martes, 23 de febrero de 2010

¿Adiós a la energía oscura?

En 1998 dos equipos de astrofísicos anunciaron, para sorpresa de casi todo el mundo, que el universo se expande cada vez más rápido. Lo dedujeron después de observar muchísimos casos de estrellas en explosión que estaban más lejos de lo que deberían de estar si la expansión del universo se fuera frenando, como se había supuesto desde hacía 60 años. La conclusión era tremenda por dos motivos contradictorios: por una parte, nadie se lo esperaba; por la otra, cuadraba perfectamente con ciertas contradicciones en el modelo del origen del universo que no dejaban dormir a los cosmólogos desde hacía tiempo.

Una conclusión así de importante merece que expliquemos brevemente de dónde sale. Los astrónomos habían estado observando explosiones estelares llamadas supernovas tipo Ia en galaxias lejanísimas. Estas supernovas tienen dos características muy útiles: 1) son tan brillantes que se ven desde muy lejos, y 2) todas tienen el mismo brillo, como si fueran focos de 100 watts, aunque a distintas distancias se vean unas más tenues, otras más brillantes. Comparando su brillo intrínseco con su brillo aparente podemos deducir a qué distancia se encuentran. Pero las distancias no concordaban con la antigüedad que se les calculaba: estaban mucho más lejos de lo que deberían. Luego de muchos dolores de cabeza, los dos equipos rivales se pusieron en contacto y concluyeron juntos que la única explicación de la discordancia sería que la expansión del universo no va al ritmo que se había pensado, y de hecho, se está acelerando. ¿Por qué? Nadie lo sabe aún, pero al agente, desconocido hasta hoy, que produce esa aceleración se le dio el sugerente nombre de energía oscura. Desde entonces la energía oscura se cuenta como uno de los ingredientes más importantes del unvierso...aunque no sepamos qué es.

El 18 de febrero de 2010 Marat Gilfanov y Akos Bogdan, del Instituto Max Planck de Astrofísica, Alemania, publicaron en Nature un artículo que podría poner en entredicho la solidez de la hipótesis de la energía oscura. Según la teoría más aceptada, las supernovas Ia se producen cuando una estrella anciana de tipo enana blanca que absorbe material de su entorno alcanza una masa igual a 1.4 veces la masa del Sol. Esta masa límite, tras la cual se produce la explosión, se llama límite de Chandrasekhar en honor al astrofísico indio que la calculó en los años 30. El mecanismo de la enana blanca golosa produce siempre explosiones del mismo brillo (puesto que todas explotan con una masa igual al límite de Chandrasekhar).

Gilfanov y Bogdan se dijeron que si en una galaxia hay enanas blancas absorbiendo gases de su entorno, ese material, al arremolinarse en las cercanías de la estrella antes de irse por la coladera cósmica, se calentaría tanto, que lo veríamos emitir grandes cantidades de rayos X. Usando datos del archivo del Telescopio Espacial "Chandra" de Rayos X para examinar varias galaxias elípticas, los astrónomos encontraron que emitían cantidades de rayos X mucho menores de las que cabría esperar si todas las supernovas Ia ocurrieran por el mecanismo de "acreción" (de absorción de material del entorno). Gilfanov y Bogdan calcularon que sólo 5 % de las supernovas Ia de estas galaxias (donde abundan las estrellas viejas) se producen por este mecanismo, fundamental para los estudios de energía oscura. El resto --no hay más remedio-- se produce por otro mecanismo: choques de enanas blancas, que, al juntarse, rebasan el límite de Chandrasekhar. El problema es que así ya no podemos estar tan seguros de que todas las supernovas Ia tengan el mismo brillo intrínseco, como focos de 100 watts. En efecto, las enanas blancas que se fusionan pueden tener una amplia gama de masas al explotar juntas con tal de que rebasen el límite.




Dos enanas blancas en colisión producen una supernova Ia


El resultado de Gilfanov y Bogdan "enturbia las aguas", como dijo otro astrofísico. ¿Habrá que rechazar entonces la energía oscura? Al parecer no, por dos razones: 1) las supernovas Ia de los estudios de energía oscura se encontraban en galaxias espirales, donde el mecanismo de acreción es más frecuente que el de colisión por haber menos estrellas viejas y estar la población menos hacinada, y 2) la hipótesis de energía oscura encaja muy bien en el rompecabezas de nuestra teoría del origen y estructura del universo. Eso sí: habrá que andar con más cuidado.

martes, 16 de febrero de 2010

¿2012? ¡Mis polainas!

¿Quién entiende mejor el universo físico: los mayas o nosotros? Nosotros. Ni duda cabe.

Los mayas fueron astrónomos, arquitectos y matemáticos consumados. Describieron los ciclos del Sol, de la Luna y de Venus luego de siglos de pacientes observaciones del cielo. De estos ciclos dedujeron la idea de tiempo. Comparando la duración de los ciclos de distintos astros concibieron calendarios con los que podían calcular lapsos larguísimos. Muy bien.

Dicho esto, añadamos que no fueron los únicos. Los babilonios, los egipcios y los chinos alcanzaron cimas intelectuales similares en lo que a astronomía, matemáticas y arquitectura se refiere. Tal vez en cada época hay una especie de límite superior al que se puede aspirar en materia de cultura y este límite lo alcanzan todas las sociedades contemporáneas bien organizadas (por ejemplo, hoy en día los países desarrollados tienen niveles comparables de desarrollo tecnológico y producción artística).

Pese a todo, ocurre que el calendario maya, como todos los calendarios antiguos salvo el romano, no tomaba en cuenta que el año solar no dura 365 días justos, sino 365 días y un poquito más. Ese poquito más basta para que, al correr de los años y conforme el calendario se repite cíclicamente, la posición del Sol en el cielo y la fecha del calendario se vayan desfasando y en poco tiempo el calendario ya no sirva para predecir las estaciones, su utilidad principal en las sociedades agrícolas. El calendario solar de los mayas es de esos. El mito de que era más exacto que el calendario gregoriano, según me dijo el maestro Erick Velázquez, mayista del Instituto de Investigaciones Estéticas de la UNAM, se debe a un investigador de los años 20 que leyó mal dos glifos mayas relacionados con el calendario y pensó que representaban la corrección que nosotros hacemos por medio de años bisiestos. En los años 50 se demostró que no, pero el mito ya había conquistado mucho terreno.

En México tenemos idealizados a nuestros antepasados prehispánicos (a los hispánicos, en cambio, tendemos a satanizarlos). En años recientes se ha popularizado una idea de los mayas que nos los pinta como dioses que todo lo sabían. Según esta visión, nada que se sepa hoy era secreto para los mayas. Los mayas son un poquito como nuestros griegos: el símbolo de una antigüedad dorada en la que todo era mejor. Pero basta hablar con un especialista para darse cuenta de que esta imagen es falsa. Griegos y mayas son seres humanos, con sus virtudes y sus defectos, y sobre todo con sus limitaciones.

Ahora las huestes del New Age vienen a decirnos que:

1) los mayas predijeron horribles catástrofes para fines de 2012, y

2) que hay que ponerse a temblar de miedo, porque, si lo predijeron los mayas, tiene que ser verdad

Hace unos días tuve la oportunidad de hablar con tres expertos en distintos aspectos de la cultura maya: Jesús Galindo, Tomás Pérez y Erick Velázquez, los tres de la Universidad Nacional Autónoma de México, y me enteré de cosas muy interesantes.

Empecemos con el calendario. Las fechas mayas no tienen la misma estructura que las fechas del calendario gregoriano que usamos hoy. Su calendario no cuenta sólo años. Tiene ciclos de distintas duraciones, uno de ellos de poco más de 5000 años. Ese ciclo se llama Cuenta Larga. Nuestro calendario y el de los mayas tampoco tienen el mismo punto de partida. Así pues, convertir una fecha maya en una gregoriana no es tarea fácil. Hoy en día, los expertos no se han puesto de acuerdo en una manera unánimemente aceptada de correlacionar los dos calendarios. Según un sistema de correlación, el fin del ciclo de la Cuenta Larga ocurrió hace unos doscientos cincuenta y tantos años. Según otro, la Cuenta Larga termina en 2012, pero hay controversia en cuanto al día exacto: ¿será el 21, o el 23 de diciembre? Hay cerca de 50 maneras distintas de empatar los dos calendarios, de modo que no sabemos si la Cuenta Larga del calendario maya termina en nuestro año 2012 o no.

En caso de que sí (y en caso de que no también), no hay documentos mayas que contengan profecías para ese día, a menos que se pueda llamar “profecía” a una afirmación del estilo de “ese día se termina el treceavo baktún”, que es como profetizar que el año 2010 terminará el 31 de diciembre. Las únicas profecías mayas que se conocen están contenidas en los llamados Libros de Chilam Balam, que son colecciones de tradiciones, cuentos, rituales y pronósticos que datan de la Colonia. Los especialistas consideran las profecías de estos libros como elaboraciones sobre profecías prehispánicas muy vagas que se manipularon en el siglo XVIII para ajustarlas a hechos ya ocurridos. No es la primera vez que sucede: los autores del Nuevo Testamento reinterpretaron profecías hebreas más antiguas de manera que pareciera que anunciaban la vida de Jesús (no lo digo yo, lo dicen los analistas de la Biblia; véase, por ejemplo, el compendio que hizo Isaac Asimov en su Guía de la Biblia, Nuevo Testamento, Planeta, 1983). Y es exactamente lo mismo que ha ocurrido con las muy citadas y poco conocidas “profecías de Nostradamus”: vistas desde nuestra perspectiva, no es muy difícil acomodar el vaguísimo contenido de estas profecías a hechos que sabemos que ocurrieron (Hitler y los nazis, por ejemplo) o que tememos ocurrirán.

En resumen: el 2012, fecha sin ninguna distinción en nuestro calendario, posiblemente tampoco signifique nada en el calendario maya, y en todo caso los mayas no profetizaron nada de nada.

Y aún si sí hubieran profetizado, como señala Jesús Galindo, experto en astronomía maya, la astronomía moderna es, a no dudarlo, muchísimo más amplia de miras, profunda de alcances y exacta en predicciones que la de los mayas; con todo, no podemos predecir llegadas de cometas, fenómenos solares inesperados ni explosiones de supernovas. Si nosotros no podemos, tampoco podían los mayas. Al mismo tiempo, las supuestas profecías que nos quiere vender el movimiento New Age contradicen flagrantemente cosas que sabemos bien acerca del Universo y su funcionamiento. Si fuera cierto que un planeta desconocido viene hacia la Tierra para arrasar con la civilización, ya podríamos verlo con nuestros telescopios.

Flaco favor nos hace quien nos cree más de lo que somos. Tampoco halagamos a nuestros antepasados inflando desproporcionadamente sus aportaciones. Los mayas vistos por los mayistas de verdad son mucho más interesantes que esos dioses de cartón que nos pinta la cursilería sentimental que se conoce como New Age.

Dicho esto, en 2012 hay elecciones presidenciales en México. Eso sí que puede ser una catástrofe.

martes, 9 de febrero de 2010

Pensar es olvidar

Huecos, lagunas, grietas, hondonadas... la memoria de un adulto está llena de accidentes geológicos que, por lo general, lamentamos. Se nos olvida la clave de la tarjeta en el cajero automático. Imposible recuperar el nombre de ese colega que hemos visto mil veces cuando nos lo encontramos en un congreso. La pieza para piano que tan diligentemente estudiamos durante dos semanas para el concierto de la escuela se nos borra de la mente como una ciudad asolada por un temblor.

Hace poco mi amiga Leslie, maestra de piano de mi hija, fue a Perú para tomar un curso de método Suzuki. Como la familia de mi esposa es de allá, les pedimos que recibieran a Leslie. Nuestra amiga se instaló en casa de la abuela Celia. A sus 95 años, Celia gusta todavía de salir a la calle y dar largos paseos, jugar a las cartas y conversar, pero la memoria le va fallando. "¿Cómo se hace la hache?", le preguntó hace unas semanas a su nieto Daniel mientras se esforzaba en redactar una carta. Leslie nos trajo informes inquietantes acerca de la memoria de Celia. Un día, después de un juego de "Telefunken" (juego de naipes muy popular en la familia) con Leslie, Celia la despidió muy amablemente: "Muchas gracias por venir. Hasta la próxima". Nuestra amiga le tuvo que recordar que se estaba hospedando en su casa y que era amiga de su nieta. De hecho, se lo tenía que recordar varias veces al día. Celia, con su memoria que se desmorona, va de sorpresa en sorpresa. Su condición no les está haciendo la vida más fácil a los familiares de allá.

Los huecos de memoria pueden ser una maldición, pero imagínense el caso contrario: tener una memoria que lo registra todo, una memoria a la que no se le escapa ni un detalle. Lo que sucedería ya se lo imaginó antes que nosotros el escritor argentino Jorge Luis Borges en el cuento "Funes, el memorioso". Ireneo Funes mira un árbol hoy y registra la forma de cada rama y la posición de cada hoja; cuando lo mira al día siguiente, Funes es incapaz de reconocer que es el mismo árbol por ser distintos los detalles. Lo mismo le pasa con su propia cara y con sus manos, que lo sorprenden cada vez que las mira. Una persona con una memoria perfecta sería incapaz de generalizar porque sólo percibe objetos particulares. Funes no puede concebir categorías de objetos como árboles, sillas, mesas porque dos sillas o dos mesas particulares tienen para él más diferencias que parecidos. Así, cada cosa del universo de este personaje tiene un nombre particular y nada es como nada. Sin la capacidad de generalizar, de establecer categorías, imposible sistematizar el conocimiento, o dicho de otro modo, pensar, porque "pensar es olvidar diferencias, generalizar, abstraer" como dice Borges. La memoria perfecta de Funes es una maldición quizá peor que la memoria imperfecta de Celia.

Así pues, para pensar hay que ser capaz de olvidar, sabrosísima paradoja borgiana que, al parecer, queda bien fundamentada por los resultados de un experimento que se llevó a cabo en la Universidad Stanford. Brice Kuhl y sus colaboradores pusieron a los participantes a recordar ciertos pares de palabras de una lista muy larga mientras les analizaban la actividad cerebral con una máquina de resonancia magnética. Los investigadores observaron que los participantes que mejor recordaban los pares de palabras eran también los que mejor conseguían olvidar las otras palabras. En estos participantes se observó que se reducía la actividad de una región del cerebro que usamos para sopesar alternativas y tomar decisiones. Con la actividad reducida en esa región, la memoria ganaba eficacia. Recordar selectivamente exige eliminar detalles, y así, olvidar lo innecesario ayuda a recordar lo necesario. El precio, claro, es que los recuerdos que se suprimen una vez se hacen más tenues y se van marchitando.

lunes, 1 de febrero de 2010

Cuando la observación afecta lo observado

Los niños son esas personas chaparritas que vemos por ahí corriendo, berreando y diciendo las cosas más insólitas. Hay que tener cuidado porque son más listos de lo que parece. Esa inteligencia dificulta el estudiarlos: en cuanto los queremos observar en su hábitat, en cuanto queremos registrar para los anales de la ciencia su comportamiento natural y espontáneo, se dan cuenta de que los estamos observando y el experimento se va al cuerno.
El caricaturista argentino Quino lo ilustra muy bien en una tira de su personaje más famoso, Mafalda. En el primer cuadrito se ve a Guille, hermanito de Mafalda, dibujando muy concentrado en una hoja que ha puesto en el piso, rodeado de un tiradero infernal de crayolas y otros materiales de dibujo. El papá se asoma sigilosamente, creyendo que Guille no se ha dado cuenta, y, enternecido, va de puntillas por una cámara para tomarle una foto a su hijo. Pero al regresar lo encuentra de pie, limpio y peinado, con las crayolas bien guardadas en su caja y el dibujo puesto ordenadamente en un banquito, posando para la cámara con la sonrisa de rigor en las fotos de pose. Adiós espontaneidad, adiós objetividad. Adiós realidad.
El papá de Mafalda no es el único que ha fracasado en su intento de observar a un niño sin que la observación afecte el comportamiento del observado: le llegó a suceder incluso al célebre psicólogo suizo Jean Piaget, quien desde 1921 se dedicó a estudiar el proceso de aprendizaje en los niños. En cierto estudio, Piaget quería estudiar cómo aprendían los niños el concepto de cantidad (o de número de objetos en una colección). Para eso el investigador presentaba a los participantes dos hileras de canicas. Las canicas estaban separadas a intervalos iguales, pero en una hilera había seis canicas y en la otra cuatro. Piaget les preguntaba entonces a los niños qué hilera tenía más canicas y éstos indicaban casi siempre la más larga. Muy bien. ¿Sería que los niños siempre asociaban mayor longitud de la fila con mayor cantidad de objetos? Para averiguarlo Piaget redistribuía las canicas a la vista de los niños de manera que las dos hileras quedaran de la misma longitud sin alterar el número de canicas de cada una. “¿Y ahora cuál tiene más canicas?”, les preguntaba Piaget a sus confundidos sujetos de observación, los cuales tendían a responder que la de cuatro canicas.
¿Había que concluir –como concluyó Piaget— que la percepción de la cantidad en los niños tenía que ver con la distancia entre canicas o la longitud de la fila? No necesariamente, como descubrió mucho después el psicólogo Jacques Mehler, hoy director de un equipo de neurociencias del conocimiento en Italia. Mehler y sus colaboradores se preguntaron si la manera de formular las preguntas en el experimento de Piaget no habría afectado la respuesta de los niños. ¿Podría ser, por ejemplo, que el niño, confrontado a la misma pregunta sin que hubiera cambiado el número de canicas, se confundiera y contestara lo que creía que el experimentador quería oír?
Para saberlo, Mehler repitió el experimento, pero en vez de canicas puso dos filas de chocolates, y en vez de preguntarles a los niños qué fila tenía más chocolates, se limitó a decirles que escogieran una de las dos y se quedaran con los chocolates que la formaban. Mehler hizo la misma redistribución que Piaget, pero los niños escogieron siempre la fila que contenía más chocolates (no la más larga ni la más apretada) sin un solo error. Conclusión: la interacción con el experimentador altera el resultado de la observación. Otra conclusión (del autor): los niños no son nada tontos, especialmente cuando se trata de acaparar chocolates. Observación más general: los organismos vivos despliegan toda la gama de sus habilidades cognitivas cuando se trata de conseguir comida porque para eso son las habilidades cognitivas con que los ha dotado la evolución.
Conocí a una señora mayor que se ufanaba de que su nieto de pocos meses entendía inglés. Para demostrarlo, la señora le acercaba al niño una cucharada de comida a la boca y le decía: “open di mau” (open the mouth, “abre la boca”). El niño, claro, obedecía sin demora, lo cual le parecía a su abuela prueba suficiente. Conclusión: las abuelas no son las más indicadas para juzgar objetivamente las dotes intelectuales de sus nietos.