Andante astronómico

Cuando se quiere absorber toda la información posible acerca del universo para entenderlo mejor, conviene usar todos los sentidos. Se dice fácil, pero esta recomendación no siempre es práctica: ¿cómo aplicamos el olfato a la investigación genética, el tacto a la física de partículas o el oído a la astrofísica?

Lo último lo han hecho dos estudiantes de posgrado: Alex Parker, de la Universidad de Victoria, Canadá, y Melissa Graham, de la Universidad de California. Parker y Graham han inventado una manera de representar auditivamente los datos de unas 250 supernovas de tipo Ia (se pronuncia "uno A"). De estas explosiones estelares podemos saber varias cosas: la distancia a la que se encuentran (distancias intergalácticas, de millones de años luz), la intensidad con la que brillan, la curva de variación de esa intensidad luminosa, el tipo de galaxia en que viven... Para representarlos auditivamente hay que traducir (o más bien, transducir) esta información al tipo de datos que contienen los sonidos: duración, posición en el tiempo, intensidad sonora, tono... Parker y Graham asignaron a cada supernova una nota, ya sea de piano o de contrabajo, según el tipo de galaxia en la que se produjeron: a las galaxias más masivas les tocan notas de contrabajo, a las más ligeras, notas de piano. El volumen de la nota corresponde aproximadamente a la distancia: las más apagadas están más lejos; y la frecuencia se relaciona indirectamente con la curva de variación de la luz de la supernova (Parker y Graham tomaron las notas de la escala frigia, común en la música flamenca, judía, turca, griega y árabe). El resultado es esta bonita Sonata de las supernovas (que podemos disfrutar sin olvidar que, como toda traducción, ésta también es una interpretación y contiene elementos muy subjetivos):

Los datos provienen de tres años de observación astronómica con el Telescopio Canadá-Francia-Hawai, situado en el volcán Mauna Kea. Este aparato se usó para observar cuatro regiones del cielo relativamente pequeñas. Durante el lapso de estudio el telescopio captó 241 supernovas de tipo Ia. En la sonata, cada segundo representa unas dos semanas de tiempo real (ésta es música comprimida; hace poco tuvimos ocasión de apreciar una fracción mínima de una pieza musical muy extendida). El video muestra las ubicaciones de las explosiones conforme van ocurriendo.

Hay personas que nacen con un extraño corto circuito de los sentidos que hace que vean la información auditiva o saboreen la información visual, por ejemplo. Esta condición se llama sinestesia. La sinestesia le confiere al afectado una percepción del mundo muy particular. De hecho, es más común en los artistas que en otros grupos. El sinestésico puede ver relaciones entre las cosas del mundo que a los demás nos están veladas. Quizá traducir datos para poderlos analizar con otros sentidos nos pueda ayudar a los que no somos sinestésicos a percibir una rendija de ese otro mundo...o quizá no. En todo caso, es un ejercicio muy divertido.

Me consta: hace unos años, construí esta breve música genética para una exposición del Museo de las Ciencias Universum, de la UNAM. Igual que Parker y Graham, usé datos del mundo real, pero interpretados. Los datos son la secuencia de letras genéticas del gen de la insulina. Las letras del alfabeto genético son las "bases nitrogenadas" adenina, citosina, guanina y timina (A, C, G, T). A cada letra le asigné una nota. Para simplificarme la vida, les di las notas que corresponden a sus iniciales en el sistema de notación musical que emplea letras, en el que A es la, C es do y G es sol. Como T no tiene correspondiente, le asigné de manera arbitraria una nota que sonara bien con las otras tres. Usé notas de dos duraciones: una negra para las moléculas grandes, un octavo (o corchea) para las cortas. Toda traducción es una interpretación, y también lo son estas dos formas de traducir datos científicos en información sonora.

Si no se acaba el mundo

Podría pensarse que la reputación de Harold Camping depende de lo que ocurra mañana (sábado 21 de mayo de 2011), y concretamente, de que mañana se inicie el fin del mundo. En efecto, Camping ha empeñado su palabra y ha gastado mucho dinero en anunciar el apocalipsis para mañana. Según él, se deduce de la Biblia, aunque su método de "deducir" es todavía más dudoso de lo que suelen serlo estas cosas. Camping tiene muchos seguidores. ¿Qué pensarán pasado mañana?

Ciertos experimentos de psicología indican que los seguidores de Camping no perderán su fe. En los años 50 el psicólogo estadounidense Leon Festinger estudió a una secta que rendía culto a los ovnis. Era artículo de dogma entre los sectarios que unos extraterrestres vendrían a llevárselos a un mundo mejor el 21 de diciembre de 1954. Al llegar ese día sin que se presentara el transporte intergaláctico, en vez de perder la fe, los creyentes redoblaron sus esfuerzos de proselitismo. Festinger llevó a cabo experimentos que le sugirierieron que no son los fanáticos religiosos los únicos tercos que se empeñan en sostener ideas absurdas en contra de toda evidencia. Al contrario, nos pasa a todos.

Cuando las circunstancias nos han obligado a expresar apoyo, por ejemplo, a un jefe patanesco o a un gobernante deficiente --por amenaza, porque nos sobornan, porque nos dan un puesto jugoso--, en el cerebro empieza a actuar un mecanismo conciliador que trata de hacer compatible nuestro comportamiento público con nuestras ideas íntimas. A la larga este mecanismo nos lleva a la convicción de que el jefe, el gobernante o la idea absurda a la que le hemos apostado todo no pueden ser tan malos. Y no hace falta ser un fanático religioso medio deschavetado como Harold Camping. Ahí está el caso del estudiante fogoso que en sus años de facultad clama contra toda autoridad y luego obtiene un puesto en el gobierno. También el caso de quien ha pagado millones por una obra artística, o varios miles por una comida: sea cual sea el mérito de la obra o del festín, si nos costó carísimo tendemos a encontrarlo bueno.

También hay casos en la ciencia. Fred Hoyle era un astrónomo británico que en los años 50 concibió una teoría alternativa del origen del universo cuando todavía la del big bang no estaba tan bien apuntalada (y de hecho Hoyle fue el que le puso nombre a esta teoría en un programa de radio en que para burlarse de quienes la sostenían dijo que esas personas creían que el universo había empezado con un "gran ¡pum!", big bang en inglés). La teoría de Hoyle se llama "cosmología del estado estacionario" y era muy razonable en los años 50. Dejó de serlo tanto a partir de 1965, cuando dos físicos estadounidenses encontraron por accidente una pieza clave del edificio de la cosmología del big bang: la llamada radiación de fondo (que discutiremos en otra ocasión). Tras este descubrimiento, el consenso entre los astrónomos se volcó sobre la idea de que el universo se está expandiendo y que en el pasado fue más pequeño y más caliente, pero Hoyle y sus seguidores mantuvieron la fe (sin ser ningunos fanáticos y mucho menos unos tontos). Hoyle murió en 2002 sin convencerse del big bang y pese a que, para entonces, la evidencia en favor de esta teoría era abrumadora.

Puede ser que el efecto que descubrió Festinger tenga una explicación en el pasado de nuestra especie. Somos una especie social. La reputación es muy importante en las especies sociales. El cambiar de convicciones para conciliar nuestras ideas con nuestro comportamiento público es un mecanismo para salvar nuestra reputación, y quizá también servía cuando vivíamos en tribus nómadas para dar cohesión al grupo, pero esto es ocurrencia mía, de modo que no se la crean mucho.

El domingo --cuando seea evidente que el mundo no se acabó-- Camping y sus seguidores saldrán con alguna explicación --un error de cálculo sin importancia (y nueva fecha para el apocalipsis), o bien que sus plegarias nos salvaron a todos--: lo que sea con tal de no dejarse en el cerebro la discordancia entre la realidad y la idea absurda en la que empeñaron su reputación. Pero lo más inquietante es que no lo harán para engañarnos a los demás deliberadamente, sino para engañarse a ellos mismos.

Adagio geológico

Si van a la iglesia medieval de San Burchard, en Halberstadt, Alemania, oirán una especie de zumbido constante, como si alguien tuviera prendido un ventilador muy ruidoso o como si la pequeña ciudad estuviera asediada por un enjambre de abejas de dos metros. Si regresan meses después, el sonido puede haber cambiado al de un claxon que suena sin cesar (como sucede a veces, cuando a un vecino se le queda pegada la alarma del coche). Pero no es nada de esto, sino música; y concretamente, la pieza musical más lenta jamás concebida. Lo que se oye es un acorde del órgano de la iglesia, construido especialmente para esta interpretación, el cual está provisto de un sistema de suministro constante de aire por fuelles motorizados y se toca colgando pesas de los mecanismos que activan las notas (no tiene teclas).

La pieza se titula Organ²/ASLSP (As Slow As Possible) y es del compositor estadounidense John Cage, conocido por excéntricos experimentos musicales como meter clavos y objetos de goma entre las cuerdas de un piano para cambiarle el sonido y componer una pieza consistente en 4 minutos 33 segundos de silencio. Organ²/ASLSP es de 1985, la partitura consta de ocho páginas y el compositor nunca específico a qué tempo había que tocarla, de modo que quien planee interpretarla puede escoger. Los organizadores de la interpretación de Halberstadt decidieron alargar el tempo de la pieza para durar ¡639 años!, lo que significa que cada acorde dura varios meses, y hasta años.

La pieza empezó con un silencio de 17 meses, el 5 de septiembre de 2001. Las primeras notas empezaron a sonar el 5 de febrero de 2003. O sea que, si ustedes hubieran visitado la iglesia entre esas dos fechas, no habrían oído nada, pero sería un no oír nada muy especial, porque en realidad era el silencio con que empieza Organ²/ASLSP (¡). Ese primer acorde duró hasta el 5 de julio de 2005. El acorde que está sonando en este momento se puede oír en la página web del proyecto (www.john-cage.halberstadt.de/).

El órgano sólo tiene el número de tubos que se van necesitando. No tiene caso malgastar dinero poniendo tubos que no se usarán hasta dentro de varios siglos. Los fondos del proyecto provienen de donaciones, y en particular, de la venta de años de la interpretación. Si uno quiere, puede comprar alguno de esos 639 años, aunque ya quedan pocos.

En una pieza musical normal, las notas y acordes se suceden en fracciones de segundo y forman cadenas que percibimos como melodías con armonía. Las podemos cantar y las podemos silbar. Se nos pueden quedar pegadas en el cerebro molestamente. Pero en una pieza como la interpretación de Halberstadt del Organ²/ASLSP de John Cage los cambios de sonido ocurren a intervalos comparativamente geológicos de meses y años, y además están ya calculados y planeados con anticipación: los cambios que vienen en el futuro inmediato (inmediato en la escala de tiempo de esta pieza) ocurrirán el 5 de agosto de 2011, el 5 de julio de 2012, el 5 de octubre de 2013, y como el acorde que empieza ese día es largo, el siguiente cambio se producirá el 5 de septiembre de 2020 (cumpleaños número 108 de John Cage, quien murió en 1992). Al paso de los años, los cambios de sonido del órgano de San Burchard se han convertido en todo un acontecimiento musical. Hasta mil personas llegan a reunirse en la pequeña iglesia para oír cambiar el acorde. Mientras tanto los vecinos han tenido que acostumbrarse a la tenue sonoridad como de claxones lejanos que escapa constantemente de la iglesia. Aquí pueden oír un cambio que hubo en 2005.

La interpretación de Halberstadt, como otras que hay de la misma pieza, aunque más breves, se ciñe rigurosamente a las duraciones proporcionales de las notas de la partitura. Así, si una corchea dura 4 meses, una negra (equivalente a dos corcheas) durará 8 meses y una redonda, 16 meses. Otras interpretaciones han durado 14 horas y 24 horas, con el consecuente ajuste de las duraciones de las notas, que más que tocarse, se planean.

Pero John Cage no es el único compositor de piezas largas (aunque quizá sí de piezas que pueden durar siglos). En 1893 el compositor Erik Satie escribió unas líneas musicales que duran en total dos minutos, pero especificó en la partitura (con típico humor satierico) que había que tocarla 840 veces sin parar. En la época nadie se lo tomó en serio. Después de todo, Satie es bien conocido por poner en sus partituras indicaciones imposibles de seguir como “con gran maravilla” y “sobre la lengua”, que más bien tienen una intención jocosa y burlona. Con todo, no ha faltado quien siga la instrucción al pie de la letra y la pieza, que se titula Vejaciones, se ha interpretado varias veces, la primera en un concierto con un equipo de nueve pianistas que como corredores de relevos tocaron la pieza a lo largo de 18 horas (concierto organizado por John Cage, ni más ni menos).

Recientemente un grupo de investigadores de la psicología de la interpretación musical pusieron al pianista Armin Fuchs a tocar Vejaciones, pero conectado a unos electrodos para medir su actividad cerebral y con un piano arreglado electrónicamente para registrar la duración y la fuerza de cada nota. La interpretación duró poco más de 28 horas y con los datos los investigadores publicaron dos artículos académicos. En esos artículos explican cómo varió el estado de atención de Fuchs durante la interpretación y cómo se relaciona ese estado con la estabilidad del tempo y otros factores importantes de una interpretación musical. Durante el experimento el pianista pasó por un estado de atención intensa que duró 14 horas. A la quinceava hora, entró en una especie de trance durante el cual su tempo fue errático y cometió más errores. Estos resultados sirven para explorar cómo funcionan nuestros relojes cerebrales. Aquí se ve un video donde el equipo recibe al pianista como se recibe a los nadadores que se disponen a cruzar el Canal de la Mancha (hazaña que toma más o menos el mismo tiempo que tocar la pieza de Satie).

Para terminar, me imagino el lejano día del final de la interpretación de Halberstadt. ¿Cómo será? Caso 1: millones de espectadores reunidos por presencia holográfica, con comentaristas, críticos e intérpretes culturales y una ovación que se extiende por todos los hogares del Sistema Solar. Caso 2: el último descendiente de los organizadores iniciales, solo en la iglesia con una barba de tres días, olvidado de todos, que dice: “Bueno, esto se acabó”, detiene los fuelles del órgano y se va a tomar una cerveza a la taberna del pueblo.

Tecnología y magia

Hace tres años murió el escritor de ciencia ficción británico Arthur C. Clarke, a los 90 años. Clarke es bien conocido por haber escrito con Stanley Kubrick el guión de la famosa película 2001: Odisea en el espacio, película de efectos especiales que causó furor en 1968. También se le conoce por haber predicho en los años 40 que un día se pondrían en órbita aparatos diversos para ayudar a las comunicaciones, a la investigación científica y al espionaje y la guerra, predicción que se cumplió en 1958 cuando la Unión Soviética puso en órbita el satélite Sputnik 1. En cierta ocasión Clarke escribió que toda tecnología suficientemente avanzada es indistinguible de la magia. Es el tema de incontables películas: el visitante del pasado que se maravilla de los adelantos tecnológicos que para los del presente son cotidianos: el automóvil, el avión, la televisión –hasta la ducha, en cierta película mexicana tontísima que vi alguna vez. “¡Lluvia en casa! ¡Qué práctico!”, decía un personaje de peluca dieciochesca probando el agua con la palma levantada. No sé cuándo se inventó la ducha, pero sí estoy seguro de una cosa: para un ilustrado europeo del siglo XVIII como lo era el personaje aquel este invento podría resultar ingenioso, cómodo y hasta revolucionario, pero mágico no. Después de todo no es una idea tan insólita: la ducha es una simple extensión de la cascada o el chorro de agua que cae del acueducto antiguo. Es decir, la idea no andaba lejos ni requería, para surgir, ningún genio de la inventiva capaz de pensar “fuera del molde”. Al contrario, ya era una idea bastante natural, por lo que el personaje sin duda no habría dicho “lluvia en casa”, como un salvaje cualquiera.

Lo que sí hubiera dejado patidifuso a un ilustrado europeo del siglo XVIII sería la radio, o cualquiera de sus derivados: la televisión, el walkie talkie y, por supuesto, el teléfono celular. Creo que estos inventos que permiten hablar con personas ausentes, o por lo menos escuchar su voz sin que medie nada visible, les parecerían más producto de la magia que si les mostráramos, por ejemplo, un automóvil. El automóvil es una extensión natural del carruaje tirado por caballos y en el siglo XVII ya se habían construido vehículos que se movían mediante mecanismos de relojería. Pero la idea de hablar con los que pueden estar del otro lado del océano no es del dominio de la extensión imaginable de lo presente, sino, de plano, de la magia.

En resumen, para que una tecnología de hoy parezca magia hay que retroceder en el tiempo lo suficiente. Así, se puede uno entretener pensando en adelantos tecnológicos del presente y en qué época habrían parecido milagros. La tecnología de la que estamos más orgullosos los habitantes del siglo XXI es quizá la red mundial de comunicaciones electrónicas por computadora. ¿Dónde hay que ubicar el dial de la máquina del tiempo para ir a asombrarlos con Internet? ¿En los años 40? ¿En los 30?

En 1994 me compré en Londres un libro de relatos cortos de Edward Morgan Forster. Uno de esos relatos se titula “La máquina se detiene”, pero eso ya lo conté aquí.

Durante la conversación radiofónica de hoy, en la sección Imagen en la Ciencia de Radio Imagen, Patricia Rodríguez Calva propuso una nueva dimensión de la frase de Clarke acerca de la tecnología y la magia: puedes viajar al pasado para encontrar quien se asombre con diferentes tecnologías de hoy, pero también puedes, simplemente, desplazarte en el espacio a los lugares más marginados del país, como ciertos municipios del estado de Guerrero. Ahí, en pleno presente, los lujos tecnológicos que nos damos algunos habitantes de las ciudades son casi magia. En ese caso, la diferencia entre quien posee la tecnología y quien no proviene de una profunda injusticia. Tema digno de explorarse (por ejemplo, pueden dejar comentarios y reflexiones en este blog). Luego de colgar con Paty, mi esposa me contó que supo de un señor que vino del campo hace muchos años al que fue necesario enseñarle cómo usar el excusado (invento antiguo, pero que no se popularizó hasta el siglo XX).

Hay un error de lógica muy común que queda ilustrado en la letra de una canción que cantaba Liza Minelli: “Everybody loves a winner, so nobody loves me”. Podemos disecar este razonamiento así: A) todos quieren a los ganadores, B) yo soy lo contrario de un ganador, por lo tanto, C) nadie me quiere a mí. Pero, por supuesto, el argumento no funciona: el que todos quieran a los ganadores no dice nada acerca de lo que piensan de los perdedores. Se puede, por ejemplo, querer a los ganadores y también a los perdedores, ¿por qué no? La cosa no es contradictoria, como tampoco lo es querer a los perros y a los gatos. Así, la premisa A sólo afirma que, si eres ganador, todos te quieren, lo que no obliga a que nadie te quiera si eres perdedor. Así también, el que todos los narcotraficantes sean malos no quiere decir que todos los malos sean narcotraficantes, como queda clarísimo cuando observamos que muchos malos son, por ejemplo, políticos (y el que haya políticos narcotraficantes no debe confundirnos).

Volviendo a la frase de Arthur C. Clarke, el mismo error comete quien la interpreta así: “todo lo que hoy parece magia es por fuerza un adelanto tecnológico del futuro”.

Babel en África

A los que hablamos español como lengua materna nos cuesta mucho trabajo aprender a hablar francés con buena pronunciación porque ese idioma usa más sonidos que el nuestro. En español las vocales son a, e, i, o, u --y se pronuncian casi igual en todas las palabras en las que aparecen. En francés hay tres tipos de "e" (e, é y è, para los entendidos), la "o" puede ser abierta o cerrada, y la "u" tiene un sonido aflautado que se convierte en el sonido más grave de la u española cuando se le antepone una o: "ou". Las consonantes en francés también tienen más variedad que las españolas; en resumen, parece que en francés se emplean más fonemas que en español.

El aparato vocal humano tiene una amplia gama de sonidos a su disposición para construir lenguas. En África sobreviven idiomas aún más ricos en fonemas, que usan hasta chasquidos de lengua para formar palabras. Si comparamos los sonidos de los idiomas con los de una orquesta, yo diría que los que nos son más familiares a lo occidentales tienen cuerdas, metales y maderas, y esas lenguas africanas tienen, además, una generosa sección de percusiones.

En un artículo publicado ayer en la revista Science, Quentin Atkinson (Departamento de Psicología de la Universidad de Auckland, Nueva Zelanda) estudia la riqueza fonética de 504 idiomas. Según investigaciones anteriores, la diversidad de sonidos de una lengua está relacionada con el número de sus hablantes: en general, a más hablantes, más fonemas, lo que sugiere que las lenguas más ricas en sonidos surgieron en poblaciones muy grandes y las menos ricas, claro, en poblaciones más pequeñas. ¿Por qué se encuentran en África las lenguas con más diversidad fonética?

Atkinson menciona otro resultado de una disciplina en principio muy apartada de la lingüística y la filología: que la diversidad genética de las poblaciones humanas disminuye mientras más lejos de África está el origen de esas poblaciones. Esto se explica con el siguiente modelo: todas las poblaciones humanas provienen de una original que surgió en África. De ésta se fueron desprendiendo grupos pequeños que se llevaron un subconjunto de los genes originales a Europa y el Medio Oriente, donde fundaron nuevas comunidades. De éstas comunidades se desprendieron otros grupos, que se llevaron subconjuntos de genes aún menos diversos a lugares cada vez más distantes de África. Este modelo de fundaciones sucesivas (serial founder en inglés) explica muy bien por qué la diversidad genética de las poblaciones disminuye conforme el origen de esas poblaciones dista de África; una bonita explicación construida con estas dos ideas: 1) que la humanidad se originó en África y 2) que se fue dispersando por desprendimiento de grupos pequeños que se alejaron del centro.

En su artículo Atkinson pone a prueba la idea de que los idiomas y otras manifestaciones culturales también satisfacen el modelo de fundaciones sucesivas. Para eso analiza estadísticamente la riqueza fonética de 504 lenguas registradas en un catálogo titulado Atlas mundial de estructuras lingüísticas y combina esta información con datos demográficos y geográficos de estas lenguas. Atkinson obtiene mapas y gráficas que muestran claramente que la diversidad fonética --como la diversidad genética-- también disminuye con la distancia a África. En este modelo se toma en cuenta la ubicación original donde surgieron las lenguas, no la distribución de sus hablantes hoy; así, el español es de España, no de América Latina, por ejemplo. Luego de concluir que las lenguas sí satisfacen el mismo modelo de origen y dispersión que las poblaciones, Atkinson extiende su conclusión: "En la medida que la lenga se puede considerar como ejemplo de evolución cultural, estos resultados apoyan la propuesta de que el efecto fundacional operó durante nuestra colonización del mundo..."

El resultado, al parecer, les ha pisado los cayos a algunos filólogos y lingüistas, reacios a sacar conclusiones sobre acontecimientos que ocurrieron hace más de 10,000 años. En efecto, la fecha de la dispersión desde África se ha ubicado entre 50,000 y 100,000 años en el pasado. La mayoría de los lingüistas piensan que no se puede afirmar nada acerca de las relaciones de las lenguas en épocas tan remotas. La discusión se va a poner intensa antes de que se acepte la propuesta de Atkinson. Hay que estar pendientes, porque los periodos de controversia en la ciencia son más interesantes que los de consenso.

Sorpresa en el Tevatrón

Hay dos formas de salir a explorar: ir en busca de lo que se espera encontrar y salir a la aventura, dispuesto a sorprenderse. En la ciencia, como en la vida, a veces uno sale con mapa en mano y la ruta más o menos bien trazada y termina en un sendero oscuro en medio del bosque, donde no se sabe qué pueda salirle al paso al doblar un recodo. Camino a casa de su abuelita por un camino bien conocido, Caperucita un día se topó con un lobo.

El Tevatrón es un viejo acelerador de partículas situado en el laboratorio Fermilab, en las afueras de Chicago. Durante mucho tiempo fue el rey de los aceleradores de partículas, pero lo desplazó el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, siglas de Large Hadron Collider), de la Organización Europea de Investigaciones Nucleares. Relegado al segundo lugar (aunque un segundo lugar muy honorable) y cada vez con más achaques presupuestarios, el Tevatrón está a punto de morir, mas no porque le falle el cuerpo, sino porque el gobierno de Estados Unidos ha decidido dejar de financiarlo, quizá con la idea de que la inversión original ya dio todos los frutos que tenía que dar . Mientras el viejo Tevatrón se dirige a paso acelerado hacia la jubilación y la muerte, el LHC va estirando los músculos y produciendo colisiones de partículas con energías cada vez más grandes. A un lado, ancianos: paso a la juventud.

En 2000 se produjo en las entrañas del Tevatrón un tipo de partícula cuya existencia estaba anunciada desde hace mucho. Se llama neutrino tau (o neutrino de la partícula tau) y ya tenía su lugar en la física de partículas como lo tiene una pieza faltante de un rompecabezas a medio armar. Era una búsqueda bien planeada, Caperucita camino a casa de su abuelita. Pues bien, en esa ocasión Caperucita llegó sin novedad; el neutrino tau por fin apareció y con eso se cerraría con broche de oro la historia del Tevatrón, a menos que…

El LHC también tiene entre sus planes explorar territorios ya vislumbrados por los físicos teóricos; en particular, se espera que encuentre otra pieza fundamental del rompecabezas conocido como Modelo Estándar, que es la teoría más aceptada de la estructura de la materia. La partícula esperada es una pieza muy importante. Se llama bosón de Higgs y, si de veras existe, es la causa de que las partículas elementales no tengan masa igual a cero. El bosón de Higgs existe teóricamente desde hace más de 40 años, pero para tener la más mínima probabilidad de detectarlo hacía falta un acelerador muy potente, como el LHC.

Los físicos asociados al Tevatrón acariciaban esperanzas de detectar la esquiva partícula de Higgs antes que la competencia. Desde luego, con el anunciado recorte de presupuesto, esas esperanzas casi se habían disipado. En días pasados los científicos del Fermilab anunciaron una anomalía en los datos de las colisiones que siguen produciendo y estudiando, pese a la muerte inminente de su aparato. Las anomalías en los datos siempre pueden ser simplemente “ruido”, fluctuaciones estadísticas debidas al azar, consecuencias imprevistas del modo de hacer el experimento o del modo de analizar los datos, incluso fallas de los detectores. Para saberlo, los físicos hacen análisis estadísticos que permiten estimar la probabilidad de que un dato insólito sea un simple accidente. En este caso, el análisis da una probabilidad de cerca de 1 en 400 de que el pico inesperado de las gráficas sea falso. Y si no es falso, ¿a qué corresponde?

“Física nueva”, se está diciendo en las revistas especializadas y los blogs. Traducción: quizá una partícula desconocida o una interacción nueva que vendría a sumarse a las cuatro tradicionales (gravedad, electromagnetismo, fuerza nuclear fuerte y fuerza nuclear débil). En ambos casos, el resultado obligaría a los físicos a redibujar su imagen del universo, lo que sería muy emocionante).

¿Podría ser la marca del anhelado bosón de Higgs? Al parecer, los especialistas tanto del Fermilab como de otros lugares piensan que no. El Tevatrón no se va a llevar ese trofeo antes de morir (o quién sabe), pero descubrir una nueva partícula o una nueva fuerza sería todavía más importante. Por lo tanto, han empezado a aparecer con una velocidad asombrosa artículos especializados para interpretar estos datos anómalos. En uno de ellos, el numerosísimo equipo del Tevatrón informa del descubrimiento de la anomalía, así como en qué consiste y cómo se podría interpretar; en otros, más osados, se sugiere que la anomalía es evidencia de partículas predichas por teorías alternativas al Modelo Estándar, es decir, piezas de otro rompecabezas. Son momentos emocionantes para la física en general y para los científicos que trabajan con el Tevatrón en particular. No es que el descubrimiento vaya a convencer a los políticos de no sustraerle el financiamiento. Los políticos son incapaces de entender la importancia de lo que está pasando. Pero por lo menos el acelerador que fue el más potente del mundo podría irse a la tumba con trompetas y clarines.

Una manera de zanjar la disyuntiva es esperar a ver si el LHC detecta la misma anomalía. Hay quien piensa que, si ésta fuera real, ya habría aparecido en las colisiones del aparato europeo. Otros dudan, porque otro detector del mismo Tevatrón no ha observado nada insólito.

¿Descorchamos la champaña? Aún no. Guardemos una prudencia científica y esperemos a que pase el revuelo. Cuando se disipe la niebla podremos ver si estamos en la ruta planeada o si nos hemos apartado de la carretera y nos encontramos en medio del bosque.

¿Cataclismo en Saturno?

Típico: te tienes que tomar una pastilla; te sientas en la cama, sacas la pastilla del empaque, la partes en cuatro (no había de la dosis que te mandó el médico, así que compraste la de cuatro veces más y la partiste en pedacitos minúsculos), te la pones en la rodilla para alcanzar tu vaso de agua... y se te cae. Con la vista cada vez más cansada (pasan los años y tú no estás rejuveneciendo), imposible encontrar el pedacito de pastilla en la vastedad del piso (vastedad relativa), y si fue a parar debajo de la cama, peor. Pero hay un truco para buscar objetos muy pequeños en una superficie relativamente extensa: iluminarlos con un rayo de luz lateral para hacerlos resaltar por sus sombras. Tomas una linterna, te asomas debajo de la cama, apuntas con la linterna a ras del suelo y ves la larga y reveladora sombra de la pastillita.

La luz directa borra los relieves y la luz lateral los realza. Lo saben los maquillistas e iluminadores de teatro y televisión y los actores madurones con los que trabajan, que prefieren ocultar los detalles orográficos que les han ido saliendo en la cara y que con los años se van pareciendo más al Himalaya. Lo saben también los astrónomos aficionados que disfrutan ver la luna al telescopio: las mejores fechas para verla es cuando hay media luna (cuarto creciente o menguante) porque el sol poniente proyecta las sombras de las montañas y los cráteres; en cambio en noches de luna llena todo se ve plano y aburrido.

En 2009 el planeta Saturno pasó por uno de sus equinoccios. En la Tierra hay dos equinoccios al año, pero en Saturno, que tarda cerca de 27 años en darle la vuelta al sol, los equinoccios vienen a intervalos de cerca de 14 años. En el equinoccio saturniano los famosos anillos quedan orientados de canto al sol. En esta última ocasión, por ahí andaba la nave Cassini, que está explorando Saturno y sus satélites desde que llegó al vecindario en 2004. Con fotos de esta nave, unos astrónomos de la Universidad Cornell, en Ithaca, Nueva York, observaron una estructura de ondas en los anillos de Saturno, como si estuvieran hechos de lámina corrugada. Las ondulaciones eran muy bajas (entre 2 y 20 metros de altura, con entre 30 y 80 kilómetros de cresta a cresta), pero el sol lateral las resaltaba lo suficiente para verlas con los instrumentos de la nave. ¿Qué produjo esas ondulaciones? Matthew Hedman, jefe del equipo de investigadores, pensaba que, en algun momento a mediados de los años 80, Saturno había sufrido una sacudida que alteró su distribución de masa mínimamente. Con esto, los anillos se pusieron a vibrar, y al paso de los años, la rotación de los anillos y la gravedad del planeta han ido enrollando la ondulación en espirales que se aprietan con el tiempo. Pero la pregunta persiste: ¿qué ocasionó esa sacudida?

Trece años antes, Mark Showalter y sus colaboradores, del Instituto SETI, en California, habían encontrado un patrón de ondulaciones enrolladas parecido con datos del Telescopio Espacial Hubble...pero en los anillos de Júpiter. A falta de datos, los investigadores se habían quedado sin poder resolver el misterio. Con el hallazgo en Saturno, los científicos se pusieron a hurgar en imágenes de Júpiter enviadas por la sonda Galileo en 2000 y la nave New Horizons, que pasó por Júpiter en 2007, camino a Plutón. Esos datos revelaron que el patrón de ondas enrolladas de Júpiter también iba cambiando. En 1996 la separación entre ondas era de 2,000 kilómetros. Para el año 2000 se había reducido a 700 y en 2007 era de unos 350 kilómetros. Con estos datos se podía calcular la velocidad con la que se iban apretando las espirales y deducir en retrospectiva de cuándo databa la alteración que puso en marcha esas vibraciones en los anillos de Júpiter. Sorpresa: el cálculo arrojó una fecha entre julio y octubre de 1994, fecha que coincide de maravilla con un acontecimiento astronómico bien conocido y documentado: en julio de 1994 un cometa fragmentado en varios pedazos, que había quedado atrapado en órbita alrededor de Júpiter años antes, se hundió en la atmósfera del planeta, no sin que algunos de los fragmentos bombardearan los anillos. Ésa debía ser la causa de la perturbación en Júpiter. La de Saturno debía tener una causa similar. Los dos equipos de astrónomos (que tienen como intersección a Matthew Hedman y Joseph Burns) publicaron sendos artículos ayer en la página web de la revista Science.

Así, en 1983 una lluvia de fragmentos de cometa o de asteroide cayó sobre los anillos del planeta, lo que los desplazó cerca de 2 kilómetros como si fueran el platillo de una batería. La alteración se fue propagando por la estructura de los anillos y modificándose por la rotación y por la gravedad del planeta para formar las espirales que vieron Hedman y sus colaboradores a la luz del equinoccio saturniano de 2009, quuienes calculan que los desechos que golpearon los anillos tenían una masa conjunta de cerca de 1,000 millones de toneladas.

Lo que más convence a otros astrónomos de que Hedman, Showalter y sus colaboradores tienen razón es la relación entre la estructura ondulada de los anillos de Júpiter y el impacto del cometa Shoemaker-Levy 9 en 1994. Y también, por supuesto, el que haya dos casos de ondulaciones en anillos planetarios al mismo tiempo. Al parecer, pues, es bastante común que los anillos de los planetas reciban lluvias de cometas en pedacitos. Con suerte hasta podríamos presenciar uno de esos acontecimientos en tiempo real con la nave Cassini, a la que le quedan varios años de trabajo en el sistema saturniano.