viernes, 15 de octubre de 2010

¿Otra Tierra? Que siempre no...

Es casi inevitable: los medios de comunicación de masas tratan los hallazgos científicos como si fueran noticias. El tono típico de la noticia científica (hay excepciones, claro) es triunfalista, celebratorio y sobre todo, acrítico. Se anuncian grandes descubrimientos repentinos e impepinables. No se toma en cuenta que cuando un equipo de investigadores publica un artículo, la investigación que se reporta lleva en marcha mucho tiempo. Tampoco se menciona que un artículo científico no anuncia verdades absolutas, sino que propone resultados tentativos que se ponen a consideración de una comunidad muy exigente. Esa comunidad analizará despiadadamente el artículo y le aplicará pruebas mortíferas. Si la propuesta sobrevive a estas críticas, se aceptará provisionalmente como resultado científico "comprobado"; pero las pruebas también toman tiempo. Nada de eso se refleja en la imagen de la ciencia que proyectan los medios de comunicación.

Y por eso es posible que usted se haya enterado hace dos semanas de que un equipo de astrónomos estadounidenses descubrió un planeta parecido a la Tierra girando alrededor de la estrella Gliese 581, que se encuentra a unos 20 años-luz de distancia en la dirección de la constelación de Libra, pero es poco probable que sepa que a los pocos días un equipo europeo puso en tela de juicio este resultado en un congreso sobre exoplanetas que se llevó a cabo en Turín.

Gliese 581 ya había dado de qué hablar a los buscadores de planetas extrasolares: se le han encontrado cuatro objetos de tamaños planetarios girando a su alrededor. Los planetas por lo general son pequeños comparados con sus estrellas. Añádase a esto que hasta la estrella más cercana nos queda muy lejos y que los planetas no brillan por luz propia. El resultado es que no podemos ver directamente los planetas que puedan estar girando alrededor de otras estrellas. El método de detección de exoplanetas que hasta hoy ha dado más frutos consiste en tomar en cuenta que la fuerza de gravedad entre dos objetos es mutua: la estrella madre atrae a sus planetas y los mantiene pegados a sus faldas, sí, pero los planetas también atraen a la estrella como niños dándole tirones a la falda de su madre para llamarle la atención. Estos tirones se manifiestan en el movimiento de la estrella, que se bambolea ligeramente al pasar sus planetas ora de un lado, ora del otro. El bamboleo es apenas perceptible, y muy difícil de medir. Tanto, que apenas en 1995 se prefeccionó una técnica para detectarlo por medio de análisis con computadora. La técnica es de Michel Mayor y Didier Queloz, del Observatorio de Ginebra, Suiza. Mayor y Queloz detectaron el primer exoplaneta del que se tuviera certeza en 1995. Con esa misma técnica --y años y años de mediciones-- se detectaron los cuatro planetas que se le conocen a Gliese 581.

El equipo de Steven Vogt, de la Universidad de California en Santa Cruz, anunció el 29 de septiembre que había detectado un quinto planeta en la familia de esta prolífica estrella. Para detectarlo usaron datos propios obtenidos a lo largo de 11 años, así como datos de un consorcio europeo de instituciones de investigación que se dedica a detectar exoplanetas y que ofrece sus datos a otros investigadores. Lo interesante del planeta, al que Vogt y sus colaboradores llamaron Gliese 581g, es que, a diferencia de la mayoría de los exoplanetas descubiertos hasta hoy, éste no es una gigantesca bola de gases parecida a Júpiter, sino (al parecer) una bola de roca comparable con la Tierra. No es el primer planeta extrasolar que se descubre con una masa parecida a la de nuestro planeta, pero sí el primero que, por su distancia a la estrella madre, podría albergar agua en estado líquido. Se dice que el planeta se encuentra en la zona de Ricitos de Oro de su estrella: la franja dentro de la cual las temperaturas no son ni muy bajas y ni muy altas, sino justo las apropiadas para que haya agua líquida.

Esto no quiere decir que sepamos con certeza ni el tamaño del planeta, ni si tiene agua en realidad; pero los datos que arrojan (tentativamente) las mediciones y los cálculos de Vogt y sus colaboradores sugieren que podría ser del tamaño y la temperatura adecuada; y eso alienta las esperanzas de que pueda también albergar vida. Los exobiólogos (que estudian la posibilidad de vida en otros planetas) se pusieron muy contentos. Mi amiga Antígona Segura, exobióloga del Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM, me contó en comunicación facebookera que estaba escribiendo un programa de computadora para simular la posible atmósfera del nuevo planeta.

Falta, claro está, que el dichoso planeta exista...

Pero hace unos días, en una reunión de astrofísica, el astrónomo Francesco Pepe, del Observatorio de Ginebra (y miembro del consorcio europeo cuyos datos usaron Vogt y sus amigos en sus cálculos), informó que su equipo no ve rastros del quinto planeta de Gliese 581 en su propio análisis de sus datos. Francesco Pepe tiene el cuidado de señalar que esto no necesariamente significa que no exista el planeta, sólo que no es evidente que sí existe. Un miembro del equipo de Vogt comenta que hace falta más precisión en los datos y que el debate podría zanjarse en un par de años.

Nótese que el desmentido del equipo europeo no pone en vergüenza al equipo estadounidense. En la ciencia lo más común es errar, pero no se yerra por incompetencia ni por descuido, sino simplemente porque extraer certezas de la naturaleza es sumamente difícil. Vogt y sus compañeros publicaron una sugerencia, no una afirmación, para que sus colegas la criticaran. Sus colegas la han criticado, y la encuentran poco convincente. Así es este juego. Aún puede ser que el planeta aparezca con toda claridad en el futuro, pero si es así, puede que los medios de comunicación no nos lo comuniquen: Gliese 581g ya no será noticia.

Y hablando de cosas que son noticia por no aparecer: un equipo de cerca de 3000 investigadores asociados al Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN) acaba de anunciar que no han encontrado quarks en estados excitados con el Gran Colisionador de Hadrones. ¡Felicidades! El acelerador del Fermilab, competidor del LHC, tampoco los había encontrado, pero no tan bien como el acelerador europeo, que no los ha encontrado con mucha seguridad. Ya he hablado en estas páginas de los experimentos científicos que dan información por no encontrar nada (la página en blanco es muy elocuente en la ciencia). En este caso, el que no haya quarks en estados excitados confirma un aspecto de la teoría conocida como modelo estándar. El model estándar es la teoría de las partículas y las fuerzas fundamentales, una parada importantísima en el camino hacia una teoría de todo. En el modelo estándar los quarks son puntos de materia. Como son puntos, no pueden absorber ni emitir otras partículas; es decir, no pueden encontrarse en estados excitados como los átomos, que adquieren energía cuando absorben luz y la pierden cuando emiten luz. Si no aparecen quarks excitados donde deberían, quiere decir que los quarks, en efecto, son puntos y por lo tanto son partículas elementales que no están formadas de partículas más pequeñas. Felicidades, de verdad...

viernes, 8 de octubre de 2010

Pista de patinaje para electrones: premio Nobel de física 2010

Por los corredores de silicio de los circuitos de las computadoras, las cámaras digitales, los iPods y otros aparatos electrónicos complicados fluyen electrones como coches en las calles de una ciudad, ora frenando, ora reanudando la marcha. Sus movimientos controlados se combinan y el resultado es el funcionamiento del aparato, el pulso colectivo y fecundo de la ciudad en marcha. Pero cuanto más estrechas son las calles y más pequeña la ciudad, más dificultoso es el flujo. La tecnología del silicio está llegando a sus límites de miniaturización y eficiencia.

Desde hace muchos años los físicos andan en pos de otros materiales con propiedades parecidas a las del silicio, pero que lo superen en eficacia. Se han probado semiconductores orgánicos, así como "nanotubos" (cilindros de átomos de carbono millones de veces más delgados que un pelo), aunque el material ideal sería una placa perfectamente plana, porque los cálculos indican que en un material así los electrones podrían fluir con una libertad imposible en los materiales tridimensionales, pero de manera controlable como en los semiconductores tradicionales. Imagínense las calles de su ciudad preferida transformadas en pistas de patinaje sobre hielo: adiós tráfico, adiós tumulto y aglomeración. Semejante material, ¡ay de mí!, no existe más que en la imaginación de los físicos teóricos. O más bien sí: el grafito común que se usa para fabricar lápices tiene una estructura de pastel mil hojas y cada hoja es una capa de átomos de carbono unidos en hexágonos como un mosaico. Una capa de grafito funcionaría como pista de patinaje para electrones, pero hasta 2004 todo el mundo pensaba que, si se lograra desprender del grafito una película de un solo átomo de espesor (material hipotético que desde 1987 se llamaba grafeno), ésta se enrollaría o formaría pelotitas llamadas fullerenos, es decir, estructuras tridimensionales. Pero no había forma de saberlo, porque, por más que lo intentaban varios grupos de investigación, nadie podía obtener capas así de delgadas.

En 2004, Andre Geim y Konstantin Novoselov, de la Universidad de Manchester, y sus colaboradores obtuvieron hojuelas de grafeno básicamente usando cinta adhesiva, para sorpresa de sus rivales, que buscaban lograrlo con métodos más elaborados. Los investigadores publicaron su método, así como las primeras mediciones de las propiedades electrónicas de este material ultradelgado, en un artículo en la revista Science. En muy poco tiempo otros investigadores confirmaron los resultados del equipo de Geim y Novoselov e idearon experimentos para explorar las posibles aplicaciones del nuevo material. Tan rápido cundió el interés en el grafeno, y tantas investigaciones inspiró el descubrimiento del equipo de Manchester, que para 2009 Geim sintió la necesidad de reunir en un solo artículo todo lo que se había hecho hasta entonces. El investigador escribió una monografía para ayudar a los recién llegados a adentrarse en el tema y contribuir a darle cohesión al nuevo campo de investigación. Hace unos días la Real Academia Sueca de Ciencias decidió darles el premio Nobel de física 2010 a Geim y Novoselov.

El grafeno tiene propiedades que en los materiales tridimensionales son contrarias: es flexible como el plástico, pero más resistente que el diamante; es buen conductor de la electricidad como los metales, pero transparente como el vidrio. Los buenos conductores contienen muchos electrones que pueden moverse con relativa libertad en el material, a diferencia de los aislantes, cuyos electrones están atrapados en sus átomos y no se pueden desplazar. Los electrones casi libres de un conductor absorben o reflejan la luz que incide sobre ellos y por eso los buenos conductores de electricidad, como los metales, tienden a ser opacos y reflejantes). Las aplicaciones tampoco se han hecho esperar, aunque están en la etapa de prototipos: la compañía IBM fabricó un transistor ultrarrápido de grafeno y Samsung, de Corea, desarrolló una pantalla sensible al tacto. Otros han ideado dispositivos experimentales para probar ciertos aspectos de la mecánica cuántica relativista (la física de los electrones rapidísimos y otras partículas veloces) con grafeno.

El premio Nobel de física se suele otorgar por investigaciones teóricas novedosas que se hayan confirmado espectacularmente o investigaciones experimentales cuyas aplicaciones ya estén disponibles. El caso de Geim y Novoselov no es ni de un tipo ni del otro. Aunque las aplicaciones aún no estén en el mercado, empero, el descubrimiento ha sido tan fecundo en investigaciones nuevas que la comunidad física concede unánimemente que el premio es bien merecido.

Andre Geim ya se había hecho acreedor a otro codiciado reconocimiento internacional: en el año 2000 ganó el premio Ig Nobel de física junto con su colaborador, Sir Michael Berry, por hacer levitar una rana viva con imanes (el experimento formaba parte de una interesante investigación sobre el magnetismo). Geim es el primer individuo que ha ganado tanto un Ig Nobel como un Nobel.


viernes, 1 de octubre de 2010

Moho, tráfico, dolor y palabrotas: Ig Nobel 2010

La fecha más esperada del calendario de la ciencia llegó ayer: la entrega de los Premios Ig Nobel, organizada por el matemático Marc Abrahams desde 1991. Cada año, a principios de octubre (o fines de septiembre en esta ocasión), Abrahams convierte el escenario del teatro Sanders de la Universidad Harvard en un carnaval por el que desfilan personajes insólitos como la linterna humana (un hombre muy mayor en ropa interior y pintado de dorado que alumbra el escenario con una linterna de pilas), el rey y la reina de las albóndigas suecas (en alusión de los reyes de Suecia, que entregan los premios Nobel) y un montón de premios Nobel legítimos, encargados de entregar los Ig Nobel a los afortunados ganadores. Los premios Ig Nobel se otorgan por investigaciones "que primero hacen reír y luego hacen pensar", es decir, investigaciones científicas genuinas publicadas en revistas especializadas, pero cuyo objeto puede mover a risa. El año pasado, por ejemplo, el premio Ig Nobel de química fue para el equipo de Miguel Apátiga, del campus Juriquilla de la UNAM, por usar tequila como materia prima para fabricar una película de diamante artificial.

Este año las investigaciones insólitas también estuvieron a la orden del día. El premio Ig Nobel de la paz les tocó en suerte a Richard Stephens y su equipo, de la Universidad de Keele, Reino Unido, por demostrar que proferir palabrotas sirve para aliviar el dolor y el malestar. Stephens y sus colaboradores pusieron a unos voluntarios a meter las manos en agua muy fría. En una etapa del experimento se pidió a los participantes repetir su maldición preferida tantas veces como quisieran; en otra sólo se les permitieron expresiones socialmente aceptables. En un artículo publicado en la revista NeuroReport en julio de 2009, Stephens y compañía informan que los participantes soportaron mejor la tortura profiriendo palabrotas (aguantaron 40 segundos más, en promedio, y reportaron menos dolor que cuando sólo usaron palabras que no horrorizarían a su abuelita). El equipo de investigadores (y sus antecesores, en estudios previos) piensa que este efecto fisiológico medible de las palabrotas revela algo importante acerca del funcionamiento del cerebro. Piensan que lanzar maldiciones implica los circuitos emocionales del cerebro; en particular, la amígdala, que controla las reacciones de alerta ante el peligro que nos aceleran el ritmo cardiaco y nos preparan para luchar o huir. En cambio el lenguaje normal sólo hace intervenir las regiones del habla del hemisferio izquierdo. Stephens dice: "Proferir improperios es una reacción al dolor tan común, que tiene que haber una buena razón para que ocurra". Y añade: "Yo recomendaría decir palabrotas cuando nos lastimamos". El célebre psicólogo evolucionista Steven Pinker ha analizado el origen de nuestra propensión a maldecir. Al parecer, es parte de la reacción ante el peligro que en otros animales se manifiesta con gruñidos y bufidos y con movimientos violentos. La próxima vez que te dés en el dedo meñique del pie con la pata de una mesa, no te reprimas y suelta sin miramientos esas palabrotas tan coloridas por las que de niño te amenazaron con lavarte la boca con jabón. Te ayudará a soportar el dolor. Lo único malo es que, de mucho usarlos, los improperios pierden tanto expresividad como valor analgésico.

Si las autoridades municipales de tu ciudad no han resuelto los problemas de tráfico, podría interesarles contratar a un nuevo tipo de urbanistas capaces de diseñar vías óptimas para circular: los organismos conocidos como moho mucilaginoso. El moho mucilaginoso es una especie de ameba que crece extendiendo filamentos como telarañas hacia las fuentes de alimento. Atsushi Tero y su equipo, de la Universidad de Hokkaido, Japón, tomaron un mapa de Tokio y ciudades cirunvecinas y colocaron fuentes de alimento para este organismo en los puntos que representaban a las ciudades. Sabiendo que el moho mucilaginoso rehuye la luz, pusieron fuentes de luz para representar el mar y las montañas. Luego dejaron crecer el moho mucilaginoso. El organismo tiró filamentos en muchas direcciones y acabó por colonizar todas las fuentes de alimento. La red de hilos que tendió el organismo se parece mucho a la red ferroviaria de la región de Tokio, e incluso es más eficiente en ciertas maneras. La evolución lleva miles de millones de años perfeccionando el mecanismo optimizador de estos organismos, cuyo único interés es obtener el máximo de nutrientes con el mínimo de gasto. Tero y sus colaboradores pensaron aprovechar esta ventaja de la evolución para pedirle al moho mucilaginoso que diseñe redes óptimas de circulación. Y que nos enseñe a hacerlo: los investigadores usaron las características que observaron en el crecimiento del moho para construir un modelo computacional que quieren usar para optimizar el tráfico. El estudio se publicó en la revista Science en enero de este año. Ayer, Tero y sus colaboradores recibieron el primer reconocimiento a sus esfuerzos: el premio Ig Nobel de planificación del transporte.

Éste es mi homenaje al tráfico de mi cudad, en forma de canción medieval inglesa (compuesta por Francisco Delahay y yo):


viernes, 24 de septiembre de 2010

Misterios del chile

Las plantas no la bailan sin huarache; o dicho de otro modo, no hacen nada en vano: las espinas de la rosa son una defensa, el colorido de una flor sirve para atraer a los polinizadores, los frutos son premios que ofrece la planta a otros organismos para que dispersen sus semillas. Por eso los frutos deben ser nutritivos y saber bien.

Y ése es el misterio de las plantas del género Capsicum, los chiles, cuyos frutos contienen sustancias que estimulan los receptores nerviosos de la piel y las mucosas. Estas sustancias, la principal de las cuales se llama capsaicina, simulan la sensación de calor. Los chiles las contienen en distintas proporciones, según la especie y según el lugar donde crezca la planta. ¿Qué beneficio puede extraer la planta de dar frutos que hacen creer a quien los consume que se le está achicharrando la lengua?

Al parecer, la capsaicina es un fungicida. La producen las plantas de este género para combatir cierto hongo específico que las ataca. Se ha observado que las plantas de una misma especie producen más capsaicina en ambientes húmedos, donde medra ese hongo, y en cambio producen menos en entornos secos, donde los hongos son menos comunes. A mí me habían dicho que los chiles picaban más o menos dependiendo del suelo en el que crecieran –y así, una misma especie, cultivada en Perú, no picaba igual que en México. La explicación de los hongos me parece más razonable.

Así pues, los chiles pican para protegerse de un hongo. Muy bien. ¿Cómo dispersan sus semillas, si en lugar de premiar al organismo que se los come, lo torturan? Resulta que la capsaicina y sustancias semejantes afectan a los mamíferos, pero no a las aves, cuyos mecanismos para detectar dolor y quemazón no funcionan igual que en otros organismos. Las aves pueden comer chile impunemente y así dispersar las semillas de estas plantas. El chile sólo te pica si eres mamífero.

Y éste es el otro misterio: nosotros somos mamíferos. La capsaicina nos produce una sensación que se puede clasificar como dolor. En concentraciones diversas, como en las distintas especies de chile, el dolor de la capsaicina va de molesto a insoportable. Sin embargo, todas las culturas de regiones donde crecen chiles han incluido estas plantas en su dieta; y hoy en día el gusto del chile se ha extendido a países que no eran tradicionalmente chilívoros, como Estados Unidos, donde se cultivan muchas variedades y se organizan anualmente festivales con muestras de salsas y concursos de comer chiles en los que gana el que soporte mejor el dolor. ¿Qué beneficio sacamos nosotros de consumir un fruto tan poco amigable?

Hay quien alega que el chile aporta beneficios al organismo: baja la presión, aumenta la salivación (lo que es útil cuando uno come muchas tortillas, por ejemplo) y tiene efecto microbicida. Así, el gusto del chile sería un placer utilitario, como tantos otros (el placer es la señal que da el cerebro para indicar que hemos realizado una acción que mejora nuestras probabilidades de sobrevivir y reproducirnos, lo que explica el origen de muchos placeres comunes).

Paul Rozin, de la Universidad de Pensilvania, tiene otra hipótesis: que el gusto del chile no proviene de ningún beneficio al organismo, sino de una especie de masoquismo benigno que él ha observado en sus experimentos con chiles. En una prueba, puso a los participantes a ingerir cantidades cada vez mayores de capsaicina. Cuando al final les preguntó qué nivel preferían, la mayoría se decantó por el que les había producido más dolor. Para Rozin, el placer del chile es como el gusto de las emociones fuertes en las ferias. En una montaña rusa, todos los estímulos le indican al cerebro que estamos en peligro de muerte; sin embargo, racionalmente sabemos que no. Esta contradictoria mezcla de instinto y raciocinio se ha usado también para explicar el efecto de las cosquillas: éstas simulan una agresión, pero la víctima sabe que las intenciones del supuesto agresor son perfectamente amistosas (salvo las cosquillas entre hermanos, cuyas intenciones son siempre nefastas, y me consta). Otra cosa es explicar por qué hemos desarrollado estos extraños mecanismos de masoquismo benigno; pero, por el momento, Rozin está concentrado en reunir más pruebas de que éstos son el origen del placer del chile.

¿Se han preguntado cómo se hacen las pruebas para medir el grado de picor de un chile? Yo sí. Me imaginaba experimentos como los de Rozin, en que se pone a un panel de voluntarios a comer unos chiles mortíferos. El nivel de picor se podría determinar, por ejemplo, por la intensidad media de los gritos de los participantes. Pero no. Para atribuir grados de picor en la escala de Wilbur Scoville (inventada por ese químico en 1912) se machaca el chile, se hace un extracto y se diluye hasta que la capsaicina sea indetectable. La solución se les da a probar a unos voluntarios (cuatro o cinco), aumentando a cada paso la concentración de capsaicina hasta que todos los participantes detectan la más tenue sensación de calor. El grado mínimo de dilución que produce una sensación detectable es el grado de picor en la escala de Scoville. Así, los pimientos tienen un grado Scoville de cero y los chiles habaneros unos 300,000 grados. El chile más picante es una especie de la India que alcanza un millón de grados en la escala de Scoville. Puro masoquismo.

jueves, 2 de septiembre de 2010

Falsa historia del café

Es costumbre hoy en día poner en internet el primer capítulo de los libros que uno escribe para abrirles el apetito a los posibles lectores y compradores, de preferencia lo segundo. Aprovecho que este blog ya tiene lectores en todo el mundo para ofrecer aquí las primicias de un libro que estoy planeando escribir. Es una historia del café, pero les confieso entre nous que me ha costado mucho trabajo encontrar material, así que me he visto obligado a novelar un poquito, como hacemos a veces los divulgadores (je, je). He puesto todo mi empeño en que lo inventado no se distinga de los documentado. Creo que me salió muy bien...

Breve historia del café

Cuenta la leyenda que los efectos bien conocidos del café los descubrió hace mucho tiempo un pastor etíope al ver a sus cabras comportarse de una manera insólita luego de mascar unas frutitas rojas que no figuraban en la dieta habitual de los animales. Ante los ojos del atónito pastor, las cabras se pusieron lentes, sacaron de quién sabe dónde unos libros gordísimos y se pusieron a estudiar toda la noche.

El pastor informó del suceso a unos monjes que vivían por ahí y éstos tuvieron la idea más natural: descarnar las frutas, sacarles las semillas, dejarlas secar unas semanas, tostarlas, molerlas, preparar con el polvo una infusión, servirla en tacitas de porcelana, añadir azúcar al gusto y sentarse a beberla junto a unas mesitas llenas de libros de arte.

Al cabo del tiempo el brebaje se extendió por las Arabias y se convirtió en bebida sagrada en virtud de sus cualidades estimulantes. Como no había quien se soplara una ceremonia religiosa sin empezar a cabecear, las autoridades eclesiásticas decidieron poner a la entrada de los templos una máquina expendedora de café (a dos dinares cincuenta la tacita).

El tiro habría de salirles por la culata. Al poco rato los fieles sacaron de los templos el café --que en esas tierras se llamaba qawah-- y se lo llevaron a las calles, donde no tardaron en aparecer tenderetes muy agradables en los que se vendía café a dos dinares veinte, más barato. Estos negocios tenían nombres como Ishtar-buqs, Al-parnaso-al-qoyowahqan y Qandhi-libros-ibn-mikhelangeldeqevehdo, y allí se reunía el pueblo a discutir de política. Por el barrio se paseaban personajes pintorescos que llevaban bajo el brazo sendos ejemplares del libro subversivo Al-dinares (“Das Kapital”, en alemán), del filósofo árabe Qar-al-Markhzizmi.

Cundió el descontento. Las autoridades prohibieron la bebida otrora sagrada. Al pueblo le importó un qaqawahte. El café quedó establecido como bebida de las masas.

El café entró en Europa por la puerta de atrás, que en aquellos tiempos era la puerta de enfrente: Turquía. Se le consideró bebida de infieles, y por lo tanto nefasto, hasta que el papa lo probó. Entonces, milagrosamente, se le quitó lo nefasto (al café). Con el beneplácito de la Santa Iglesia, la infusión de capruno linaje se diseminó por occidente y los europeos empezaron a comportarse como unas cabras.

Para el siglo XVIII la bebida estaba tan arraigada en el viejo mundo, que Johann Sebastian Bach compuso sus célebres Kaffee-Kantate, una de las cuales, hoy perdida, empezaba con un coro a capella que cantaba “¡Ay, mamá Iné’! ¡ay, mamá Iné’! Todo’ lo’ negro’ tomamo’ café” con la misma línea melódica que el Kyrie de la Misa en si bemol, pero en tempo di cia-cia-cià.

Eso es todo lo que los voy a dejar leer. Si quieren saber qué pasa después, compren el libro. Espero comentarios.

viernes, 27 de agosto de 2010

La vida de los selenitas


Las mentes inquisitivas como las que nos dio la evolución a los humanos son como aspiradoras que buscan y absorben información para edificar con ella teorías que nos expliquen el mundo; la única desventaja es que nuestra manía explicadora no deja de funcionar cuando los datos escasean, o dicho de otro modo, que cuando no sabemos, inventamos.

Le sucede al estricto racionalista tanto como al rústico supersticioso (digamos, el arzobispo de Guadalajara): todos especulamos, todos construimos conjeturas temporales que nos sirven de andamio para el pensamiento a falta de información concreta. La diferencia entre el racionalista y el supersticioso quizá sea que el primero está más dispuesto a mudar de opinión que el segundo, aunque todos podemos caer en la tentación de aferrarnos a nuestras ideas a medio cocer, que en ese caso se pueden llamar sin tapujos prejuicios. Pero cuando la especulación toma la forma de un juego con el que nos entretenemos mientras esperamos más datos, puede tener resultados muy divertidos.

En 1686 un escritor y dramaturgo francés llamado Bernard de Fontenelle publicó un libro titulado Conversaciones sobre la pluralidad de los mundos. Además de literato, Fontenelle era científico --o filósofo natural, como se decía entonces-- y estaba de lo más actualizado en astronomía, ciencia que en ese siglo había pasado por la revolución más importante de su historia: casi 60 años antes la iglesia católica había obligado a Galileo a abjurar del movimiento de la tierra; en 1686 la tierra y los planetas se movían alrededor del sol sin que nadie se ofuscara. La astronomía, y la ciencia en general, causaban furor. Fontenelle construyó su libro como una serie de conversaciones ficticias entre un filósofo y una dama de la nobleza parisina que pasan una temporada en el campo. Por las noches, conversan sobre los planetas y las teorías que los filósofos han moldeado para explicar sus movimientos. La marquesa no es versada en ciencias, pero tiene un intelecto y un ingenio agudos que deslumbran a su invitado. A lo largo de cuatro noches, el narrador convence a la condesa de que la luna y todos los planetas del sistema solar están habitados por seres inteligentes, e incluso especula sobre la vida en los otros mundos. Fontenelle usa hábilmente el pretexto de la marquesa y la vida en otros mundos para exponer lo último en astronomía y el libro puede considerarse la primera obra moderna de divulgación de la ciencia.

En la segunda velada el narrador (a quien desde ahora llamaremos Fontenelle) y su guapa marquesa discuten "que la luna es una tierra habitada". Luego de convencer a la marquesa de que la luna se parece más a la tierra de lo que se había pensado desde la antigüedad, Fontenelle extrapola: si se parece tanto, ¿por qué no habría de parecerse también en el estar habitada por seres inteligentes? "¿Hombres en la luna?", pregunta la marquesa. Hombres no, contesta el filósofo. Sin siquiera salir de la tierra vemos grandes diferencias entre los habitantes de un hemisferio y otro, ¿cuánto más grandes serán esas diferencias si las llevamos a la distancia de la luna? Así pues, no serán humanos los selenitas, pero sí seres con intelecto. Con esto Fontenelle se precavía contra quien pudiera alegarle que, si hay humanos en la luna, estos humanos no serían salvos por gracia de Jesucristo y por lo tanto su existencia sería una abominación. A lo mejor habría que mandar gente a la luna para evangelizarlos o matarlos. Fue en vano: para 1687, el libro de Fontenelle ya había sido honrado con un lugar en el Índice de Libros Prohibidos de la iglesia católica, que muchos consideran una excelente guía de buenas lecturas (la iglesia se retractó en 1823, pero luego se re-retractó en 1900).

Ya bien parados en el terreno de la especulación sin freno, Fontenelle y la marquesa se imaginan la vida en la luna.

Para empezar, la luna podría tener otro "aire", o sea, una atmósfera distinta. Fontenelle no duda que un día iremos a la luna, pero no será fácil pasar de un aire al otro para los futuros viajeros. El aire de la tierra es más denso que el de la luna, aproximadamente como el agua es más densa que el aire, y así los selenitas se ahogarían si cayeran en la tierra. Al mismo tiempo, podrían aprender a navegar en nuestro aire y pescarnos.

¿Cómo se ve el cielo en la luna? Las atmósferas son como vidrios que tiñen y deforman las imágenes de lo que está afuera. En la tierra vemos el cielo azul porque el aire es azul. Las estrellas son doradas porque así las vería cualquiera que se pusiera un vidrio azul ante el ojo. En la luna quizá el aire es rojo y las estrellas verdes. A la marquesa no le gusta la combinación, pero el filósofo alega que para los selenitas será tan hermosa como para nosotros es la que nos tocó.

El día en la luna dura alrededor de 15 días terrestres. Con tanto tiempo de sol, las temperaturas deben ser abrasadoras. Así pues, los selenitas sin duda viven en ciudades subterráneas.

Fontenelle explica perfectamente por qué le vemos siempre la misma cara a la luna: porque su movimiento de rotación dura lo mismo que su movimiento de traslación, y así, al mismo tiempo que cambia de ángulo, gira la cara y no llegamos a ver el otro lado de la luna. En el cielo lunar (del lado que vemos desde aquí), la tierra debe verse siempre en la misma posición mientras que el resto de los astros --el sol, las estrellas y los planetas-- pasan por el cielo con un ritmo general de una vuelta cada 15 días terrestres. Esta gran bola fija en el cielo sólo cambia de fases, como la luna vista desde la tierra: cuando nosotros vemos luna nueva (cuando la luna está entre el sol y la tierra y la cara que nos ofrece está a oscuras) los selenitas ven tierra llena, y viceversa. Debe ser un espectáculo muy bonito. A lo mejor los poetas selenitas usan la tierra como símbolo de persistencia y para adular a los gobernantes los comparan con la tierra, siempre en la misma posición en el cielo. Los selenitas del hemisferio contrario podrían hacer peregrinaciones para ver la tierra con sus propios ojos. Quizá los habitantes de la luna se imaginan que la tierra está habitada y prestan a sus hipotéticos habitantes la forma y los gustos de los selenitas.

El resto de las veladas campiranas del filósofo y la dama se va en imaginarse la vida en los otros mundos, y Fontenelle lo hace con el entusiasmo deslumbrado del espeleólogo que de un golpe de zapapico abre sin querer una galería inexplorada repleta de cristales maravillosos. Si, encima, el espeleólogo es libre de explorar a sus anchas; si ya no lo lastran las supersticiones tradicionales, a las que hasta hacía poco estaba obligado a rendir pleitesía, más grande es su alegría de encontrar mundos nuevos. Vive la liberté! Conversaciones sobre la pluralidad de los mundos es un libro escrito con júbilo que se nota; quizá por eso fue un best seller de su época.

Con todo, Fontenelle no fue el primero en decorar la luna con habitantes inteligentes; ni siquiera el primero en su siglo. Hacia 1602 el astrónomo alemán Johannes Kepler escribió un libro muy parecido al de Fontenelle en intención y en técnica. Titulado Sueño, es la historia de un pobre islandés que viaja a la luna con ayuda de unos demonios mágicos convocados por su madre. En la luna encuentra lagos y bosques, y una sociedad entregada al culto del globo azul suspendido en sus cielos. Kepler, como Fontenelle más tarde, da forma de cuento a lo que, en el fondo, es un libro de astronomía para difundir las nuevas ideas. Su autor lo consideraba un pequeño tratado de astronomía lunar (además de una especie de locura juvenil, de la que siempre estuvo orgulloso). Mucho tiempo después, Kepler hizo circular el manuscrito entre sus amigos. Después de la muerte del astrónomo, su hijo se encargó de publicarlo. El Sueño de Kepler es claro antecesor de las Conversaciones de Fontenelle, pero yo no diría que le gana el título de primera obra de divulgación moderna, porque el libro de Kepler circuló poco, mientras el de Fontenelle cundió como la pólvora.



viernes, 6 de agosto de 2010

A qué huelen las estrellas

Oler es poner una muestra de cierta sustancia en contacto con los detectores de la nariz. Éstos reconocen las moléculas y envían la información al cerebro para que éste la interprete: "Mmmm, ¡huele a chocolate!" Para oler las estrellas necesitamos un pedacito. El problema es que las estrellas están insuperablemente lejos.

Las estrellas, cuando explotan, siembran el espacio interestelar de átomos de elementos más pesados que el hidrógeno que se han ido cocinando en su interior a lo largo de su existencia. Como la atmósfera en un cuarto lleno de flores, el espacio interestelar debe estar lleno de partículas de polvo estelar que dan olor a estrella. Estas partículas no llegan a la superficie de la Tierra, y si llegaran luego de atravesar la atmósfera y mezclarse con todo lo que contiene, serían irreconocibles. Para atrapar partículas estelares tenemos que sacar la mano como quien quiere comprobar si afuera llueve.

En 1999 la NASA lanzó la sonda Stardust con el objetivo recoger muestras del material que se desprende de un cometa al acercarse éste al sol y traer las muestras a la Tierra para analizarlas. Los cometas contienen en estado puro los ingredientes con que se formó el sistema solar, hace unos 4500 millones de años. Recoger muestras de cometa nos ayudará a entender mejor el origen de nuestros planetas y nuestra estrella. Pero la misión Stardust tiene un objetivo más. En 1993 la nave Galileo, que iba rumbo a Júpiter, detectó una corriente de partículas de polvo que, según creemos hoy, vienen de las estrellas. La nave Galileo sólo iba de paso, sin posibilidad de quedarse un tiempo por la región para explorar. De eso se encargó Stardust. Durante siete años de ires y venires, alejarse de la Tierra y acercarse otra vez, paso cerca de un cometa y dos asteroides y deambuló por la región del flujo de polvo interestelar. En cada ocasión extendió un brazo en forma de raqueta de tenis en el que había una placa de material gelatinoso para que se incrustaran las partículas de polvo y quedaran almacenadas. El 15 de enero de 2006 la sonda regresó a las inmediaciones de la Tierra y soltó una cápsula en la que iban las muestras de polvo de cometa y polvo de estrellas. La cápsulo ingresó en la atmósfera y cayó en el desierto de Utah, donde la recuperaron los científicos del proyecto.

Al incrustarse en el material gelatinoso hasta detenerse y quedar atrapada, cada partícula de polvo deja una estela cuya forma y profundidad dependen del tamaño de la partícula, de su velocidad de impacto y de la dirección de donde proviene. Los granos de polvo cometario son muy pequeños, los de polvo interestelar, según se espera, serán mucho menores: unas cuantas milésimas de milímetro de diámetro, imposibles de ver sin microscopio. Las muestras que recuperaron los científicos son placas de unos 30 cm x 30 cm salpicadas de hoyitos microscópicos y sembradas de partículas de polvo que cuentan una historia.

Falta poder leerla. Para eso, un microscopio automático recorrió fotografiándolo el terreno de la placa dividido en 1.6 millones de parcelas. Como lo que se busca son las estelas que dejaron las partículas al incrustarse en el material, el microscopio tomó 40 fotos de cada parcela a distintas profundidades y una computadora formó con estas imágenes una animación que muestra progresivamente los niveles. El trabajo del científico es analizar cada parcela en busca de la huella inconfundible de una partícula de polvo interestelar. Un indicio importante: la dirección en que penetró la partícula. El sol se mueve arrastrando sus planetas en la dirección de la constelación de Leo, de modo que las partículas que entran en la dirección opuesta tienen altas probabilidades de provenir del espacio interestelar; es como ir en coche en la lluvia: las ráfagas de lluvia se ven venir en la dirección contraria a la del movimiento del vehículo. Lo malo es que la dirección de entrada no basta y que la placa debe contener varios miles de partículas de polvo del sistema solar por cada posible partícula interestelar. Añádase a esta dificultad que el material tiene fisuras y otras imperfecciones que podrían confundirse con estelas de impacto y que el número de parcelas que hay que analizar es descomunal, incluso para un ejército de estudiantes esclavizados: los científicos estaban al borde de la desesperación.

A Andrew Westphal, del Laboratorio de Ciencia Espacial de la Universidad de California, en Berkeley, se le ocurrió resolverlo por computación distribuida. Así se llama el método de cálculo que desde los años 90 usa el programa de búsqueda de inteligencia extraterrestre SETI. Para analizar la montaña de datos que generan los telescopios que están a la escucha de posibles señales provenientes de otras civilizaciones, el programa SETI montó una página web en la que el usuario se inscribe, descarga un programa especial y cede el tiempo muerto de su computadora a este programa para que descargue y analice datos de SETI mientras el usuario va al baño, se toma un café o se rasca la panza. Este proyecto de computación distribuida se conoce como Seti at home, o seti@home. Westphal y sus colaboradores inauguraron el proyecto gemelo Stardust@Home.

O casi gemelo: a diferencia de seti@home, en el que el usuario no interviene para nada, en Stardust@Home el usuario examina con sus propios ojos las parcelas que le tocan . La página ofrece un breve manual de instrucciones con ejemplos de las animaciones y cómo analizarlas. El usuario ve en su pantalla la imagen de la superficie rectangular de una parcela de aerogel. Junto a la imagen hay una columna de barras por las que uno desliza el cursor para penetrar con un "microscopio virtual" a distintas profundidades de la parcela. El instructivo dice qué buscar, cómo reconocer estelas y cómo distinguirlas de fisuras del material y granos de polvo en la lente del microscopio que tomó las fotografías. Se ve bastante divertido. Naomi Wordsworth, que recientemente encontró una partícula que podría ser interestelar, dice que, después de un cansado día de trabajo, ponerse a analizar imágenes de Stardust@Home es como una terapia de relajación. Bruce Hudson, otro usuario, le dedica a la tarea cerca de cinco horas al día, y hasta más. Luego de analizar 25,000 parcelas encontró otra partícula interesante.

El programa tiene ya más de 29,000 suscriptores que están buscando las huellas del polvo interestelar. Al parecer, hay concursos para ver quién encuentra más. Parece divertido.

Mientras tanto, las partículas interesantes siguen incrustadas en el aerogel. Estas partículas podrían ser un tesoro: las primeras muestras de material de las estrellas que han llegado a la Tierra. Para saber si, en efecto, lo son, hay que hacerles distintas pruebas que las desgastan, lo que, siendo tan pequeñas, puede desintegrarlas. Además son tan escasas, que en cierta forma cada una vale miles de millones de dólares (lo que costó la misión Stardust).

Una vez que se confirme que estas partículas son polvo de las estrellas, se podrán poner en una nariz electrónica para que las analice y pueda decir: "Mmmm, ¡huele a estrellas!"