la dopamina (hormona que está ligada con el deseo sexual, la frecuencia cardiaca y la presión arterial).

Estudio que revela las zonas del cerebro que se activan, ante los neurotransmisores,
bajo la respuesta del amor. /Fuente: www.scientificamerican.com

¿PODEMOS CALCULAR EN DONDE SE ENCUENTRA SITUADA LA PRIMERA SEÑAL DE RADIO ENVIADA AL ESPACIO?

2011-02-07T20:04:00.000-08:00

Arreglo Interferométrico de radio.

por Julio García.

Por lo que aprendimos en la escuela sabemos que las ondas electromagnéticas son en realidad ondas de luz que se propagan por el espacio a longitudes de onda determinadas. La longitud y la frecuencia de onda determinan la cantidad de energía con la que se propaga por el espacio una señal. Las ondas de radio son un tipo de onda electromagnética y fueron utilizadas por vez primer a para transmitir un mensaje por el ingeniero eléctrico italiano Giuseppe Marconi (1874-1937) hace 200 años.

¿Pero dónde están en realidad esas ondas que salieron por vez primera de un transmisor hace docientos años? ¿Dónde está ese mensaje? ¿Lo podemos escuchar? Si viajásemos en una nave espacial a la velocidad de la luz (algo imposible) durante docientos años seguidos, a 300,000 km/s, podríamos escuchar ese primer mensaje lanzado por Marconi en alguna parte de nuestra galaxia. Con la imagen que presento a continuación, se podrán dar una idea de la inmensidad de la Vía Láctea (para recorrerla completa necesitaríamos entre 100 y 120 mil años luz, viajando a la velocidad de la luz), en comparación con lo poco que ha recorrido esa primera señal (tan solo 200 años).

Un tiempo y una distancia asombrosa cuando pensamos en la posibilidad de que una civilización extraterrestre pueda ponerse en contacto con nosotros y, más aún, si se trata de seres inteligentes que pudieren encontrarse en otra galaxia: tan solo, la estrella más cercana la Tierra, Alpha Centauro, se encuentra a unos 37 billones de kilómetros de distancia (a unos 4,2 años luz) y Andrómeda, la galaxia más cercana la Vía Láctea, a unos 20,5 millones de años luz. Hagan cuentas y verán que, para el conjunto del universo, la Tierra representa algo más pequeño que un grano de sal.

Imagen que muestra cuanto ha viajado una señal de radio, desde hace 200 años,
por la Vía Láctea /Fuente: www.jackadam.net

LOGRAN UNA IMAGEN DEL SOL COMPLETA POR PRIMERA VEZ

2011-02-06T18:38:00.000-08:00

El Sol en 360º /Fuente: NASA.

por Julio García.

La imagen de arriba no es una fotografía común del Sol, porque, por vez primera, una sonda ha sido capaz de fotografiar en alta resolución a nuestro astro rey desde todos los ángulos, es decir, a partir de una fotografía tomada desde la órbita terrestre y otra más desde su llamada cara oculta, generando así una única imagen tomada de manera simultánea en 360 grados.

¿Cómo se pudo lograr esto? Pues bien: el 26 de octubre de 2006, la NASA lanzó al espacio el Observatorio de Relaciones Solar-Terrestres, o en inglés Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO), que consiste en dos satélites casi idénticos que tienen la capacidad de obtener imágenes estereoscópicas del Sol. Una imagen estereoscópica es aquella imagen que se captura en tercera dimensión o que tiene la capacidad de producir una ilusión óptica creando profundidad.

La ventaja de producir este tipo de fotografías radica en que los científicos tienen ahora una mayor capacidad para predecir fenómenos como las tormentas solares, que son consecuencia de los inmensos campos magnéticos que se producen en la superficie del Sol (corona); campos magnéticos que a su vez generan partículas que bombardean a la Tierra y que suelen afectar nuestros sistemas de comunicación (radares y satélites), las líneas eléctricas y que están asociadas también con aumento de las auroras borales y australes.

Sobre las tormentas solares y sus efectos en la Tierra, pueden escuchar a continuación la entrevista que le realizamos al Dr. Vicente Domingo Codoñer, de la Universidad de Valencia, quien fue uno de los encargados de dirigir el proyecto SOHO de la NASA:

http://www.ivoox.com/habra-gran-tormenta-solar-2013-como-audios-mp3_rf_398229_1.html

¿Qué es el entrelazamiento cuántico? una aproximación

2011-02-05T22:13:00.000-08:00

Representación de fenómenos cuánticos /Fuente: www.inquietudes.wordpress.com

por Julio García.

Uno de los fenómenos más extraños de la realidad física es el llamado entrelazamiento cuántico, concepto del que seguramente han escuchado hablar en programas de televisión, en documentales serios y no tan serios, y a veces hasta en shows de tarot y esoterismo, estos últimos, evidentemente, sin mucha credibilidad.

La noción del entrelazamiento cuántico es una idea nada nueva que se remonta a principio del siglo XX, en 1900, cuando el físico alemán Max Planck, considerado el padre de la teoría cuántica, propuso que no podemos hablar de una cantidad infinita de energía, sino que esta se transmite en pequeñas cantidades o paquetes llamados cuantos. En 1905, Albert Einstein, basándose en los experimentos de otro gran físico, Philipp Lenard, sobre el efecto fotoeléctrico, propuso que las ondas de luz se pueden propagar como ondas y como partículas al mismo tiempo. De hecho, propuso al fotón como la partícula portadora de la luz.

Ahora bien: el término de entrelazamiento cuántico fue introducido por Einstein, Podolsky y Rosen en 1935 (paradoja EPR), y en términos llanos puede describirse como la posibilidad de que dos objetos que se encuentran físicamente separados, inclusive por millones y millones de kilómetros, se pueden comunicar entre sí. En otras palabras, y por increíble que esto pueda parecer al sentido común, dos objetos pueden compartir la misma información y alterar su estado si uno de los dos objetos es afectado. Hay que aclarar que estos experimentos se realizan hoy en día con fotones de luz -antes se hacían con electrones- que nacen de una misma fuente (pareciera como si esta fuente determinara el tipo de información y movimiento que un par de fotones tendría). Y tal vez lo más impresionante de todo es que el intercambio de información entre las partículas se transmite a la velocidad de la luz: ¡ a 300,000 km/s !, por que, recordemos, la información también es una forma de energía, o bien requiere de esta para poderse transportar de un sitio a otro.

Por otra parte, el entrelazamiento cuántico está ligado a su vez con otro gran concepto de la mecánica cuántica: el de la incertidumbre (propuesto por Werner Heisenberg a mediados del siglo XX), mediante el cual se afirma, y se demuestra, que no podemos medir al mismo tiempo la velocidad y la posición de una partícula en un instante dado, es decir, que cuando medimos la posición, la velocidad de esa partícula se cancela, o viceversa, por tanto, una de las características fundamentales del universo cuántico, del reino de lo subatómico, es que nunca podemos saber con certeza en donde están los objetos, porque el hecho de medir o de observar se traduce, paradójicamente, en lo inmedible e inobservable, en lo no localizable.

Sin embargo, todavía queda mucho por aprender acerca del entrelazamiento cuántico y en general de la mecánica cuántica (que aún sigue siendo una teoría), aunque algunos expertos auguran que de aplicarse a la vida cotidiana, el entrelazamiento podría crear una revolución que se concretaría en situaciones que hoy pertenecen a la ciencia ficción tales como la computación cuántica, la criptografía cuántica y la teletransportación.

A continuación pueden ver un video donde se explica de manera muy didáctica que es el entrelazamiento cuántico y algunos otros conceptos fundamentales para entender un poco mejor la mecánica cuántica.

LA CONJUNCIÓN DEL SOL Y MARTE: MITOS Y REALIDADES

2011-02-04T20:07:00.000-08:00

por Julio García.

Desde hace algunos días viene circulando la noticia de que Marte tendrá una conjunción con el Sol. Si usted busca el término “conjunción” o “conjunción solar” en algún motor de búsqueda por internet, la mayoría de los resultados harán referencia a páginas de astrología, donde se relaciona este fenómeno astronómico con hechos sobrenaturales, carentes de seriedad. Sin embargo, la conjunción astronómica puede tener efectos mucho más reales y “terrenales” de lo que creemos. Por ejemplo, que Marte esté más cerca del Sol, como está sucediendo en estos días, tendrá consecuencias adversas en los sistemas de radio comunicación de las sondas que orbitan el planeta rojo, es decir, que será más difícil controlar las decisiones cruciales que debe tomar una sonda, debido a las interferencias que produce las potentes ondas electromagnéticas emitidas por Sol. Para los científicos esto significa un gran riesgo, ya que un mal mensaje puede provocar la muerte de una sonda y, por consiguiente, la pérdida de información valiosa que esté almacenada en alguno de estos ingenios humanos.

El video que podrán ver más abajo, dado a conocer por la NASA y la Agencia Espacial Europa, muestra imágenes del astro rey del 1 al 4 de Febrero de 2011 y básicamente nos permite ver la conjunción entre Marte y el Sol observada por el instrumento LASCO que está a bordo de la sonda SOHO (Solar Observatory Mission). Este instrumento, el LASCO, tiene la capacidad de poner un disco delante del Sol para bloquear la luz directa y así permitirnos ver los impresionantes destellos de la corona solar, las estrellas de fondo y planetas como Marte, el cual se puede apreciar como un punto que se mueve rápidamente de izquierda a derecha en el centro de la imagen.

NO ES UNA PELÍCULA: LOGRAN HACER INVISIBLE UN CLIP ANTE LAS CÁMARAS

2011-02-04T11:43:00.000-08:00

Científicos de la Universidad de Birmingham en Inglaterra, han logrado hacer invisible un clip de metal, en un experimento que se hizo ante las cámaras del periódico británico The Guardian. Parece que estamos ante una nueva realidad donde, ahora sí, se podrá engañar al ojo humano sin necesidad de recurrir a la ficción cinematográfica para conseguirlo.

CIENTÍFICOS DESCUBREN QUE EL CEREBRO CAMBIA CONSTANTEMENTE

2011-02-02T20:54:00.000-08:00

por Julio García.

La ambición del ser humano por comprender la realidad nos ha llevado a conocer el universo de manera profunda, como nunca antes, pese a que todavía falten muchas piezas por unir que nos otorguen una comprensión absoluta de eso que está más allá de nuestro punto azul pálido. Sin embargo, ¿qué sabemos hoy de nosotros mismos? ¿O qué sabemos del funcionamiento de nuestro preciado órgano, el cerebro, que es capaz de hacerme escribir estas palabras y ustedes de entenderlas?

En 1953, dos biólogos, James Watson y Francis Crick, idearon un modelo para comprender cómo funcionaba el código genético: esa secuencia de letras, el ADN, que influye y determina nuestro comportamiento, nuestra relación con el mundo y con los demás y que nos dice también si tendremos ojos cafés o verdes, nariz grande o pequeña, inclusive, si padeceremos algún tipo de enfermedad ,o no, a lo largo de nuestra vida. Aunque, sobre esto último, sigue siendo muy debatido si las enfermedades son producto del medio ambiente en que nos desenvolvemos o bien son producto de nuestra carga genética o de la combinación de ambos factores: esto no se sabe todavía con absoluta certeza.

Para Watson y Crick, saborear las mieles de la gloria, hace más de 50 años, al presentar un modelo del código genético como una larga cadena en forma de hélice formada por sustancias químicas y proteínas que gobiernan muchas de las acciones humanas, es equiparable a lo que hoy es para los neurólogos y los biomédicos saber que hay grandes posibilidades de poder crear un mapa de las millones y millones de conexiones neuronales: las células del cerebro, como se está intentando hacer ahora, a través de proyectos tan ambiciosos como el Human Connectome Project, en el que participan varias universidades de prestigio como la Universidad de Harvard o la Universidad de Washington en San Luis en el estado de Misuri en Estados Unidos, con cuyos investigadores quisimos platicar pero que fue imposible por cuestiones de tiempo y agenda.

Por otra parte, el The Scripps Research Institute de Estados Unidos, acaba de demostrar recientemente algo verdaderamente sorprendente en estudios realizados con animales jóvenes: que las interconexiones de las neuronas pueden cambiar en el transcurso del desarrollo, formándose nuevas y cancelándose otras, en función del aprendizaje o el contacto con nuevas experiencias. En otras palabras: que el cerebro puede comportarse como un pedazo de plastilina o de goma que cambia en función de los efectos del ambiente en el que se desarrolla. Este hallazgo cambia aquella vieja idea de que solamente nacemos con una cierta cantidad de neuronas y que cuando alguna de estas muere no es posible desarrollar nuevas. También nos demuestra que, aunque el estudio sea haya realizado con animales no humanos, nuestra especie también estaría sujeta a que nuestra materia gris cambiara constantemente en función de la relación que tenemos con el entorno a través de los sentidos. Sin dejar de lado las relaciones que tenemos con otros sujetos.

Y es que, conocer de forma profunda cómo se producen las conexiones entre las neuronas de nuestro cerebro, a través del trazado de un mapa de todas ellas, se traducirá algún día en el combate exitoso de enfermedades complejas, que aún no tienen una cura completa, como el autismo, la esquizofrenia o el alzheimer.

Un sumario del artículo del hallazgo de los investigadores de The Scripps Research Institute, puede consultarse a continuación en: http://www.cell.com/neuron/abstract/S0896-6273(10)01070-6

¿QUÉ TAN SIMÉTRICO ES EL UNIVERSO? UNA APROXIMACIÓN A LA TEORÍA DEL TODO

2011-02-01T18:42:00.000-08:00

por Julio García.

Según el imprescindible diccionario de la Real Academia Española, la palabra simetría es definida como la “correspondencia exacta en forma, tamaño y posiciones de las partes de un todo”. Si traducimos esta definición abstracta, del lenguaje, a nuestra vida cotidiana, observaremos que la naturaleza dibuja ante nosotros un horizonte de correspondencia aparentemente exacta en las posiciones, el tamaño y la forma de objetos tales como las hojas de las plantas, el cuerpo de los insectos, e inclusive, dicha correspondencia, se puede apreciar claramente en nosotros mismos o: ¿por qué tenemos dos ojos que parecen iguales? o ¿por qué tenemos dos brazos o dos manos que se asemejan aunque a veces no sean elementos completamente idénticos si pudiésemos mirarlos con detalle a través de una lupa o un microscopio? , o también: ¿por qué existe la izquierda y la derecha?

Si en muchos objetos y en las formas y geometrías de nuestra vida cotidiana existe una aparente tendencia a lo simétrico, a las formas bien establecidas, que se corresponden entre sí, ¿entonces también nuestro universo debería ser simétrico o al menos debería tener una tendencia a eso? ¿o es más bien que lo asimétrico, que es lo opuesto a lo simétrico, lo que no se corresponde entre sí, es lo que en realidad prevalece?

De acuerdo con las teorías más recientes respecto a la estructura del universo (las cifras siguen siendo aún discutidas y no son exactas), este estaría compuesto por un 70% de energía oscura, un 25% de materia oscura y, tan solo, un 5% de materia ordinaria de la que estamos compuestos usted, yo y todo aquello que nos rodea incluidas las estrellas y los planetas.

Ahora bien: ¿Y en qué se corresponden, o qué tienen que ver estas cifras con lo planteado en párrafos anteriores respecto lo simétrico y lo asimétrico o si el universo es simétrico o no lo es? Por simple deducción, podemos evidenciar que si no existiese esta disparidad entre materia y formas de energía aún desconocidas respecto a su verdadera composición y función, el universo sería un lugar completamente homogéneo y aburrido carente de diversidad: no podrían formarse átomos complejos en el interior de las calderas estelares que diesen lugar a estructuras más grandes como los meteoritos, las lunas o los planetas, muchísimo menos se podrían producir moléculas (que están formadas por cientos o miles de átomos) capaces de desarrollar, a su vez, células, códigos genéticos, plantas, animales y seres humanos capaces de reflexionar sobre todo esto. En otras palabras, y desde esta perspectiva, gracias a esta disparidad, a esta falta de simetría, a esta heterogeneidad, nosotros y todo lo que nos rodea está presente y ocupa un lugar en el espacio y el tiempo.

La cuestión sobre la heterogenidad del universo pudo demostrarse empíricamente gracias a la sonda espacial COBE (Cosmic Backgound Explorer), lanzada por la NASA el 18 de noviembre de 1989, que tuvo como misión investigar la radiación de fondo de microondas, que es, en palabras más llanas, la prueba directa, la huella, de aquel universo primigenio que explotó hace 13,700 millones y que se ha ido expandiendo desde aquel momento a una velocidad cada vez más rápida (¿debido a la fuerza de repulsión que ejerce la energía oscura?; es la afirmación que domina hoy en día). Esta huella, este fósil primigenio, según nos ha revelado la COBE, presenta irregularidades y pequeñas deformaciones que se traducen en presencia de materia y energía en distintas densidades. Materia y energía en forma de inmensos cúmulos de galaxias que dan lugar a todo lo demás.

En este sentido, la sonda COBE ha resuelto la cuestión sobre un universo que sí se expande y lo hace muy rápidamente, lleno de irregularidades y asimetrías (de falta de simetría), pero sin que todavía pueda resolverse una cuestión medular: ¿qué fue aquello que provocó que nuestro universo se desviara de un camino homogéneo y regular, en sus primeros momentos, después de la gran explosión, para pasar a ser un universo pedregoso e irregular que le da prioridad a las formas complejas y caóticas como, solo por mencionar algunos casos aquí en la Tierra, lo impredecible de los fenómenos meteorológicos, o de la propia existencia de la conciencia humana que sin esta complejidad y asimetría no existiría?

Tanto la medicina en el ámbito del estudio de la mente humana, como la física en la comprensión de las propiedades de la materia y la energía tienen tareas y encrucijadas pendientes que resolver. En el caso de la física, saber si realmente existe una teoría que pueda explicar el Todo (entendiendo al Todo como el origen del universo y la materia), a través del conocimiento de la verdadera naturaleza de la gravedad, o del papel de las llamadas interacciones “fuerte” y “débil”, donde la primera se encarga de mantener unidos a los protones y neutrones, mientras que la segunda lo hace a niveles subatómicos, sin pasar por alto a la fuerza electromagnética que se encarga de producir atracción y repulsión entre las partículas dada su carga.

Pero aún si se llegase a saber cuantitativamente en qué proporción y cómo interactúa cada una de estas cuatro fuerzas para componer la sinfonía de la realidad, aún quedaría pendiente responder a la pregunta de por qué cada una de estas cuatro fuerzas tienen esos valores y no otros. En definitiva, resulta bastante complejo construir una teoría del todo en un universo que tiende a privilegiar el caos sobre el orden, entendiendo aquí al caos como la prevalencia de sistemas complejos que interactúan unos con otros. En otras palabras: pareciera que el concepto de simetría es una construcción humana para darle sentido, para introducir orden, en todos aquellos mecanismos de la naturaleza que todavía no comprendemos del todo. La ciencia es el camino más seguro, hasta ahora, para responder a todo esto, ya que esta tiene la capacidad de autocorregirse cuando se produce algún error: de ahí su gran poder para develar cosas.

Despojarnos de una vez por todas de esa lucha eterna entre el valor de la creencia y el valor de la verdad.

SÍ HAY COMPUESTOS ORGÁNICOS EN MARTE Y SUS NIVELES SON MUY ALTOS: NAVARRO GONZÁLEZ

2010-09-17T21:45:00.000-07:00

· Fallaron las sondas Vikingo hace 35 años.

· La teoría de la panspermia tiene validez pero a cortas distancias.

Por Julio García.

Pocas personas pueden tener el orgullo de afirmar que su trabajo cotidiano es buscar vida extraterrestre. Mucho menos son aquellos que lo hacen utilizando los instrumentos que provee la ciencia para asegurarse que eso que afirman tenga un sustento empírico que vaya más allá de las palabras, de la especulación y en muchas ocasiones de la charlatanería, como hacen otros, para engañar a los demás.

Uno de estos cazadores de extraterrestres, o al menos de organismos más pequeños que la punta de un alfiler, es Rafael Navarro-González (México, 1959), quien a lo largo de su carrera profesional (es licenciado en Biología por la UNAM y Doctor en Química por la Universidad de Maryland, E.U.A y colaboró con el Premio Nóbel de Química Mario Molina), se ha dedicado a demostrar que las posibilidades de vida en nuestro vecino planeta rojo son muy altas.

El pasado viernes 17 de septiembre de 2010,en una entrevista grabada para el programa de radio Circuito Aleph que se transmite desde Valencia, España por el 101.9 FM, Navarro-González respondió algunas preguntas referentes a su último descubrimiento en torno a la vida en Marte, a los errores de las sondas Vikingo 1 y 2, a la lluvia roja en India y la teoría Panspérmica.

P. ¿Por qué después de 35 años, y después de que había sido descartada la posibilidad de vida microbiana en Marte, se vuelve a retomar esta línea de investigación? Me llama la atención que se retome después de tanto tiempo, cuando en estos 35 años han habido muchas sondas que han pisado suelo marciano...

R. Bueno, hace 35 años la NASA envió dos misiones gemelas a explorar el planeta rojo: esas fueron las misiones Vikingo 1 y 2. Sin duda, estas misiones han sido las mas completas que se han realizado hasta el momento para buscar la posibilidad de vida marciana. En esas misiones se llevaban tres experimentos biológicos que intentaban buscar la presencia de actividad biológica como por ejemplo la detección de fotosíntesis o bien el intercambio de gases que realizan los organismos o, finalmente, la degradación de nutrientes tal y como lo hacen las bacterias en la Tierra. Los tres experimentos tienen resultados positivos pero un poco ambiguos: solamente uno, el de degradación de nutrientes, dio positivo con la respuesta que esperábamos de los seres vivos en la Tierra. Sin embargo, hubo un cuarto experimento que intentaba buscar la presencia de compuestos orgánicos en Marte. Todos los seres vivos en la Tierra estamos conformados por material orgánico, por tanto, si hay compuestos orgánicos en Marte, y la respuesta de los experimentos indicaba la presencia de vida, eso sería un fuerte indicativo de que había vida en Marte. No obstante, la sorpresa que se llevaron los investigadores de la NASA, es que no había detección de compuestos orgánicos. Por ese hallazgo la NASA concluyó que no había vida en Marte y, durante 35 años, nos hemos quedado con la idea de un planeta desolado en ausencia total de compuestos orgánicos.

Esto cambia un poco nuestro panorama ya que hace dos años, en 2008, cuando la NASA vuelve a enviar otra sonda, esa vez se posa en el ártico marciano, su objetivo principal es buscar agua congelada en el subsuelo marciano, la encuentra, pero como un experimento adicional intenta buscar qué sales están presentes en el suelo marciano y allí encuentra que uno de los componentes del suelo marciano, que es el cloro, y que anteriormente se había estudiado su distribución en la superficie de Marte, y que está en concentraciones importantes de casi el 1%... suponíamos que ese cloro estaba en forma de sal de cocina (cloruro de sodio) y la sorpresa que nos llevamos con la misión Phoenix es que el cloro que está en el suelo marciano no era cloruro de sodio sino que era perclorato. Y el perclorato es una sal de cloro altamente oxidado que tiene propiedades especiales... cuando encontramos ese hallazgo yo decidí repetir los experimentos que había hecho la nave Vikingo en Marte... esta vez tomo suelos análogos de Marte en la Tierra (que hemos estudiado con mucho detalle y que son los suelos del desierto de Atacama), lo mezclo con cantidades pequeñas de perclorato de magnesio (la sal que había encontrado la misión Phoenix) y cuando caliento ese suelo en los hornos parecidos a los que hizo la misión Vikingo, me encuentro que las pequeñas cantidades de este material orgánico se habían quemado, se habían convertido en dióxido de carbono, pero, la gran sorpresa que me llevé, es que se habían formado pequeñas cantidades de compuestos organo-clorados, como el clorometano. Y esos compuestos, cuando los detecto, voy a la literatura original y encuentro que estos compuestos ya los habían detectado las naves Vikingo cuando en su momento calentaron el suelo, pero habían sido interpretados como contaminación terrestre... entonces, por esos hallazgos, nos hemos dados cuenta que sí hay compuestos orgánicos en Marte y que sus niveles son muy altos. Pero nos llevó 35 años para poder hacer estos experimentos, ya que nos faltaba un eslabón... que era precisamente la presencia de perclorato en el suelo marciano que fue descubierta hace apenas hace dos años.

P. ¿Por qué eligieron el desierto de Atacama en Chile? O, en otras palabras: ¿cuál fué la intuición que le llevó a sacar todas estas importantes conclusiones?

R. Bueno, hace 10 años comenzamos un estudio para tratar de buscar en la Tierra un lugar parecido a Marte que, según los hallazgos que tenemos de todas las misiones que han ido a Marte, es un desierto (no hay agua líquida). En la Tierra tenemos muchos desiertos, muchos muy grandes, pero no todos se parecen a los desiertos marcianos, porque en los desiertos de la Tierra hay vida macroscópica como vegetación. Pero hay otro desierto en Chile, y este desierto es realmente uno de los más áridos del planeta: la cantidad de precipitación es menor que un milímetro en diez años, y en esta región, que es un desierto muy extenso, nos dedicamos a buscar la zona más “hiperárida” que tuviera características similares a Marte. Replicamos algunos de los experimentos que había hecho la misión Vikingo y, en una región denominada Yungal, que está en el corazón del desierto de Atacama, encontramos que los suelos en esta región tienen niveles muy bajos de material orgánico y que es la región más parecida a Marte en la Tierra.

P. A partir de este hallazgo, ¿considera entonces necesario que las próximas misiones a Marte se tengan que replantear, concentrándose ahora en la búsqueda del ahora famoso perclorato?

R. Bueno, la siguiente misión programada para ir a Marte es la sonda Curiosity (en esta misión yo participo), pero ya es muy tarde para modificar el instrumento y que busque perclorato. Desafortunadamente el robot no ha sido diseñado para buscar estas sales por lo que, su objetivo principal, será buscar compuestos orgánicos y va a repetir experimentos parecidos a los que hizo el Vikingo, es decir que, si hay percloratos, va a poderlos ver de forma indirecta debido a que, cuando se quemen con la presencia de compuestos orgánicos, se van a producir organoclorados. De esa manera podríamos saber que hay presencia de hipercloratos y de material orgánico; pero, adicionalmente a eso, la misión Curiosity será la primera de todas las misiones que se han hecho para exploración espacial, que lleva un sistema de extracción de sistemas orgánicos de extracción del suelo por solventes y de esta manera no va a haber interferencia de la sales durante su análisis, como sucedió con las misiones Vikingo.

Como sabemos que los compuestos orgánicos ya están desde hace millones de años en Marte, lo que nuestro hallazgo abre como posibilidad, es que pudiera haber vida, y, por tal motivo, va a hacer importante que misiones futuras se diseñen específicamente para la búsqueda de biomoléculas o de actividad biológica.

El Dr. Rafael Navarro-González.

P. ¿Cuánto tiempo debemos de esperar los seres humanos para llegar a conclusiones tan excitantes como el hecho de saber que realmente existe vida en Marte o en otros planetas dentro o fuera del sistema solar?

R. La misión Curiosity del 2011, es posible que pudiera resolver esta incógnita. Si detecta compuestos orgánicos que tengan características de seres vivos. Esto se podría resolver en dos años.

P. Una vez tomadas las riendas de la Casa Blanca, y debido a un déficit presupuestario, el presidente Barack Obama anunció un recorte en los programa de la NASA como el proyecto Constelation, ¿cómo cree que afecte este recorte financiero a las futuras misiones a Marte?

R. Sin duda, uno de los objetivos más importantes que tiene la NASA en exploración espacial es la búsqueda de vida en Marte. Esto se había detenido por mucho tiempo debido a las conclusiones, erróneas, a las que había llegado la NASA con las naves Vikingo. Ahora que tenemos estos resultados el programa sigue, pero sin duda pero sin duda va a tener un repunte muy importante y esto va a estar dado, básicamente, por los hallazgos que tengamos de los experimentos que realice en 2011 la nave Curiosity, ya que, si encontramos compuestos orgánicos que nos indiquen la presencia de vida, sin duda la siguiente misión que proyecte la NASA, será para la búsqueda de bacterias.

P. Una mañana de 2001, los habitantes de la ciudad de Kerala en India, se despertaron asombrados porque una lluvia de color rojizo estaba cayendo sobre sus cabezas. Poco después, Godfrey Louis, físico de la Universidad de Cochin, atribuyó este color rojizo a organismos extraterrestres. De hecho, ahora afirma que estos organismos, nunca antes vistos en la Tierra se están reproduciendo. ¿Qué tan ciertas o falsas son estas afirmaciones?

R. Hasta el momento no hay ninguna evidencia que nos indique que haya seres extraterrestres aquí en la Tierra y mucho menos de bacterias. Si estudiamos el DNA o el RNA, podemos nosotros ver que todos los seres vivos en el planeta estamos relacionados y tenemos todos un ancestro en común. Esos seres vivos no los hemos encontrado (hay gente que los ha estado buscando); gente que ha colectado muestras de bacterias en la estratosfera en busca de organismos que pudieran estar lloviendo del espacio y no hay ninguna prueba de eso. Aunque ha habido algunos investigadores que dicen... aunque en las pruebas no se ha podido demostrar.

P. ¿Entonces esta afirmación de Godfrey Louis es completamente falsa?

R. Sí, completamente falsa.

P. En este sentido: ¿está usted a favor o en contra de la teoría Panspérmica? Esta que dice que la vida en la Tierra puedo haber llegado desde el espacio exterior hace millones de años?

R. Bueno, la teoría de la panspermia es una teoría muy vieja que no explica el origen de la vida, sino que nada más atribuye la difusión de la vida en el universo por ese tipo de viajes cósmicos que podrían ser polvo interestelar en cometas o meteoritos. Sin embargo, muy recientemente, hace diez o quince años, esas ideas han vuelto a resurgir porque creemos que sí es posible la panspermia pero no en viajes muy largos, sino, por ejemplo, entre viajes cortos entre Venus, la Tierra y Marte. Ahora creemos que, cuando la vida surgió en Marte o en la Tierra, las colisiones de asteroides y de cometas pudieron haber arrojado rocas de la superficie de los planetas al espacio y estas rocas pudieron haber quedado ahí en un periodo de meses a unos cuantos años y posteriormente caer a otro planeta vecino como podría ser el viaje de Marte a la Tierra o viceversa. En este sentido, tenemos pruebas de que hay meteoritos de tipo marciano en la Tierra y también meteoritos de tipo lunar; en Marte también hemos encontrado meteoritos y no sería descabellado que encontráramos meteoritos terrestres, es decir, rocas de la Tierra, que hubieran llegado a Marte. Estas rocas pudieron tener bacterias que pudieron viajar de un lado a otro. En ese escenario creemos que la vida pudo haberse transportado entre la Tierra y Marte y que pudiéramos tener un ancestro común, aunque no podemos saber dónde se originó la vida: si se originó en la Tierra o en Marte; pero sí podemos afirmar con más seguridad que la vida se pudo haber intercambiado de un planeta a otro.

P. ¿Algo más que quisiera agregar o puntualizar?

R. Sí, yo siento que el encontrar vida fuera de la Tierra sería el descubrimiento más importante que podríamos tener en la biología. Hasta el momento la biología como la conocemos se rige de leyes físicas y químicas que son universales, sin embargo la biología es totalmente terrícola. El encontrar una segunda génesis, un segundo origen de la vida en el sistema solar, ampliaría nuestros conocimientos de lo que sería la biología y el lugar donde la podríamos encontrar sería Marte.

¿CÓMO NACEN Y MUEREN LAS ESTRELLAS? /II

2009-05-10T11:26:00.001-07:00

por Julio García.

Cuando una estrella es capaz de mantener el equilibro que ejerce la gravedad (hacia adentro) y la presión que se produce (hacia fuera), producto de las reacciones termonucleares que se desarrollan en su interior, decimos que dicho astro ha alcanzado la secuencia principal, término que desarrollamos ya con mayor amplitud en nuestro artículo anterior.

Ahora bien: ¿es posible que a través de esta secuencia principal los astrónomos estén capacitados para determinar con certeza el periodo de vida de una estrella? O bien, ¿existen acontecimientos particulares, medibles y cuantificables, que sirvan para comprender en profundidad los complejos mecanismos estelares de nacimiento y muerte?

Una de las respuestas más esclarecedoras para responder a estas y otras interrogantes, vino del pensamiento del físico y matemático de origen indio Subrahmanyan Chandrasekhar (1910-1995), quien en 1942, y trabajando para la Universidad de Chicago, publicó The Principales of Stellar Dynamics (Principios Dinámicos Estelares), donde propuso, entre otras cosas, que existe un límite imaginario para determinar el colapso gravitatorio de las estrellas, dependiendo de la cantidad de masa que éstas posean y de qué tan rápido, o no, quemen su combustible. En otras palabras, que la vida de un astro depende de varios factores que van interrelacionados: masa, gravedad, temperatura y tiempo.

Así, uno de los argumentos más relevantes, propuestos por el físico indio, ganador del Premio Nobel 1983, es que entre más masiva sea una estrella, mayor cantidad de gravedad tendrá y, por tanto, más aceleradamente quemará su combustible, es decir, con mayor rapidez el hidrógeno (componente principal) se transformará en helio y en otros componentes químicos más pesados como el hierro, el titanio o el calcio, por mencionar solo algunos. Por otro lado, menor masa implicará menor gravedad, lo que se traducirá en que el combustible sea quemado con mayor lentitud.

El Sol, por ejemplo, es considerado por los físicos como una estrella de masa “media”, amarilla, cuyas temperaturas oscilan entre los 4,600 y los 5,700 grados. Ahora bien: si nos acercamos a la parte del espectro donde se encuentran las estrellas más calientes, aquellas que irradian un tipo de luz casi blanca o “azulada”, observaremos temperaturas que van de los 28,000 a los 50,000 grados. Este tipo de astros, evidentemente, quemarán con mayor rapidez su combustible; lo agotarán en un promedio de tiempo que podría triplicar al del Sol y al de aquellas estrellas “medianas”. Por otra parte, si nos vamos al lado opuesto de esta escala, encontraremos estrellas que irradian luz en longitudes de ondas más largas: un tipo de luz particularmente rojiza que evidenciará, si tuviésemos la oportunidad de hacer un viaje hacia alguno de estos cuerpos, bajas temperaturas (del orden 1,700 a los 3,200 grados), lo que implicará a su vez que el combustible de estas “estrellas rojas”, se queme más lentamente y que se mantengan así en la secuencia principal por más tiempo que aquellas estrellas mencionadas anteriormente.

En suma, podemos decir que a mayor concentración de masa en una estrella, más intensa será la gravedad que tratará de “presionar”, de empujar hacia adentro, los procesos termonucleares que se producen en su interior y que tienden a ejercer presión “hacia fuera”. De hecho, la gravedad juega un papel decisivo en el desarrollo de estos procesos termonucleares, ya que sin esta “presión” sería imposible que dichos reacciones tuviesen lugar. Procesos termonucleares que se acelerarán o se ralentizarán y que se verán reflejados en el tipo y cantidad de luz (ligada a la temperatura) que un astro pueda irradiar durante su vida, del periodo de tiempo que una estrella pueda permanecer en la “secuencia principal”, en su equilibro interno.

Pero, ¿ante qué tipo de fenómenos nos enfrentamos cuando una estrella ha quemado todo su combustible, cuando ha logrado convertir todo el hidrógeno en helio y en otros elementos químicos más pesados?

Esto dependerá, como hemos señalado, de la cantidad de gravedad y masa que posea cada uno de estos infernales cuerpos gaseosos. Por ejemplo, un astro como el Sol evolucionará hasta terminar su vida convirtiéndose en una enana blanca. Este tipo de estrellas, difíciles de detectar con telescopios escasa energía que producen, se caracterizan por concentrar en un radio similar al de la Tierra (unos 10,000 kilómetros de diámetro), el resto de masa desprendida luego de que estrellas como la nuestra agotan su combustible y emiten al espacio una nube extremadamente caliente, llamada nebulosa. Cuando una estrella entra en esta etapa de “desprendimiento” de material, cuando comienza a dejar la llamada “secuencia principal”, se convierte en una gigante roja, para luego dejar al descubierto su núcleo (principalmente de carbono ahora), y convertirse, como hemos dicho, en una enana blanca.

Ahora bien: ¿el nacimiento de una enana blanca representa realmente el último eslabón, el proceso evolutivo final, en el que se ve envuelta una estrella?

A esto debemos afirmar que no: una vez que un astro se ha convertido en una enana blanca , si ésta posee una dimensión superior a 1.44 masas solares (conocido como límite de Chandrasekhar), entonces se convertirá en una estrella de neutrones.

Por su parte, las estrellas de neutrones, al igual que las enanas blancas, tienen un límite en su dimensión que las hará convertirse (o no) en otro cuerpos, de tal suerte que si una estrella de neutrones sobrepasa el límite de Tolman-Oppenheimer-Volkoff (el nombre alude a sus tres descubridores), que es equivalente a tres masas solares, entonces las estrellas de neutrones podrían degenerar en cuerpos tan exóticos y misteriosos como los agujeros negros. Y es en este punto donde la gravedad se vanagloria de haber ganado la contienda al superar las fuerzas termonucleares al interior de la estrella, las cuales han quedado aplastadas y superadas por la presión ejercida por la gravedad.

De todas maneras queda la duda en el aire si cuando las estrellas agotan todo su combustible, al haber logrado sintetizar los elementos químicos más pesados, que se reflejan particularmente en la clasificación que los seres humanos hacemos de ellos a través de la Tabla Periódica de los Elementos, y en general en todo aquello a lo que llamamos realidad, incluyéndonos a nosotros mismos, realmente podemos hablar de muerte estelar, o bien, ¿tan solo podría ser el siguiente paso para el nacimiento de agujeros negros que, de acuerdo con algunas teorías, son ductos que nos podrían conectar con otras dimensiones o inclusive con otros universos? El argumento anterior corresponde más bien al reino de la especulación, a la imaginación humana que busca respuestas profundas a las cuestiones complejas que nos rodean.

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¿CÓMO NACEN Y MUEREN LAS ESTRELLAS? /I

2009-05-03T00:10:00.000-07:00

por Julio García.

Es una verdad incuestionable que todo proceso vital lleva consigo un principio y un final, donde las leyes de la naturaleza se encargan de regir los mecanismos biológicos que provocan que la finitud de los seres vivientes sea algo prácticamente inevitable. Esta finitud, estos bordes y límites que caracterizan a estos mecanismos naturales, también rigen al mundo inanimado, particularmente al de las estrellas.

El funcionamiento de todos los astros conocidos, incluyendo al Sol, puede ser equiparado con el funcionamiento de una caldera donde se necesita una determinada cantidad de combustible para producir calor. En el caso de las estrellas, el proceso es un tanto más complejo, ya que intervienen, además de principios termodinámicos, procesos radioactivos en un escenario donde la gravedad juega un papel decisivo para encender las inmensas calderas del universo.

Pero, ¿cómo es que las estrellas obtienen su combustible? O bien: ¿cómo es que se mantienen por inmensos periodos de tiempo, por millones de años, encendidas?

Así como el ADN representa para los humanos la piedra angular para producir moléculas complejas, las estrellas se sirven de compuestos químicos como el hidrógeno y el helio para producir calor y mantenerse “vivas”. El hidrógeno está presente en el universo en grandes proporciones, ya que representa el 75% del total de todos los elementos químicos, mientras que, el helio, un gas también, es considerado como el segundo elemento más abundante, de tal suerte que con la ausencia de alguno de estos dos componentes, hubiese sido imposible la formación de elementos químicos aún más pesados y estables, como las rocas y los metales que dieron lugar a la posterior formación del sistema solar y de planetas como el nuestro.

Hoy se sabe que inmensas nubes moleculares, compuestas principalmente de hidrógeno (90%) y helio (9%), contribuyeron de manera decisiva en la formación estelar, tiempo después de que el universo comenzara a enfriarse luego de aquella gran explosión que le dio origen, hace aproximadamente 13,700 millones de años. ¿Pero cómo concebir que a partir de simples nubes moleculares de hidrógeno y helio surgieran cuerpos tan majestuosos como las estrellas?

Una de las explicaciones más plausibles para comprender esto, proviene de los efectos de atracción que ejerce la gravedad sobre los átomos y la materia. Esto es que, gracias a la fuerza de gravedad, aquellas nubes moleculares comenzaron a generar procesos radiactivos suficientemente poderosos para convertir hidrógeno en helio, que devino en un ciclo irreversible donde el helio, derivado del hidrógeno, y debido a las altas temperaturas que en aquellas nubes moleculares se iban presentando gradualmente, iba convirtiendo a este helio recién formado en elementos químicos aún más pesados, dando lugar a la formación de todos los elementos de la tabla periódica y aquellos otros que son esenciales para la vida como el oxígeno. En suma: las estrellas pueden ser equiparadas con grandes fábricas, con inmensas calderas, donde se forman y sintetizan todos los elementos químicos del universo, con excepción del hidrógeno (que es un elemento primordial), y una parte del helio que, se cree, también presenció los primeros instantes del universo, antes de que los primeros astros se formasen.

También es importante mencionar que una de las etapas decisivas para la producción de estrellas, sucede cuando la fuerza de gravedad comienza a incidir, a actuar directamente sobre los átomos de hidrógenos que se encuentran presente en una nube molecular, dando lugar a que ésta nube, llamada protoestrella, colapse sobre sí misma para comenzar el ciclo interminable de combustión de hidrógeno. En suma: cuando una estrella comienza a formarse, lo que en realidad sucede es que la fuerza de gravedad se vuelve más intensa en comparación con la energía térmica (calorífica) que caracteriza a una nube molecular.

Posteriormente, el astro en cuestión tendrá que encontrar su propio “equilibro interno” o su secuencia principal, fenómeno que se evidencia cuando la estrella es capaz de contrarrestar, a través de las reacciones nucleares internas, la presión que ejerce (hacia adentro) la gravedad. En otras palabras, el equilibro se da cuando la lucha entre presión hacia dentro (gravedad) y presión hacia afuera (reacciones termonucleares en el interior de la estrella), encuentran un punto medio donde ninguno de los dos tipos de fuerza salen victoriosas. Y de este equilibro interno, dependerá, evidentemente, la vida de una estrella, de la cantidad de tiempo (en términos de millones de años), que puede irradiar energía y tal, vez, por qué no, formar planetas como la Tierra y seres capaces de plantearse estas y muchas interrogantes más. O como alguna vez lo dijera el ya fallecido astrónomo Carl Sagan: “Somos polvo de estrellas”.

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¿PODRÁ LA MATERIA EXISTIR EN UN PUNTO? EL CONDENSADO BOSE-EINSTEIN

2009-04-19T13:48:00.001-07:00

por Julio García.

La Teoría General de la Relatividad será recodada, siempre, como el trabajo más representativo de Albert Einstein, sin embargo, el genio alemán incursionó en otros ámbitos de la física, tal vez menos conocidos, pero igual de relevantes. Nos referimos al trabajo teórico, a una intuición que Einstein, junto con el físico de origen indio, Nath Bose, tuvieron en la décadas de los veinte del siglo XX, partiendo, probablemente, de la siguiente pregunta: ¿qué sucede con los átomos que le dan forma a toda la materia conocida cuando éstos se enfrían a temperaturas extremas como los -273 grados bajo cero?

La temperatura en la Tierra, dependiendo evidentemente de la región en la que nos encontremos, oscila en un rango que va de los -60 grados bajo cero y los 60 grados sobre cero cuando ésta resulta extremadamente alta, por lo que, normalmente, la vida como la conocemos no existiría, no estaría presente, si la temperatura de nuestro planeta rebasara estos límites. Pero esta limitante no es aplicable a los átomos que forman la materia, que pueden sobrevivir perfectamente a tan bajas temperaturas sin ningún inconveniente, pero eso sí, experimentando cambios sustanciales en su estructura. En definitiva, ¿cómo es que en realidad se manifiestan los átomos cuando se acercan a los -273 grados bajo cero?

Primero debemos señalar que la temperatura más baja del universo coincide con la temperatura límite a la que se pueden enfriar átomos, lo que significa que estos -273 grados bajo cero, representan el llamado “cero absoluto” de todo lo conocido. Pero, se preguntarán, ¿qué nos dice la temperatura de la materia? O en otras palabras: ¿qué es eso a lo que llamamos temperatura?

Desde la perspectiva de la física, la temperatura es un valor numérico que se le asigna a la cantidad de energía que tiene un cuerpo, más específicamente, a la cantidad de energía que está presente en átomos y moléculas y que se traduce a su vez en cantidad de calor, donde este volumen de energía dependerá de factores como el movimiento individual que experimenta cada átomo y cada molécula así como a la interacción, al roce, que se produce entre ellos. Por consiguiente, podemos deducir que a mayor temperatura en un cuerpo, mayor será la cantidad de energía que libere, que se a su vez se traducirá en un aumento en la cantidad de calor y movimiento. Mientras que, por otro lado, a menor cantidad de temperatura, menor será la cantidad de energía liberada por átomos y moléculas y, por tanto, menor será la cantidad de energía y movimiento que se produzca en las interacciones.

Este fenómeno puede evidenciarse claramente cuando calentamos un pocillo de agua en la estufa: en el instante en que prendemos fuego, las molécula de agua, que todavía se encontrarán en estado líquido, comenzarán a experimentar, paulatinamente, un aumento en su movimiento, en su energía e interacción; pasados 10 o 15 minutos, notaremos que aquellas moléculas se moverán intempestivamente, sin orden alguno, en una danza caótica que las obligará a salir disparadas del recipiente en forma de vapor. Lo mismo sucede, pero de manera inversa, cuando colocamos agua en un congelador, donde, al contrario que con el fuego, las moléculas de agua tenderán a perder energía, a reducir su movimiento e interacción para convertirse, en unas cuantas horas, en hielo.

Ahora bien: ¿pero qué sucede cuando sometemos átomos y moléculas a temperaturas extremas?, ¿cuando éstas alcanzan el llamado cero absoluto?

En 1995, un equipo liderado por los estadounidenses Eric Cornell y Carl Wiemann, quienes en 2001 obtuvieron el Premio Nobel de Física por su trabajo, lograron enfriar gas de rubidio a una millonésima de grado por encima del cero absoluto, acercándose no solamente a los -273 grados centígrados, sino pudiendo observar directamente algo todavía más trascendente: la existencia empírica del condensado Bose-Einstein, la prueba directa de que cuando átomos y moléculas son super enfriados y alcanzan el cero absoluto, comienzan a tener un comportamiento cuántico, es decir, se vuelven deslocalizables y pasan de ser partículas a ser ondas, como si aquella danza caótica de partículas que se mueven incesantemente y caóticamente fuera del recipiente que está bajo el fuego de la estufa, se detuvieran de pronto, se sintonizaran en una misma frecuencia y comenzaran así a tocar la misma sinfonía para convertirse en una super estructura atómica que más que una partícula se comporta ahora como una onda.

Evidentemente, el comportamiento de la materia a temperaturas tan bajas no puede ser evidenciado en nuestra vida cotidiana, por lo que la materia, cuando alcanza el condensado Bose-Eintein, manifiesta un nuevo estado que va más allá de las cuatro formas que nos enseñaron en la escuela: sólido, líquido, gaseoso y plasma. En suma, la diferencia entre estos cuatro estados con el condensado Bose-Einstein (al que podríamos definir entonces como un nuevo estado de la materia), es que el segundo nos abre las puertas a esa dimensión cuántica que todavía permanece reservada en muchos aspectos a la razón científica, a nuestra capacidad de entendimiento. Sin embargo, estos fenómenos, aunque parezcan tan ajenos, tan desligados de nuestra realidad, paradójicamente nos determinan y tal vez sin ellos no estaríamos aquí escribiendo estas palabras.

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DE CÓMO DIOS JUEGA A LOS DADOS. LA REVOLUCIÓN CUÁNTICA

2009-04-12T00:10:00.000-07:00

por Julio García.

La semana pasada nos referíamos en este mismo espacio a la revolución que experimentó la física a principios del siglo XX, y que, indudablemente dio luz para entender la realidad desde una nueva perspectiva.

También decíamos que, una de las transformaciones más evidentes se dio en cuanto a la comprensión del microcosmos: aquel mundo que no podemos palpar ni observar directamente, pero que indudablemente nos determina porque en ese mundo de lo infinitamente pequeño se encuentran los ladrillos fundamentales que le dan sentido a nuestra existencia, los átomos y las partículas subatómicas.

Albert Einstein y Marx Planck (ambos de origen alemán), fueron los artífices de esta revolución del pensamiento que dejó una huella indeleble en el ámbito filosófico e intelectual de la época. Una tiempo que estuvo marcado por conflictos bélicos en una Europa que comenzaba a convulsionarse, a desgarrarse internamente, por el odio racial hacia los judíos y que orilló a Einstein y a muchos otros físicos e intelectuales a emigrar hacia los Estados Unidos en 1932.

Sin embargo, ligar la revolución cuántica únicamente con Einstein y Planck resultaría imperdonable, ya que, esta revolución, continúa presente hoy en día, de tal suerte que sería necesario referirse a personajes como Werner Heisenberg (1901-1976), para tratar de comprender con más detalle qué es lo que realmente está escondido, cuales son los misterios intrínsecos del mundo subatómico.

A Heisenbeg, también de origen alemán, y quien fungió como director del Instituto de Física y Astrofísica de Gotinga en Alemania, por cierto, se le atribuye aquella conocida frase que dice que “no se puede medir al mismo tiempo la velocidad y la posición de una partícula en un mismo momento”, que significa que cuando tratamos de determinar alguno de estos dos factores, y que son el principio para localizar partículas en el espacio y el tiempo desde el punto de vista de la mecánica clásica y determinista, desconocemos el factor adyacente, es decir: cuando determinamos la velocidad a la que viaja una partícula, desconocemos entonces su posición, y viceversa, como si el mundo subatómico se empeñara siempre en hacer pasar un mal rato a aquellos obsesionados observadores.

A este comportamiento de indeterminación cuántica intrínseco en la naturaleza se le conoce como principio de incertidumbre el cual fue propuesto por Heisenberg. Pero ahora se preguntarán: ¿Incertidumbre en qué o de qué? Evidentemente incertidumbre a la hora de conocer las medidas de estos dos factores mencionados, la velocidad y la posición de una partícula, pero el concepto en sí mismo nos lleva a plantearnos otra pregunta aún más compleja: ¿Es posible que nunca logremos, mediante la lógica y la razón humana que le dan sentido al método científico, poder desenmarañar y comprender en profundidad estos principios esquivos con que se manifiesta la naturaleza?

Hace no muchos años nadie concebía en su cabeza la idea de que el universo se expande y que tuviese un principio, de que en el centro de las galaxias existiesen inmensos agujeros negros devoradores de estrellas. Tampoco se pensaba que los átomos fueran los constituyentes de la materia, ni que existiesen partículas aún más pequeñas como los quarks o los gluones (constituyentes, a su vez, de los átomos)

La falta de proximidad con estos fenómenos mencionados se debió, en su momento, a la ausencia de instrumentos sofisticados (como los potentes telescopios y radiotelescopios con lo que hoy contamos), así como a la carencia de estructuras matemáticas (de teoría) que nos ayudasen a definir qué son los quarks o los gluones, por ejemplo. Pero ahora, creemos, el verdadero problema radica en esa obsesión humana por medir, por entender mediante la razón, lo que intrínsecamente es inmedible e incuantificable. En otras palabras, el método científico ha sido una herramienta valiosísima para revelar fenómenos extraordinarios respecto al comportamiento de la realidad, inclusive para entender el comportamiento humano desde la perspectiva individual y como especie, pero hoy, nuestro método resulta insuficiente para comprender en profundidad el comportamiento cuántico de lo infinitamente pequeño. Será necesario entonces ¿replantear los métodos de observación? o será más bien que ¿el mismo acto de observar y de medir, paradójicamente, implica perder la noción de las cosas como un todo?

Y es que el acto de observar la realidad, de medirla, juzgarla e interpretarla, lleva implícito su propia parcialización, porque cada individuo la interpretará de manera distinta en función de sus experiencias previas o de cómo esté constituía su estructura neuronal.

Desde la perspectiva cuántica, observar a la realidad en partes, dividida, está ligado invariablemente con el acto de medir e interpretar, pese a que más allá de la medida y la interpretación, la naturaleza se manifieste en su estado más puro, más virgen, ajena a los sentidos y la mente humana.

Por otra parte, desde el plano filosófico, han surgido conceptos tales como el de lógica borrosa o lógica difusa, que en la práctica plantea el surgimiento de la computación cuántica, donde una nueva era de máquinas inmensamente más potentes que las actuales, no precisarán del código binario (basado en el lenguaje de los unos y de los ceros) para procesar y generar información. Serían ordenadores más inteligentes porque funcionarían en un estado cuántico, es decir, tendrán la capacidad de procesar datos de manera holística: centrándose en el todo y no en la parte; y muy probablemente serán capaces también de imitar a nuestros cerebros, que en su esencia más profunda trabajan desde una perspectiva cuántica. Tal vez por ello tampoco podremos entendernos a nosotros mismos jamás, ya que nuestra propia lógica tendría que seguir el tipo de esquema de pensamiento difuso, el de la lógica borrosa, de cómo Dios juega a los dados.

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NUESTRO UNIVERSO CUÁNTICO: DE CÓMO LA NATURALEZA JUEGA AL CAOS

2009-04-05T16:20:00.000-07:00

por Julio García.

Uno de los siglos más productivos para la física, donde se experimentaron mayores cambios y descubrimientos, fue el siglo XX, específicamente la primera década de ese tiempo que ya se fue pero que nos sigue determinando, cuando Max Planck y Albert Einstein revolucionaron lo conocido hasta entonces, para fundar una nueva forma de observar la realidad.

La relación que une a estos dos personajes va más allá del hecho de que ambos hayan nacido en Alemania, decidieran ejercer la misma profesión y hayan sido galardonados con el Premio Nobel. A Planck, (1858-1947) se le considera el padre de la física cuántica y a Einstein (1879-1955) el padre de la Teoría de la Relatividad. Aunque uno de sus trabajos más importantes, el cual abordaremos aquí y al cual no se le otorga la suficiente relevancia, es su Teoría del Efecto Fotoeléctrico.

Primero debemos decir que la mecánica cuántica, o física cuántica como también se le conoce, está conformada por un conjunto de postulados teóricos que le dan sentido aquello que habita en el mundo del microcosmos. Hace referencia al universo subatómico que no podemos ver a simple vista, en definitiva: al comportamiento de las partículas elementales que conforman todo lo que nos rodea, incluyendo a nosotros mismos.

En 1901, Max Planck descubrió, estudiando un fenómeno físico muy interesante llamado radiación del cuerpo negro, que toda la materia que conocemos emite radiación, que la energía emitida por todos los cuerpos no es infinita (no es continua), sino que está limitada a transmitirse a través de pequeños paquetes de ondas o cuantos de energía. ¿Pero a qué tipo de energía se refería Planck en específico? Evidentemente, a aquella energía que emite la materia, que se expresa en forma de ondas electromagnéticas y que puede ser percibida por nuestros sentidos como luz. Al cuerpo matemático que le da sentido a esta explicación se le conoce como Constante de Planck y, como veremos, sirvió a Albert Einstein para plantear, luego, la Teoría Especial de la Relatividad.

Ahora bien, durante su estancia en la Oficina de Patentes de Berna, Suiza, Einstein quedó intrigado sobre los trabajos previos de Planck sobre la idea que la energía podía transmitirse en forma de partículas y no necesariamente en forma de ondas como se creía hasta entonces. Fue en estos años, nos referimos a 1905, cuando propuso su teoría del efecto fotoeléctrico, que, por cierto, le valió el Premio Nobel de Física en 1921. Con este original trabajo, Einstein propuso, básicamente, que la luz es transmitida en pequeños paquetes llamados fotones, que estos fotones son, en resumidas cuentas, las partículas de la luz. Por tanto, concibiendo a la luz como una partícula, una partícula cuantificable con energía definida, se puede comprender mejor por qué las partículas de la luz pueden interaccionar con una de las partículas que conforman a los átomos: el electrón.

De hecho, cuando miramos un objeto cualquiera, lo que en realidad estamos percibiendo de ese objeto es la interacción de la luz con la materia, aquella interminable y constante lluvia de fotones que tienen la capacidad de “excitar” a los electrones que violentamente son expulsados de los átomos. Con la ausencia de estas interacciones, probablemente estaríamos segados al mundo de la luz y, por tanto, al mundo de los objetos y la materia que nos rodea.

Pero existe un fenómeno aun más intrigante que tiene que ver con los fundamentos, con el sentido más profundo de la física cuántica. Éste fenómeno, que es la base con la que Einstein estableció la Teoría del Efecto Fotoeléctrico, tiene que ver con la dualidad caprichosa con la que se manifiesta la luz. Con el hecho de que pueda comportarse, como ya decíamos, como partícula, pero también como onda, dando lugar a la incertidumbre cuántica planteada por otro físico alemán, Werner Heisenberg, quién en la década de los XX del siglo pasado concluyó que no se puede medir al mismo tiempo la velocidad y la posición de una partícula en el mismo instante, ya que, si conoces la velocidad de una partícula determinada, desconocerás su posición, y viceversa.

Por otra parte, comprender la incertidumbre cuántica con la que se manifiesta la materia y la energía a escala subatómica (dos conceptos equivalentes según lo demostrará Albert Einstein con su famosa ecuación E=M.C2), es uno de los grandes retos que la Física tiene por delante todavía, con todo y que muchos insistan que la labor de los físicos está concluida, inclusive que aseveren que la física ha llegado a su ocaso, y que la comprensión profunda de la realidad la debamos dejar en manos, únicamente de filósofos y metafísicos.

Posiblemente la incomprensión de la física cuántica sea, paradójicamente, producto del uso de la razón y de la lógica, porque en ese universo que no vemos, entre más incomprensible es la realidad más comprensible es, pero desafortunadamente no para los humanos. En otras palabras, el método científico no encuentra explicaciones donde el caos y la incertidumbre, lo inmedible y lo incuantificable reinan. Y no por el hecho de que los métodos que utilizamos sean erróneos, o estén mal planteados, sino por ese comportamiento caótico y azaroso inherente a la propia estructura de la naturaleza. Esperemos equivocarnos con esta afirmación, y esperar a que surjan físico de la talla de Einstein o Planck, que le dieron un nuevo sentido a la realidad, probablemente intuyéndola desde el plano filosófico para llevarla luego a los terrenos de la ciencia.

Porque, a fin de cuentas, la ciencia sin un trasfondo filosófico que le de sustento, es como una máquina que carece de los engranajes necesarios para moverse, para tener sentido.

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EL PEOR ERROR DE MI VIDA: EINSTEIN, HUBBLE Y LA EXPANSIÓN DEL UNIVERSO

2009-03-22T00:10:00.000-07:00

por Julio García.

Que el universo se expande es una verdad que prácticamente ha dejado de ser puesta en entredicho por físicos y astrónomos. Sin embargo, aún hoy en día, nos seguimos preguntando por qué el universo se rige por las leyes que lo hacen ser como es y no por otro conjunto de valores.

En el primer cuarto del siglo XX, la noción de un universo en expansión resultaba contradictoria respecto a las teorías que en ese entonces se formulaban sobre cómo estaba constituida la realidad que regía los cielos, las estrellas y los planetas. En 1915, Albert Einstein (1879-1955), había propuesto una constante cosmológica para darle sentido a su famosa Teoría de la Relatividad General, que se basa en el hecho de que la fuerza gravitatoria que actúa sobre la materia no solamente influye directamente sobre la materia misma, sino que tiende a deformar (como si se tratase de una cama elástica que se deforma en función del peso que contiene), el espacio tiempo que roda al conjunto de los cuerpos.

Pero que la gravedad actuara sobre la materia y deformara el espacio y el tiempo que lo rodea no dejaba satisfecho a Einstein por varias razones: ¿cómo explicar que las galaxias estén alejadas unas de otras, que el universo sea tan inconmensurable, si la fuerza de gravedad tiende a atraer todo? ¿No debería el universo reducirse a un punto? ¿O será más bien que el universo es estático?

Para lograr que sus teorías concordaran, para que la fuerza de gravedad no redujera al universo a un punto y toda la materia colapsase sobre sí misma, Einstein propuso una constante cosmológica con la que declaró que el universo era estático, pese a que muchos, después de esta declaración, se seguían preguntando: ¿vivimos realmente en un universo rígido e inamovible?

En 1929, un astrónomo estadounidense doctorado en física de nombre Edwin Hubble (1889-1953), mientras realizaba investigaciones en el telescopio más potente de ese entonces, el telescopio Hooker del observatorio Monte Wilson de Pasadena, California, se dio cuenta que las galaxias que observaba registraban un comportamiento muy particular: tenían un corrimiento hacia el rojo. Como explicábamos en nuestro artículo anterior, y de acuerdo con el efecto Doppler, cuando la luz presenta un corrimiento hacia el rojo en el conjunto del espectro electromagnético, significa que los objetos se alejan respecto al sitio en donde se encuentra el observador, por tanto, el conjunto de galaxias que observaba Hubble, no solamente se estaban moviendo, sino que se estaban alejando unas de otras.

Es importante destacar también que los efectos de dicha expansión solamente se observan a escalas de distancias muy grandes. Por ejemplo, el conjunto de galaxias formado por el Grupo Local, al que pertenece la Vía Láctea, Andrómeda y otra treintena de galaxias más pequeñas, presenta una tendencia de acercamiento. Se cree, que dentro de 3,000 y 5,000 millones de años, Andrómeda colisionará con nuestra galaxia, ya que ésta última se acerca a una velocidad aproximada de 500,000 km/h, esto debido a la acción de la gravedad.

Ahora bien: ¿contradecían estas observaciones, esta verdad empírica implacable, las nociones de Einstein respecto al hecho de que habitamos un universo estático? Evidentemente sí. Lo que Hubble acababa de demostrar era que si las galaxias se alejan unas de otras a velocidades increíbles, entonces, inevitablemente, el universo también se expande en todas direcciones, como un globo que se infla. Si el universo se está expandiendo, debió de tener un principio (¿tendrá su ocaso?), cuando toda la materia era equiparable con una sopa homogénea, extremadamente caliente, donde era imposible distinguir entre materia y energía.

La Ley de Hubble señala también que el “corrimiento hacia el rojo de una galaxia es proporcional a la distancia a la que se encuentra”, por tanto, entre más alejada se encuentre una galaxia con respecto a otra, mayor será la velocidad con la que se aleja: mayor será, pues, la velocidad a la que se expande el universo.

Con el descubrimiento de Hubble sobre la expansión del universo, a partir del alejamiento que experimentan las galaxias a gran escala, la constante cosmológica planteada por Einstein dejaba de tener sentido. Poco tiempo después de estos hallazgos, el genio alemán consideraba su propia propuesta de un universo estático como “el peor error de mi vida”.

Sin embargo, la propuesta de una constante cosmológica por Einstein no está considerada del todo errada hoy en día si nos planteamos las siguientes interrogantes: ¿qué produce en realidad la expansión del universo?, ¿qué mueve a las galaxias para que se alejen unas de otras a velocidades cada vez más aceleradas?, ¿podría existir alguna fuerza, aún desconocida y exótica, que haga colapsar los efectos de atracción de la gravedad cuando hacemos referencia a cúmulos o racimos de galaxias en el conjunto del universo?

Para darle sentido a esta pléyade de preguntas, y muchas más que puedan surgirnos, actualmente se baraja la hipótesis sobre la existencia de un tipo de energía oscura, que estaría presente en todo el universo en proporciones mucho mayores que la materia ordinaria de la que estamos conformados todos los seres humanos, estrellas, planetas, moléculas y átomos que nos rodean, cuya sola presencia estaría ejerciendo un tipo de “presión” negativa para contrarrestar los efectos “positivos” y de atracción de la gravedad. Aunque todavía no hay consenso al respecto, algunos físicos creen que el total de energía oscura en el universo es de un 70%. Pero, ¿cómo se formó este tipo de energía?, ¿pudo estar presente desde el origen del universo mismo? Todavía nadie lo puede responder.

Pero lo que sí es muy cierto es que, en aquellos años, por un lado los descubrimientos de Hubble sobre un universo que se expande, que privilegia la noción de lo dinámico sobre lo estático, y que abre la posibilidad de que las cosas, animadas e inanimadas, tiendan a evolucionar desde un principio y hacia un final en el tiempo, y, por otro el otro, al conjunto de nociones establecidas por Einstein sobre el comportamiento de los objetos a través de la gravedad, que tienden a deformar el espacio tiempo que los rodea, dieron pie a una nueva era para la física y la cosmología. Tiempos dorados aquellos donde, sin duda, se replanteó la manera en que los seres humanos concebimos y entendemos a la realidad en el siglo XXI.

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