Espera un segundo

Las vacaciones de Navidad serán más largas este año. Permítanme explicar por qué.

Hace mucho tiempo, en la página editorial de un periódico de la Ciudad de México, un conocido escritor expresó su opinión acerca de la teoría del Big Bang del origen del universo: según él, no podía ser por varias razones que no recuerdo, pero no importa, porque eran bastante inocentes de ciencia.

Recuerdo que el escritor decía también que no había el menor indicio de que la rotación de la Tierra se estuviera frenando, no sé a santo de qué. Se equivocaba en esto también: no sólo hay indicios, es un hecho impepinable. La luna hace subir y bajar la marea dos veces al día. Este subir y bajar de las aguas, que ocurre en cada lugar según esté la luna alta en el cielo o no, ejerce una fuerza de fricción sobre la parte sólida del planeta, como los frenos de un coche. Poco a poco, la fricción le va robando energía al movimiento de rotación del planeta. Podríamos decir que es la luna la que nos está robando esa energía, pues conforme la Tierra se frena, la luna se aleja. Así, el día solar va siendo cada vez más largo. Pero no hay que preocuparse mucho: el efecto es de 1.7 milisegundos por siglo. Para todo fin práctico es como si no existiera… bueno, casi para todo fin práctico. Desde los años 60, cuando el tiempo civil dejó de regirse por el movimiento de la Tierra y empezó a gobernarse por la marcha de un equipo de relojes atómicos distribuidos por todo el mundo, la hora exactísima de esos relojes atómicos va dejando atrás a la hora solar (que depende de la rotación de la Tierra). Por lo tanto, de vez en cuando hay que hacer ajustes.

Es como el año bisiesto. Desde hace miles de años se sabe que el ciclo de las estaciones no se repite exactamente cada 365 días, sino cada 365 días y pico. Desde tiempos de Julio César, por ahí del 50 antes de Cristo, se sabe que el pico es de alrededor de un cuarto de día. Así, cada cuatro años los solsticios y equinoccios se retrasan un día del calendario, lo cual no es demasiado grave a corto plazo, pero al paso de los siglos se vuelve una verdadera monserga. En esa época se modificó el calendario de 365 días insertándole un día extra cada cuatro años para compensar por la enojosa falta de exactitud de la naturaleza. Siglos más tarde se reconoció que el pico era de un poco más de un cuarto de día: para el siglo XVI el calendario juliano ya iba atrasado como 11 días. El equinoccio de primavera ocurría alrededor del 10 de marzo. Para tomar en cuenta la fracción de día extra se modificó nuevamente el calendario. Primero se decretó un salto de 10 días: del 5 de octubre de 1582 se pasó al 15 de octubre. Luego se añadió la regla de que los años bisiestos acabados en 00 dejaban de ser bisiestos, a menos de que también fueran divisibles entre 400 (el 2000 fue el primer año acabado en 00 que fue bisiesto desde 1600). Qué horrible enredo.

Para complicar las cosas, la rotación de la Tierra no sólo se va frenando. En el interior del planeta se mueven grandes masas de magma caliente. El momento de inercia de la Tierra está cambiando todo el tiempo, como una patinadora que al dar vueltas estirara y encogiera los brazos. El efecto es muy pequeño, pero detectable con relojes atómicos. Por lo tanto, hay una componente impredecible en los cambios de la velocidad de rotación del planeta (de hecho, parece que el terremoto de 2004 en el océano Índico la alteró ligeramente). Para mantener coordinados el tiempo medido con relojes atómicos y la hora solar, o la rotación del planeta, de vez cuando un organismo internacional basado en Alemania decide insertar “segundos bisiestos”, ya sea el 30 de junio o el 31 de diciembre del año en cuestión. Así, el 31 de diciembre de 2008, y con él las vacaciones de navidad, será un segundo más largo.

Los segundos bisiestos son una pesadilla para los programadores de computadoras que requieren medir el tiempo con toda precisión. Y lo serían para los programadores de los satélites del Sistema Mundial de Localización si no fuera porque el sistema GPS lleva su propia escala de tiempo sin ocuparse de las vicisitudes de la rotación de la Tierra. Los segundos bisiestos tienen sus críticos, quienes alegan que éstos generan más problemas de los que resuelven. Con todo, no han logrado convencer al Servicio Internacional para la Rotación de la Tierra y Sistemas de Referencia.

Disfruten sus vacaciones largas. ¿Qué van a hacer en ese segundo extra?

Planetas por doquier

En la ciencia nada es hasta que no se comprueba, y sobre todo hasta que no convence a una comunidad muy exigente. Con todo, yo creo que, desde el siglo XVII, nadie dudó seriamente que hubiera planetas en otras estrellas. La certeza no vino hasta el 6 de octubre de 1995, cuando Michel Mayor y Didier Queloz, de la Universidad de Ginebra, anunciaron que habían detectado un planeta girando alrededor de la estrella 51-Pegasi. Su artículo no tardó en convencer a la comunidad astronómica. Desde entonces los astrónomos han detectado 329 planetas extrasolares, como se les llama.

Detectar planetas en otras estrellas no es cosa fácil. Las estrellas -incluso las más cercanas- están a distancias enormes. Por si fuera poco, un planeta es un objeto comparativamente diminuto. Los planetas que giran alrededor de otras estrellas están inmersos en el brillo deslumbrante de su estrella madre. Así pues, no podemos "verlos" como vemos Júpiter o Marte, digamos. Hay que detectarlos por métodos indirectos: midiendo el bamboleo de la estrella a lo largo de los años, examinando la intensidad de la luz de ésta para ver si tiene variaciones periódicas que indiquen que algo le está pasando por enfrente, u obstruyendo por medio de un filtro la luz de la estrella para ver si así se dejan ver los minúsculos planetas. Hay otros métodos, pero éstos son los clásicos. Así se puede saber la masa de los planetas, la distancia a la que se encuentran de sus estrellas y lo que tardan en dar una vuelta (aunque son inferencias, no mediciones directas).

Lo malo es que, hasta hace poco, estos métodos sólo son sensibles a los planetas más grandes. La mayoría de los planetas extrasolares que conocemos hoy son gigantes estilo Júpiter, y más grandes. Aún no hemos detectado con toda certeza planetas que se parezcan más en tamaño a la Tierra. Porque, en el fondo, eso es lo que buscamos, ¿no creen? Lo emocionante no es saber que hay gigantes gaseosos, que hasta donde sabemos serían inhóspitos para la vida, sino encontrar un planeta hermano, donde quizá haya surgido la vida y en el mejor de los casos hasta la inteligencia.

La técnica se va acercando. Estamos ya en posibilidades de detectar "planetas terrestres", e incluso algunos grupos de investigación ya han reportado detecciones. La discusión no está zanjada, empero.

Al mismo tiempo, los astrónomos han desarrollado técnicas para husmear las atmósferas de los planetas extrasolares. La semana pasada (21 de noviembre de 2008) la astrónoma Giovana Tinetti y sus colaboradores, del University College London, presentaron los resultados de una investigación en el congreso de "moléculas en atmósferas de planetas extrasolares" que se celebró en París. Tinetti y amigos afirman que han detectado bióxido de carbono en la atmósfera de un planeta gigante situado a 63 años luz del sistema solar. El bióxido de carbono es uno de los compuestos que se esperaría encontrar en la atmósfera de un planeta con vida (pero su presencia no basta para saltar a conclusiones). El resultado es más o menos emocionante. En primer lugar, ya podemos analizar confiablemente la atmósfera de un planeta lejano (aunque en este caso es un planeta gigante donde nadie espera encontrar vida como la de la Tierra). En segundo lugar, con este descubrimiento el bióxido de carbono se suma a los otros dos "marcadores" o indicadores de vida que se han detectado en distintos planetas (agua y metano). Sólo falta uno -el oxígeno-...y desde luego falta que se encuentren todos en el MISMO planeta, que no es el caso hasta hoy.

Preguntan los que leyeron esta noticia en el portal de la revista Nature por qué nos empeñamos en buscar vida "como la que conocemos". ¿No podría haber de otro tipo? Es posible que sí, ¡pero no sabríamos qué buscar! Por eso, con cautela científica, nos atenemos a la vida que sabemos que existe con toda certeza.

Yo esperé muchos años, desde que era niño, para que se confirmarar que hay otros planetas. Ya tengo ansias de que se confirme que hay vida en algunos de esos planetas. Parece que ese resultado -el más emocionante de todos (o casi)- podría venir en el futuro cercano. Ojalá.

Obama y la ciencia

Los últimos ocho años han sido catastróficos para la ciencia estadounidense. El gobierno de George Bush interfirió como nunca desde la Segunda Guerra Mundial, tiñendo de política e intereses particulares decisiones que normalmente deberían de tomarse desde la perspectiva académcia: hubo casos de científicos a los que se les preguntó por quién habían votado y qué opinaban del aborto antes de contratarlos. En la Casa Blanca la realidad y los datos objetivos dejaron de importar: las opiniones de los científicos tenían que ajustarse a la agenda política de Bush, particularmente en los temas de cambio climático e investigación sobre células madre embrionarias. No entro en detalles porque no terminaríamos nunca y porque es muy fácil obtenerlos tecleando "George Bush science" en Google.

Hace poco Barack Obama respondió preguntas sobre su política científica para la revista británica Physics World. (John McCain se negó a contestar el cuestionario de la revista, aunque sí atendió la invitación de la organización Science Debate).
La relación de Barack Obama con la ciencia no se parece nada a la de George Bush. Obama ha dicho que se propone ir aumentando el presupuesto de investigación básica en física, biología, matemáticas e ingeniería al doble en el curso de 10 años. Para incitar a los jóvenes a dedicarse a la investigación científica, Obama propone un plan de becas para investigadores jóvenes. Pero la juventud no se acercará a la ciencia si no mejora la enseñanza de la física y las matemáticas en Estados Unidos, por lo que Obama ofrece pagarles un sueldo decente a todos los egresados de carreras científicas que quieran dar clases en escuelas marginadas.

Barack Obama se hace eco del consenso entre los científicos cuando dice que ya no hay duda de que las actividades humanas están afectando el clima. Por lo tanto, durante su mandato Estados Unidos empezará por fin a reducir sus emisiones de gases de efecto invernadero con miras a alcanzar las cifras que recomiendan los científicos (80 % por debajo de la concentración de 1990 al llegar el año 2050). El país también volverá al diálogo entre las naciones que producen más emisiones. Barack Obama propone crear un foro para la energía constituido por los países del grupo G8 + 5 (lo que incluye a México, por cierto) e incrementar la inversión gubernamental en investigación sobre fuentes de energía alternativas.

Obama cuenta una historia: “en 1957, cuando la URSS puso en órbita el satélite Sputnik 1, el presidente Eisenhower aprovechó la circunstancia para hacer un llamado a sus conciudadanos para aumentar la matrícula en carreras de ciencias y matemáticas. Este fundamento educativo no sólo sirvió para mejorar la seguridad nacional y alentar el programa espacial, sino que también trajo crecimiento económico e innovación durante la segunda mitad del siglo”. Así, Barack Obama ve a la ciencia como una garantía de la seguridad de Estados Unidos, pero también como motor de innovación y fuente de creatividad.

En cuanto a la investigación sobre células madre y terapia génica, Obama escribe: “creo que las restricciones que ha impuesto el presidente Bush a la investigación con células madre embrionarias tienen maniatados a nuestros científicos y han menoscabado nuestra habilidad de competir con otros países. Como presidente, levantaré la prohibición de usar fondos federales para financiar la investigación sobre células madre y al mismo tiempo velaré porque éstas se llevan a cabo de manera ética y vigilada. Reconozco que algunos se oponen a que el gobierno financie investigaciones que requieren extraer células madre de embriones humanos, pero hay cientos de miles de embriones almacenados que no se usarán con fines reproductivos y por lo tanto será destruidos. En mi opinión, es ético usarlos en investigaciones que podrían salvarles la vida a muchas personas, si estos embriones se han donado libremente para este propósito. En vez de limitar el apoyo del gobierno para estas investigaciones, yo estoy a favor de realizarlas bajo vigilancia responsable”.

Creo que no van a extrañar nadita a George Bush los científicos estadounidenses, que por fin podrán decir, con su presidente electo, Yes we can!