sábado, 4 de agosto de 2012

Tuve que traducir al inglés mi artículo más reciente para ¿Cómo ves? Aprovecho para compartirlo con ustedes, pero mejor lean la versión original en el número de este mes (se vende en puestos de periódico y Sanborn's).
http://spacetimechronicles.blogspot.mx/2012/08/prometheus-and-scientist.html

miércoles, 1 de agosto de 2012

Arena de las estrellas

Segunda entrada extraída del cajón de los recuerdos (por cierto, mi columna Las orejas de Saturno no salía en Esmas, sino en Milenio Diario; eran otros tiempos). Ésta es de 2003 o 2004.




Hasta el más ínfimo grano de arena tiene una historia interesante. Es posible que sus últimos 10,000 o 20,000 años no sean de llamar la atención –quizá los pasó a muchos metros de profundidad en las dunas de una playa o un desierto, o volando de aquí para allá en el vendaval. Algunos granos de arena milenarios (o millonarios) de las costas de Guerrero han vivido recientemente un episodio más dramático: hace unas semanas viajaron a la ciudad de México pegados en las sandalias de una niña que fue de vacaciones a la playa. En este momento van por el drenaje, arrastrados por el agua, quizá de regreso al mar. En todo caso, la aventura pronto terminará y volverán a ser pedacitos de materia inerte y olvidada. El pasado reciente de un grano de arena no es muy interesante. Pero su pasado remoto sí.
Sólo tiene historia lo que se transforma. Lo eternamente estático no puede narrar nada. Pero un grano de arena no es tan estático como nos parece. Por más milenios que lleve enterrado e inmóvil, en el pasado remoto no fue grano de arena. Alguna vez se tuvo que formar a partir de los elementos silicio y oxígeno (principalmente). La historia de todo grano de arena empieza hace miles de millones de años, en el interior de una estrella.
Poco después de la gran explosión con que empezó el universo los únicos elementos químicos que existían eran el hidrógeno y el helio (y trazas minúsculas de algunos otros). Las primeras estrellas fueron bolas de hidrógeno que al comprimirse por gravedad durante su formación se calentaron. En su interior los átomos de hidrógeno (la estructura atómica más sencilla, compuesta de un protón central alrededor del cual gira un único electrón) se despojaron de sus electrones. Los núcleos chocaban con tal fuerza que se unían para formar núcleos de helio (dos protones y dos neutrones). Ya tenemos una fábrica de helio.
Los núcleos de este elemento, más pesados que el hidrógeno, se decantan hacia el centro de la estrella y ahí se acumulan hasta que, al cabo de muchos millones de años, se agota el hidrógeno y la estrella se enfría. Al enfriarse se comprime. El centro de helio se calienta nuevamente hasta temperaturas lo bastante elevadas para que se inicien reacciones nucleares que transforman el helio en otros elementos más pesados: carbono, oxígeno y neón. Ya tenemos oxígeno para los granos de arena. Nos falta el silicio.
Cuando se agota el helio (o casi: en las delgadas capas exteriores de la estrella se seguirá fusionando hidrógeno y helio), la estrella pasa por una nueva etapa de contracción y recalentamiento que pone en marcha otra serie de reacciones nucleares que producen, ahora sí, silicio, además de azufre, magnesio y calcio. Los ciclos siguen hasta que la estrella cocina hierro, el elemento químico más pesado que se puede crear por reacciones nucleares en el interior de una estrella, pero esa es otra historia.
Ya tenemos los ingredientes de la arena, pero están atrapados en el interior de la estrella. Para sacarlos hace falta que se produzca uno de los estremecimientos más violentos de que es capaz la naturaleza: la pavorosa explosión estelar conocida como supernova. Sólo las estrellas más gordas llegan a ser supernovas. El sol, por ejemplo, no tiene la masa suficiente para llegar a ser supernova, lo cual puede ser tranquilizador si a usted le quita el sueño lo que sucederá dentro de miles de millones de años.
La estrella agonizante ha adquirido una estructura de capas concéntricas como las de una cebolla, en cada una de las cuales se lleva a cabo una reacción nuclear distinta. En el centro se acumula hierro, que no sirve como combustible nuclear para la estrella. El momento final llega cuando la presión en el centro de la estrella es tan grande que los electrones de los átomos de hierro chocan con protones para formar neutrones. El centro de la estrella se contrae repentinamente, dejando sin apoyo a las capas externas, que se precipitan hacia dentro con una energía tremenda. El colapso del centro de hierro se para en seco y genera una onda de choque que se desplaza hacia fuera, hasta que se topa con el material de las capas de cebolla. La estrella se desintegra, emitiendo por unas semanas más energía que una galaxia completa. En esa explosión se forman los elementos químicos que faltaban. Lo que queda de la estrella es una nube de gases en expansión y en el centro de la nube, una esfera supercomprimida que se llama estrella de neutrones.
La nube está repleta de materiales para la construcción de muchas estructuras nuevas e interesantes, pero quedémonos, de momento, con nuestro modesto grano de arena. No es tan modesto: su genealogía se extiende hasta las estrellas.

miércoles, 25 de julio de 2012

Interactividad

Entrada especial. Escribí este texto en 2003 o 2004, cuando tenía una columna titulada Las orejas de Saturno en un portal de internet muy popular por la época. Buscando en las entrañas de mi computadora me encontré la carpeta donde tenía guardadas todas mis colaboraciones y me pareció buena idea compartirlas con ustedes en este blog para darle un poco más de movimiento.





Museos en la Ciudad de México hay muchos, pero no tantos son de ciencias. Los museos de ciencias existen desde el siglo XVIII. Primero fueron colecciones de objetos curiosos que algún personaje exhibía en vitrinas en su casa para edificación de sus amigos. En estos “gabinetes de curiosidades” el visitante podía maravillarse con fósiles, esqueletos de animales exóticos, arte de países lejanos y cabezas reducidas del Amazonas, pero sólo podía ver, no tocar. En el siglo XX el acento pasó del ver al hacer. Por eso el lema de los museos de hoy es “prohibido no tocar”, y desde hace unos 20 o 30 años se habla de museos interactivos.
         ¿Qué entienden ustedes por interactivo? Para mí es un lugar donde el visitante se relaciona con el elemento de exposición más allá del simple mirar el objeto y leer la cédula. Por desgracia, el concepto de museo interactivo surgió más o menos al mismo tiempo que el boom de las computadoras y muchos entendieron “interactivo” como sinónimo de mecanizado y computarizado. El resultado es una idea muy difundida de que para hacer equipos interactivos forzosamente hay que ponerles computadoras con simulaciones y juegos de video, botones que echen a andar algún mecanismo, y en el peor de los casos, libros de texto disfrazados de hipertexto, como si leer en la pantalla fuera una experiencia más intensa que leer en papel. La interactividad resulta muy pobre. He visto equipos cuya interactividad consiste en que el visitante aprieta un botón. Un mecanismo hace lo demás. En todos los casos, un texto le explica al visitante exactamente cómo debe interpretar lo que ve. “¿Qué hacer?” dice la cédula, y responde sin demora cómo poner en marcha el equipo. “¿Qué sucede?” propone de inmediato, como si no quisiera darle al visitante oportunidad de averiguarlo por sí mismo.
         En inglés los museos interactivos llevan el calificativo de hands-on, que indica que ahí se va a usar las manos. Pero hay muchas maneras de interactuar sin meter las manos. En los museos de vanguardia es interactivo cualquier elemento de exposición que propicie un cambio mental en el visitante. Un poema que te sacude el alma es interactivo (pero sólo si te sacude el alma); una imagen que te hace soñar también (pero sólo si te hace soñar).
         La semana pasada (o sea, en 2003 o 2004) subí a la sala de exposiciones temporales de Universum, el museo de ciencias de la UNAM, a ver la nueva exposición de algas (se llama Algo sobre Algas; qué pena, desperdiciar la oportunidad de ponerle Son Algas). Me acompañaban mis amigos Estrella Burgos, editora de la revista ¿Cómo ves?, y Miguel Alcubierre, investigador del Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM. De regreso a mi oficina pasamos por la sala Conciencia de nuestra ciudad, donde se encuentra el que, en mi opinión, es el mejor equipo de todo el museo (en la época aún no existía Google Maps): una foto gigante de la Ciudad de México tendida en el suelo e iluminada desde abajo. Unas placas de plexiglás transparente permiten al visitante caminar sobre la foto. La imagen es suficientemente nítida para distinguir casas individuales (hasta hace poco hubo una foto más nítida –se distinguían coches—, pero era de 1993; la de hoy es de 2000 y se hizo originalmente para la exposición ABCDF).
         “Aprovechando que nos queda de paso”, les había dicho yo a Estrella y Miguel para tranquilizarlos dando a entender que aquello era cosa de cinco minutos. Nos quedamos 45, ubicando nuestras casas, siguiendo a pasitos de gallo-gallina nuestras respectivas rutas diarias a la UNAM, comparando distancias, poniendo el dedo en Universum (¡se ve el voladizo triangular de la entrada!), localizando hitos (en el Toreo se alcanza a leer “Labastida”, era época de elecciones), y admirándonos de la cantidad de cráteres volcánicos que hay al sur de la ciudad. Observamos que al poniente, por Interlomas, Santa Fe y el Desierto de los Leones, el trazo de las calles muestra que esos barrios están en las montañas. Vimos que el aeropuerto es inmenso (y que ese día había tres Boeing 747). Nos reímos de una aglomeración de Combis claramente visible en el Metro Chapultepec.
La foto hace soñar. Yo he visto a un montón de jóvenes visitantes tendidos panza abajo con los pies levantados y la barbilla apoyada en las manos, perdidos en el reconocimiento de su barrio. Como en todos los mapas públicos, el punto que corresponde al emplazamiento del mapa lleva las marcas de los miles de dedos índices que lo han tocado (“mira, estamos aquí”).
La foto de Conciencia de nuestra ciudad –casi sobra decirlo—no tiene ni un solo botón y la computadora más cercana está a 20 metros. Con todo, difícilmente se podría imaginar una pieza de exposición más interactiva. Ya en la calle el visitante ve la urbe con otros ojos: ha ocurrido una transformación. También es posible que note que dejó el corazón en esa foto. Tendrá que volver a recogerlo.

viernes, 20 de julio de 2012

Mictlantecuhtli en el espacio

El 19 de enero de 2006 partió hacia el planeta Plutón la misión New Horizons de la NASA. Siete meses después Plutón dejaba de ser oficialmente planeta por decisión consensuada de la Unión Astronómica Internacional (UAI).

Uno de los problemas era que desde los años 90 habían empezado a aparecer objetos de masas y órbitas parecidas a las de Plutón y se esperaba que aparecieran muchos más. Con tantos nuevos planetas (posiblemente miles) iba a ser necesario volver a definir "planeta".

Otro problema era la historia de Plutón.

Percival Lowell era un millonario de Boston que a fines del siglo XIX se obsesionó con los supuestos canales de Marte y usó parte de su fortuna para construir un observatorio en Flagstaff, Arizona. Lowell siempre creyó que veía los canales de Marte. Por suerte, su observatorio también se dedicó a cosas más serias. A principios del siglo XX muchos astrónomos pensaban que en lo profundo del sistema solar podía haber planetas desconocidos. Neptuno se había descubierto hacía unos 80 años gracias a que se sospechaba que las pequeñas desviaciones de la órbita de Urano se debían a los tirones gravitacionales que le daba otro cuerpo desconocido; ¿por qué no podría haber otros objetos más allá de Neptuno? Al hipotético planeta se le llamó "planeta X" y en 1906 Lowell lanzó la búsqueda del desconocido desde su observatorio.

Lowell murió en 1916 sin saber (ni él ni nadie) que su observatorio había captado dos imágenes muy tenues de un objeto desconocido en 1915. En total se sabe de 16 "predescubrimientos" de Plutón (fotografías en las que retrospectivamente se ha visto que aparece, sin que lo supieran los autores de las fotos). Luego el observatorio se vio enfrascado en un desagradable litigio con Constance Lowell, viuda del millonario, que quería para su bolsillo el milloncito de dólares que su marido había legado a la institución. La búsqueda del planeta X se atrasó unos años.

El 1929 el director del observatorio le encargó la búsqueda al novato Clyde Tombaugh, recién llegado de Kansas a sus 23 años. El joven escudriñó el cielo tomando fotos con el telescopio. Cuando tenía dos fotos de la misma región del cielo en momentos distintos, las montaba en un comparador, artefacto que sirve para ver dos fotos cambiando de una a otra instantáneamente. Esto facilita el percibir puntos de luz que hayan cambiado de posición entre una imagen y otra: se produce un efecto parecido al de los fotogramas de una película y uno percibe el cambio como un movimiento. El 18 de febrero de 1930 Tombaugh encontró un objeto nuevo. Se tomó unos días para confirmar usando más fotos y el 13 de marzo el Observatorio Lowell anunció el descubrimiento del noveno planeta del sistema solar. Como narré aquí, al planeta le pusieron Plutón (dios romano del inframundo) por sugerencia de una niña de 11 años llamada Venetia Burney. (La viuda de Lowell, no contenta con tratar de quitarle un millón de dólares al observatorio en 1916, propuso que el planeta se llamara  "Constance", como ella.)

En las fotos de Clyde Tombaugh el nuevo planeta era una mancha difusa apenas visible. Con los instrumentos de la época no se podía saber nada más allá de su órbita. Las primeras estimaciones de la masa de Plutón daban valores cercanos al de la masa de la Tierra, pero conforme fuimos conociéndolo mejor la masa calculada original se fue reduciendo. En 1978 el astrónomo James Christy se dio cuenta de que Plutón estaba formado por dos objetos casi del mismo tamaño analizando fotos nuevas y viejas. En otras palabras, Plutón tenía un satélite, al que se llamó Caronte (por el barquero que llevaba las almas a la isla de los muertos cruzando la laguna Estigia). Observando la danza de los dos objetos se pudo calcular con mucha precisión la masa de Plutón: 0.2 % la de la Tierra. La luna es más de cinco veces más pesada. Empezaban las dudas de la planetitud de Plutón.

En 2005 un equipo de científicos llamado Proyecto de Búsqueda de Compañeros de Plutón encontró dos lunas más usando el Telescopio Espacial Hubble. Hoy se llaman Nix (diosa de la noche, creo) e Hidra (serpiente multicéfala). El vecindario de Plutón es más complicado de lo que se esperaba. Tal vez por eso Mark Showalter, del Instituto SETI, y su equipo han estado examinando la región para detectar posibles peligros para la nave New Horizons. En esa búsqueda, Showalter y sus colaboradores encontraron dos satélites más que giran alrededor de Plutón y Caronte: uno en julio de 2011 y otro hace unos días, en julio de 2012. En vista de que podrían aparecer más, Showalter ha decidido esperar para sugerir nombres oficiales (los nombres de los cuerpos espaciales tienen que ser aprobados por la UAI). Por el momento, las nuevas lunas de Plutón se llaman P4 y P5.

El descubrimiento de P4 y P5 ha dado nuevo aliento al debate que se abrió desde que la UAI reclasificó a Plutón como "planeta enano". El asunto produjo reacciones emotivas: el público que aprendió en la escuela los "nueve planetas" se niega a que su conocimiento  se haga caduco por decreto; también produjo reacciones profesionales: los científicos de la misión New Horizons no quieren estudiar tan solo un planeta enano, clasificación que suena un poco a que Plutón es hoy un ciudadano de segunda (como seremos muy pronto los mexicanos que no votamos por el PRI). Otros astrónomos también se oponen a la degradación (es un decir) de Plutón. Tanto así, que en 2008 la UAI sostuvo un debate profesional al cabo del cual algunos astrónomos propusieron una clasificación especial para el objeto extraño de las cinco lunas: "plutoide". Este nombre casi no se usa; por suerte, porque suena horrible.

Entre que si son peras o son manzanas, yo quiero proponer un nombre para P4 o P5. Puesto que todo lo relacionado con Plutón se refiere al inframundo, propongo con orgullo tenochca ponerle "Mictlantecuhtli", que es aproximadamente el equivalente náhuatl de Plutón. ¿Creen que prospere mi propuesta? (¿Se imaginan a los astrónomos extranjeros pronunciando Mictlantecuhtli? Yo no.)

viernes, 6 de julio de 2012

Por qué tanta alharaca con el bosón de Higgs

"Gracias, naturaleza", dijo Fabiola Gianotti el miércoles pasado ante un público de físicos, periodistas y curiosos. Se refería a que la partícula más buscada de toda la física había resultado tener una masa ubicada en un rango que hará fácil estudiarla más a fondo ahora que por fin apareció. El auditorio del CERN estaba abarrotado. Otros auditorios adonde se envió la señal por Internet también: especialmente el de la Conferencia de Física de Altas Energías 2012, en Melbourne, Australia, y el del Fermilab, laboratorio de investigación de partículas elementales ubicado cerca de Chicago.

Gianotti es la portavoz del experimento Atlas, un consorcio de científicos de muchos países que trabajan con los datos que provienen del detector Atlas del Gran Colisionador de Hadrones (LHC son las siglas en inglés). El Atlas es uno de los dos detectores encargados de recoger datos de los miles de millones de choques de protones que produce el LHC. El otro gran experimento, también nombrado por el detector con el que trabaja, es el CMS (Compact Muon Solenoid... es una historia larga). Su portavoz, Joe Incandela, estaba presente en el estrado con Fabiola Gianotti, el director del CERN y otros para anunciar que ambos detectores tenían por fin sólida evidencia de una partícula hasta entonces nunca vista. La nueva partícula, cuyos primeros indicios aparecieron vagamente en los datos desde diciembre de 2011, se parece al esperado bosón de Higgs.

Pero, ¿es el bosón de Higgs? ¿Qué cara debería tener? De momento, los 800,000 millones de colisiones analizadas (de donde no surgieron más de 200 encuentros en la oscuridad con la dichosa partícula) sólo nos dan un atisbo de la partícula, como si viéramos a una persona acercarse a través de un vidrio empañado. Los físicos son gente precavida, antes que nada: pese a que llevan por lo menos dos años, sino es que 10 o incluso 40, buscando el bosón de Higgs, y pese a que los países del consorcio que financia al CERN se gastaron 10,000 millones de dólares en el LHC, los físicos no están dispuestos a cantar victoria sin estar completamente seguros. Ahora bien, por el momento sólo están seguros de haber encontrado una nueva partícula, más no de su identidad.

El bosón de Higgs es la última pieza que faltaba encontrar para completar el rompecabezas más grande, hermoso y profundo de toda la física: el que explica qué es la materia y cómo funciona. El rompecabezas se llama Modelo Estándar y se construyó con el trabajo de muchos físicos (entre ellos un buen número de premios Nobel) desde los años 50. El Modelo Estándar se consolidó durante los años 70 como la teoría más completa de las partículas elementales y sus interacciones (todas menos una: la gravedad, que no se ha dejado describir con las mismas técnicas matemáticas que las fuerzas eléctricas, magnéticas y nucleares).

El Modelo Estándar es como el libreto de una obra de teatro: nos dice quiénes son los personajes (las partículas elementales de las que está hecho todo) y cómo interactúan (las interacciones posibles entre ellas). Como teoría física es muy poderosa porque, además de describir el comportamiento de personajes que ya se conocían cuando se consolidó el modelo, incluye también otros personajes que deberían existir para que el drama funcione bien; dicho de otro modo, predice la existencia de partículas que no se habían detectado experimentalmente.

Todas las partículas predichas por el Modelo Estándar han ido apareciendo a lo largo de los años en experimentos con aceleradores de partículas en Europa, Estados Unidos y Japón, básicamente. Pequeño problema: en el Modelo Estándar las partículas como los electrones, protones y neutrones no tienen masa, lo que las obliga a moverse continuamente a la velocidad de la luz (exigencias de la teoría de la relatividad, incluida en el Modelo Estándar). Sin embargo, estas partícuals sí tienen masa. Si no, sería imposible que se estuvieran quietas lo suficiente como para formar átomos, moléculas, personas, planetas y galaxias. ¿Qué hacer?

Simplemente imponer las masas metiéndolas forzadamente en las ecuaciones no sirve. Hacerlo desbarajusta todo el modelo y las ecuaciones empiezan a dar resultados infinitos para propiedades que sabemos que no son infinitas. Hay que ser más sutil. En 1964, Peter Higgs, Robert Brout, François Englert, Gerald Guralnik, Carl Hagen y Tom Kibble propusieron más o menos independientemente una manera sutil de hacer entrar la masa en la física de partículas: añadir un nuevo campo de fuerza (o una nueva interacción) que tuviera el efecto de obstruir el paso de cada partícula más o menos, según su masa. Yo me lo imagino como meter rugosidades en una pista de patinaje antes lisa, pero en un concurso que lanzó en los años 90 el ministro de ciencia del Reino Unido se propuso la siguiente imagen para explicar la acción de este campo de fuerzas sobre las partículas con masa: un cuarto lleno de gente por el que tiene que pasar una celebridad. Si no hubiera gente (si no hubiera campo de Higgs), la celebridad podría cruzar el cuarto sin disminuir su velocidad (la partícula podría desplazarse a la velocidad de la luz como si no tuviera masa). Pero la gente, al verla, se arremolina a su alrededor, obstruyéndole el paso, y mientras más célebre sea la celebridad (mientras mayor sea su masa), más gente la abruma (más interactúa con el campo de Higgs). Si un observador externo sólo viera a la celebridad (como en nuestros experimentos, en los que sólo vemos las partículas y no el campo de Higgs), el efecto de las otras personas se manifestaría como una renuencia a moverse idéntica a la propiedad que conocemos en el mundo macroscópico como masa. Así pues, el campo de Higgs (que, en justicia, debería de ser el campo de todos los otros amigos también) da naturalmente masa a las partículas elementales que en el Modelo Estándar sin campo de Higgs no la tenían.

Todos los campos de fuerza (el electromagnético y los de las dos fuerzas nucleares, que sólo actúan a distancias atómicas) se describen en la física moderna por medio de la muy general teoría cuántica de campos. En esencia, esto quiere decir que el campo ejerce su efecto sobre las partículas que lo padecen intercambiando con ellas un tipo de partícula mensajera: si dos electrones libres se acercan uno a otro y se repelen, cambiando de trayectoria, se lo podemos achacar a que se enviaron un fotón, que es la partícula mensajera del campo electromagnético. De la misma forma, el campo de Higgs tiene una partícula mensajera: el dichoso bosón de Higgs...o debería tenerla, si existiera. Para saber si efectivamente la masa proviene de la interacción de todas las partículas con un hipotético campo de Higgs había que producir y detectar bosones de Higgs, así de fácil.

Sólo que no era tan fácil. Aunque la teoría no permitía saber qué tan pesado sería el bosón de Higgs, sí se sabía que debería de ser mucho más pesado que un protón o un neutrón. Los físicos fabrican partículas destructivamente: haciendo chocar otras partículas a grandes velocidades. Mientras más rápido vayan cuando se produce el encontronazo, más energía disponible hay para producir nuevas partículas. Para producir partículas gordas como el bosón de Higgs había que hacer chocar partículas a velocidades tremendas, es decir, con energías tremendas. El rango de energía en que se esperaba que apareciera el bosón de Higgs estaba apenas al alcance del acelerador de partículas más potente de antes del LHC, que era el Tevatrón del Fermilab. El Tevatrón operó desde el año 2000 hasta fines del año pasado sin detectar inequívocamente el bosón de Higgs. Ahora los físicos del LHC nos anuncian que han pescado una partícula nueva en un rango de energía que quizá estaba al alcance del Tevatrón. Los físicos del Fermilab están analizando el enorme rimero de datos que quedan por analizar de esa difunta máquina; pero será en vano: el LHC se les adelantó, y si este año caen premios Nobel, irán a parar a las colaboraciones Atlas y CMS, o posiblemente en manos de Higgs y compañía.

El miércoles, en la ceremonia, Higgs apenas podía contener las lágrimas de emoción cuando dijo: "Nunca pensé que llegaría a ver este momento". También andaban por ahí los otros padres del bosón de Higgs, invitados por el CERN desde días antes. De hecho, estas invitaciones delataron el propósito de la reunión convocada por el CERN: ¿de qué más podría tratarse, con esos invitados especiales?

"Los resultados son muy preliminares", advirtió Fabiola Gianotti. Faltan muchos datos para que el vidrio se desempañe y podamos ver con claridad al personaje que se acerca por el rango de energía de 125 GeV (magnitud que da la masa de la partícula en términos de la energía que hizo falta para producirla). Quizá para diciembre, dijo Gianotti.

Confieso que yo ya estaba un poco cansado de los anuncios relacionados con el bosón de Higgs. Todos eran lo que yo llamo antinoticias: "el CERN anuncia, otra vez, que en realidad no ha encontrado el bosón de Higgs con ningún grado de confianza digno de ese nombre", era el resumen cada vez. El anuncio del miércoles 4 de julio de 2012 fuedistinto: ahora sí hay certeza de que tenemos en mano una nueva partícula. Falta que sea el bosón de Higgs. Hay tres posibilidades, que enumero en orden de interés creciente: 1) que sí sea el bosón de Higgs (opción más aburrida, que sólo confirmaría que el Modelo Estándar es correcto), 2) que sea una partícula parecida al bosón de Higgs, pero no igual (lo que sugiere nuevos caminos que explorar) y 3) que sea algo totalmente inesperado. Ésta sería la posibilidad más emocionante, porque cambiaría por completo un panorama en el que los físicos han vivido los últimos 30 o 40 años. Habría que replantear el Modelo Estándar, o bien partir en nuevas direcciones. Los físicos son como Sherlock Holmes: se aburren si no tienen misterios que resolver. Los casos resueltos en el pasado no los consuelan de estar sin un buen misterio al que hincarle el diente. Pero, por ahora, tendremos que esperar a ver si hay un nuevo caso para Sherlock Holmes.

viernes, 8 de junio de 2012

"¡Fuera abajo!"

Al pie del Cerro del Chapulín, en el Bosque de Chapultepec, hay un parque fragante y hermoso en plena Ciudad de México. Ahí habita una especie de árbol muy de por acá, el ahuehuete, conocido por longevo en la cultura náhuatl (también muy de por acá). Algunos ahuehuetes de Chapultepec tienen su edad pintada en el tronco: 600 años, 700 años, 800 años... Estos vetustos árboles han estado en pie desde antes de la fundación de la ciudad de Tenochtitlan, que ya es decir.

Hace unos años andaba yo paseando por ahí cuando descubrí esas etiquetas tan evocativas. Yo sabía que la edad de un árbol se sabe contando los llamados anillos de crecimiento, que se aprecian en la sección transversal del tronco. ¿Cómo se podía saber la antigüedad de los ahuehuetes de Chapultepec sin haberlos cortado? Confieso que yo no lo sabía hasta hace bastante poco, pero se hace así: se extrae con una barrena especial una muestra cilíndrica del tronco y se le cuentan los anillos tranquilamente en el laboratorio, con un microscopio. Para mí fue una revelación y un alivio saber que la cosa se podía hacer sin matar al árbol.

Con todo, hay veces en que no es así de fácil. Le pasó a Donald Currey en 1964. Currey era  a la sazón estudiante de posgrado de la Universidad de Carolina del Norte. Estaba escribiendo una tesis acerca del clima durante el periodo histórico que los paleoclimatólogos conocen como "la pequeña glaciación": periodo de unos 500 años durante el cual bajó la temperatura media mundial, lo que tuvo consecuencias desde biológicas hasta políticas. Para eso Currey necesitaba muestras de tronco de árboles antiguos y los encontró en un bosquecillo de pinos viejísimos en una montaña en Nevada, Estados Unidos, donde se presentó con una barrena extractora elegantísima importada de Suecia.

Los árboles de este bosquecillo eran muy antiguos. Tenían ramas retorcidas y troncos llenos de nudos, como si los hubieran sacado del bosque maldito de Blanca Nieves, o de Harry Potter (referencia que no se le pudo haber ocurrido a Currey en 1964). El joven investigador escogió uno y le clavó la barrena. Cric...cric...cric... iba girando la barrena al tiempo que penetraba en el tronco del matusalén arbóreo. Cric... cric... ¡CRAC! Currey se quedó con la manivela de la barrena en la mano: el aparato se había roto los dientes contra el duro y antiguo tronco. Sin barrena de refacción y con los tiempos académicos encima (tenía que regresar a su universidad con datos para su trabajo), Currey fue al Servicio Forestal a pedir ayuda. Ahí le dijeron que, en vista de que había muchos otros árboles antiguos, ¿por qué no talaba su árbol y se llevaba unos pedazos de tronco para estudiarlos? El joven regresó con una sierra mecánica y echó por tierra al anciano, uno de muchos --pensó--, ¿qué daño podía causar su muerte? (Recuérdese que eran otros tiempos: aún no nos preocupábamos tanto por conservar la naturaleza y mucho menos cada organismo individual.) Muy ufano, Donald Currey se fue a su laboratorio a contar anillos de crecimiento pacientemente con la nariz clavada en el microscopio: uno, dos, tres, cuatro...

Cuando terminó había contado cerca de 4900 anillos. El árbol más antiguo que se conocía entonces tenía 300 años menos. Para desgracia de Currey, la gente de la localidad de Nevada cerca de la cual crecían esos árboles se habían encariñado con éstos y hasta les habían puesto nombres. El de Currey se llamaba Prometeo. El individuo que le puso el nombre montó en cólera, con toda razón, y escribió un artículo en el periódico. Los medios asediaron a Currey, acusado de haber matado al organismo vivo más antiguo del mundo. El joven, abrumado, se escondió en su laboratorio y trató de pasar inadvertido, como hacen muchos científicos tras un encontronazo de esta naturaleza con los medios de comunicación. Veinticinco años más tarde aún le costaba trabajo hablar del asunto, como atestigua una entrevista que le hicieron en esa época.

Ahora bien, Currey mató (quizá la palabra sea excesiva en sus connotaciones) al organismo más antiguo conocido en la época, pero eso no quiere decir que Prometeo fuera el árbol más antiguo a secas. Seguramente por ahí hay otros que pueden ser más antiguos sin que lo sepamos; la distinción que hacía de Prometeo un individuo tan especial, y por lo tanto hacía su muerte tan impactante, es un poco engañosa, o por lo menos falta de sustancia. Pero no hay que menospreciar con razonamientos lógicos el impacto de las emociones. Desde luego que se justifica la reacción de la comunidad a la acción de Currey, pero no se justifica haber condenado al joven al ostracismo. Hoy en día, gracias en parte a la muerte de Prometeo, hoy la región es un área protegida y creo que hasta su especie goza de protección especial, pero Currey, quien murió en 2003, nunca se recuperó del shock.

viernes, 18 de mayo de 2012

Mecánica de la transa

Dan Arielli es profesor de psicología y economía conductual en la Universidad Duke. Se interesó en la transa (al menos en estudiarla, no tanto en cometerla) cuando sucedió el escándalo de Enron (y desde entonces, vaya que si ha tenido material de estudio). En concreto, Arielli se interesa en los mecanismos mentales que rigen la trampa y la mentira.

Todos nos creemos excelentes personas, pero ante la oportunidad de hacer trampa para obtener beneficios inmerecidos, es bien sabido que hasta el justo peca. ¿Por qué peca el justo? El punto de vista tradicional es que el justo, ante la oportunidad de pecar, sopesa costos y beneficios --hace un análisis económico, pues-- tomando en cuenta tres factores: cuánto puedo ganar si hago trampa, cuáles son las probabilidades de que me descubran y qué tan grave es el castigo. Arielli lo pone en duda. Para probar cómo funciona el mecanismo de la transa, Arielli hizo una serie de experimentos psicológicos.

En uno se les daba a los participantes una hoja con 20 problemas matemáticos sencillos para ver cuántos podían resolver en cinco minutos, y se les prometía un dólar por problema resuelto. Al final de este lapso, se les pedía su hoja. Los participantes resolvieron en promedio cuatro problemas.

A otro grupo se le ofrecía lo mismo, pero en vez de entregar la hoja de problemas resueltos, solamente tenían que decir cuántos problemas habían resuelto. Milagrosamente en esta prueba el promedio de problemas resueltos subió a siete.

Arielli concluye que el problema de la transa no es que haya unos cuantos individuos muy tramposos. Sí los hay, pero los sobrepasan en número y en daño que le hacen a la sociedad las personas que cometen pequeñas transas ocasionalmente sin dejar de tener la conciencia tranquila. Es muy decepcionante, dice Arielli: mucha gente hace trampa. Pero, visto de otra manera, es muy alentador: los grandes sinvergüenzas son unos cuantos. Los números del asunto dicen las cosas de una manera más clara. En 30,000 participantes en los experimentos de Arielli sólo hubo 12 grandes tramposos, a causa de cuyas transas los experimentadores pedieron unos 150 dólares. Pero también hubo 18,000 tramposos de ocasión, que hicieron pequeñas trampas, las cuales, sin embargo, les costaron a los experimentadores cerca de 40,000 dólares. Así pues, la sociedad quizá pierde mucho más por los que hacen pequeñas trampas ocasionalmente y se quedan con la conciencia tan tranquila.

Dan Arielli observa que tenemos en la mente un mecanismo para engañarnos a nosotros mismos y seguir pensando que somos buenas personas pese a las pequeñas trampas que hacemos a veces. ¿Cómo manipular este mecanismo autojustificador para saber si existe?

En otra serie de experimentos, Arielli les pidió a los participantes que enumeraran una de dos cosas: 1) 10 libros que hubieran leído en la escuela, o 2) los 10 mandamientos. Luego, como en el experimento anterior, les ofrecía un dólar por ítem recordado... y la ocasión de hacer trampa. Del grupo de los 10 mandamientos nadie fue capaz de recordarlos todos, pero ante la oportunidad de ganarse unos dólares inmerecidos, se mantuvieron firmes. Nadie hizo trampa. El resultado no tuvo que ver con el número de mandamientos que lograran recordar, ni con la religiosidad de los participantes: ni uno sólo mintió. En otra prueba, los experimentadores hicieron a los participantes firmar el código de honor de la universidad antes de empezar, pero rompiendo la hoja para que no hubiera forma de comprobar que habían firmado. Nadie hizo trampa. Lo que es muy interesante, señala Arielli, porque la universidad no tenía código de honor.

Arielli concluye que lo que nos decide a hacer trampa aunque no seamos personas especialmente tramposas es la posibilidad de justificarnos ante nosotros mismos, de inventar una narrativa a la luz de la cual no salgamos tan mal parados de la transa. No es un cuento para engañar a los demás, sino a nosotros mismos. Los experimentos sugieren que este mecanismo nos permite hacer trampa sin sentirnos mal si, por ejemplo, los demás también hacen trampa. También es más fácil caer en tentación si lo que obtenemos no es dinero en efectivo, sino, por ejemplo, fichas que luego se intercambian por dinero. Esta pequeña distancia entre el dinero y nuestras operaciones tramposas nos baja el índice de ética, lo que preocupa a Arielli, porque en la economái de hoy casi no hay transacciones que se hagan directamente con dinero. Y también transamos con más facilidad si creemos que es por una buena causa, como Robin Hood.

Todo esto demuestra que la mecánica de la transa no obedece al modelo económico que todos pensábamos (costo-beneficio entre botín y castigo). Sin embargo, la educación y las políticas para evitar transas están basadas en este modelo. Arielli sugiere que estas cosas requieren una profunda transformación.