La gravedad cuántica de bucles: una alternativa

En entradas anteriores del blog he comentado el debate científico existente entre la teoría cuántica y la relatividad, las dos que dominan a día de hoy el panorama científico. La teoría de cuerdas se erigió como una posible alternativa que pretendía aunar a dos teorías irreconciliables. Sin embargo, la teoría de cuerdas, que ya hemos comentado aquí (véase La teoría de cuerdas: ¿el nuevo paradigma de la ciencia?) no es la única teoría unificadora que trata de explicar tanto el mundo macroscópico como el microscópico bajo una misma teoría. Existe otra, la que ya anuncio en el título de la entrada, que rivaliza con la teoría de cuerdas por conseguir la hegemonía en el ámbito científico: la gravedad cuántica de bucles. Sin embargo, uno de cada diez científicos se posicionan a favor de esta teoría, por lo que ha quedado a un lado como explicación para el universo.

La gravedad cuántica de bucles presenta grandes aciertos, de una magnitud asombrosa, pero también grandes lagunas, no por una incorrecta formulación matemática sino por su juventud, es decir, por no haber tenido tiempo de ser aplicada a ciertos campos como la física de partículas o la dinámica. La teoría data de 1986, formulada por un tal Ashetkar. Pese a su juventud, ha conseguido hallazgos asombrosos, que ni la mecánica cuántica ni la relatividad de Einstein hubieran conseguido jamás. La teoría ha sido capaz de explicarlo todo sin necesidad de singularidades espacio-temporales, es decir, es válida siempre, en todo momento y en todo lugar. No alimenta la fe de algunos ni el existencialismo de otros, explica lo que hay. No exagero, sus hallazgos son asombrosos. Uno de ellos se trata de la explicación de lo que se esconde tras el Big Bang, el otro, está relacionado con la posibilidad de viajar en el tiempo.

El éxito de la teoría radica en que supone que el espacio está constituido por partículas minúsculas con un tamaño del orden de 10 elevado a -35. Parece algo insignificante, pero la suposición del espacio como un mar de partículas ha sido el responsable de estos grandes hallazgos de los que hablaré a continuación.

Desde siempre hemos creído en el Big Bang, que ,aunque no demostrado del todo, nos ha expuesto un universo con un comienzo y un fin. Sin embargo, todos nos hemos preguntado alguna vez acerca de ese primer momento y del responsable de que ese huevo cósmico que todo lo originó del que hablaba Lemaître se encontrara ahí. La física relativista no es capaz de explicar esto, designándolo como una singularidad, es decir, un lugar en el que no son válidas las leyes de la física. La gravedad cuántica de bucles da una explicación al primer momento del universo y, en definitiva, de nuestras alegrías, penas, logros y sufrimientos. Las ecuaciones de la gravedad cuántica de bucles aplicadas a un modelo informático del universo desvelaron que jamás existió tal huevo cósmico del que habló Lemaître sino que el universo ha existido siempre. Lo que si se producen son expansiones y contracciones del universo, por lo que no es de extrañar que este sea uno de los muchos universos que han existido. El Big Bang si se produjo, aunque la nueva cosmología lo llama el Big Bounce o "gran rebote". Esta nueva concepción del universo, totalmente correcta desde el punto de vista físico y matemático, nos deja ante un universo cíclico, sin principio ni fin, en el que se suceden compresiones y expansiones. De hecho, esto era lo que pensaban los griegos, partidarios del tiempo cíclico, de la inexistencia de comienzo y fin. Si observamos la naturaleza todo es cíclico: el día y la noche, las estaciones, las glaciaciones, todo sigue una sucesión circular de acontecimientos. ¿Por qué el universo no iba a serlo también?

Quizás, el problema de nuestra concepción lineal ,inevitable por cierto, del universo sea consecuencia de la vida, una sucesión lineal de acontecimientos. La vida, esa anomalía física, ha impregnado el universo con sus visiones antropocéntricas.

Por otro lado, de la teoría de la relatividad de Einstein se deriva que es posible viajar en el tiempo, pero sólo al futuro, siendo todo intento de ir al pasado cuanto menos imposible. Sin embargo, la gravedad cuántica de bucles expone que el viaje al pasado es totalmente posible.

Parece que la ciencia jamás dejará de impresionarnos.

Oskar Hertwig: el padre de la reproducción

Actualmente, está muy en boga de todos el debate de las células madre, células gracias a las cuales se podrían tratar multitud de enfermedades y regenerar gran cantidad de tejidos. Sin embargo, nadie habla de Oskar Hertwig, el responsable de que los mecanismos reproductivos animales y humanos hayan sido desentrañados, permitiendo, entre otras cosas, acabar con la antigua teoría que afirmaba que el embrión se encontraba preformado en el cigoto.
Esto es sólo uno de sus múltiples hallazgos. También desentrañó el proceso de fecundación en los animales y el ser humano, la gametogénesis y estudió el desarrollo embriológico animal.
Sin Oskar Hertwig nunca hubieran sido posibles ni la investigación con células madre ni la fecundación in vitro y tampoco la demostración embriológica de la más que importante teoría de la evolución de las especies de Darwin.

Oskar Hertwig nació Friedberg, Hesse, en 1849. Tenía un hermano, Robert, menor que él. Los dos estudiaron zoología, siendo, más tarde, discípulos en la Universidad de Jena de nada más y nada menos que de Ernst Haeckel. Tras este periodo en el que quedaron impregnados por las teorías zoológicas de Haeckel (no las filosóficas, ante las cuales siempre se mantuvieron independientes), ambos hermanos se separaron. Robert se convirtió en profesor de zoología en las Universidad de Munich, mientras que Oskar consiguió un puesto de profesor de anatomía en Berlín.
Oskar Hertwig se casó con Marie Gesenius, con la que tuvo dos hijos Gunter y Paula. La influencia de su padre fue determinante, ya que Paula se convirtió en doctora en zoología y profesora de la Universidad de Berlín. Paula Hertwig no sólo ha pasado a la historia como la hija de Oskar Hertwig, sino por ser pionera en la utilización de rayos X en estudios genéticos. Paula Hertwig puso la primera piedra al desentrañamiento de la estructura en doble hélice del ADN, y, en definitiva, al desciframiento del genoma humano. Otra figura, como su padre, que no ha recibido el reconocimiento que se merece.
Oskar Hertwig falleció en Berlín en el año 1922.

Pero lo que verdaderamente nos importa es el legado científico que dejó tras de sí.
Para empezar, Oskar Hertwig realizó importantes descubrimientos en materia de embriología comparada y experimental, lo que aportó nuevos conocimientos sobre el desarrollo animal y pruebas a la evolución de las especies. Además, Oskar Hertwig fue el autor de una teoría epigenetista del desarrollo embrionario, afirmando que la diferenciación celular tiene lugar en el desarrollo embrionario, refutando la antigua creencia de la preexistencia del embrión en el cigoto.

Esto es de vital importancia actualmente, ya que expuso a la comunidad científica la existencia de células sin diferenciar en los embriones, las que más tarde serían llamadas células madre y a las que se trataría de dar un fin terapéutico.

Descubrió la fertilización de los erizos de mar y la fecundación animal, exponiendo que para que ésta se produzca es necesario que un espermatozoide penetre a un óvulo.

Pero, además es el primer científico que reconoció al núcleo como orgánulo portador de la información hereditaria, dejando despejado el camino a toda la genómica actual.

Asimismo, descubrió la reducción cromosómica que tiene lugar durante la meiosis, aclarando el papel complementario que tienen los dos gametos en la reproducción: son necesarios los dos, tanto uno como el otro y no como antes se había pensado.

Finalmente, no puedo pasar sin comentar que sus estudios acerca de embriología supusieron una prueba irrefutable para la teoría de la evolución de las especies. Tanto es así que Oskar Hertwig refutó la teoría evolutiva darwinista, exponiendo la suya propia en un libro titulado Das Werden der Organismen, eine Widerlegung der Darwinschen Zufallslehre, en el que se mostraba contrario al papel protagonista que Darwin atribuía al azar en la evolución.

Sin Oskar, Robert ni Paula Hertwig, no se habría conseguido descifrar el genoma humano, utilizar células madre con fines terapéuticos, y, en definitiva, la genética y la biología no habrían alcanzado el nivel de desarrollo que tienen hoy día.

"Criptometeorología": belleza y leyendas

Bajo esta palabra inventada por mí, se esconden meteoros de una belleza asombrosa y una rareza variable. Quizás, el lector ya conozca muchos de ellos, otros, sin embargo, puede que le resulten cuanto menos extraños.

Lejos de las cotidianas lluvias y los molestos vientos de levante, animo al lector a que disfrute con estas maravillas de nuestro planeta Tierra.

Algunos, como los halos, quizás sean bastante conocidos. Detrás de otros, como el rayo verde, se esconden leyendas e, incluso, propiedades mágicas.

Halos

Relativamente frecuentes, suponen un verdadero juego atmosférico con la luz. En zonas frías, es frecuente que en zonas altas de la troposfera se encuentren pequeños cristales de hielo en suspensión. Cuando la luz incide sobre ellos, se produce un fenómeno de refracción, quedando desviada la trayectoria del rayo luminoso. Surgen así dos haces de luz, uno que no es desviado y otro que sigue un camino distinto al habitual. Como resultado de esto se originan los halos, tanto en torno al astro rey como a la luna.

En las zonas polares, es frecuente el fenómeno conocido como polvo de diamante.

Fuego de San Telmo

Este fenómeno meteorológico ha sido y sigue siendo el compañero de escaladores y marineros. Consiste en descargas eléctricas de color verdoso, de un aspecto un tanto fantasmagórico.

Sin embargo, no deja de ser algo fácilmente explicable.

La descomposición de la materia orgánica genera metano, el cual es emitido a la atmósfera. Sin embargo, los frecuentes fenómenos eléctricos que tienen lugar en ésta producen la ionización del metano, por lo que en lugar de destellos azulados o anaranjados podremos ver descargas de un color verde Frankestein.

Es frecuente que este fenómeno tenga lugar en los mástiles de los barcos, dado que al estar construidos con madera, ésta tiende a descomponerse emitiendo metano a la atmósfera. La elevada altura de los mástiles unida a la frecuencia de las tormentas y fenómenos eléctricos en alta mar propician la aparición de este fenómeno.

Cellisca

Las personas de zonas del norte seguramente que lo conocerán. Sin embargo, a los que somos del sur, este nombre nos deja indiferentes.

Sin ir más lejos, la cellisca es una niebla compuesta, no por pequeñas gotas de agua, sino por pequeñas partículas de hielo. Se debe a una bajada muy brusca de las temperaturas, lo que ocasiona la sublimación inversa del vapor de agua contenido en el aire. Por tanto, es lógico que suceda en zonas frías, en las que las bajadas de temperatura por la noche son muy acusadas.

Nubes irisiadas

Son de una belleza singular, produciéndose en todas aquellas nubes que se encuentran compuestas por cristales de hielo, como tal es el caso de los cirros o de las nubes iridiscentes de la mesosfera.

El fenómeno es bien sencillo: cuando la luz solar incide sobre estas nubes de hielo, los pequeños cristales helados actúan como prismas, descomponiendo la luz en los colores que la componen. Dan lugar así a colores espectaculares, dignos de un cuadro impresionista.

El rayo verde

Detrás de este fenómeno se esconde una leyenda, la cual afirma que si dos personas lo contemplan al mismo tiempo quedan enamoradas de por vida.

El rayo verde es un fenómeno meteorológico muy poco frecuente que se da en las puestas de sol, en el momento que este deja caer sobre la superficie sus últimos rayos. Se percibe como una luz de color verde intenso fantasmagórico que aparece sobre el horizonte.

Aunque parezca algo salido de un cuento de hadas, tiene una explicación científica razonable.

Los últimos rayos vertidos por el sol han de realizar un recorrido atmosférico muy tangente a la superficie terrestre. Esto ocasiona que la atmósfera actúe como filtro dejando pasar solamente a las radiaciones verdosas de la luz visible.

Real o no la leyenda, el fenómeno es muy difícil de ver, tanto que Julio Verne relata en su novela El Rayo Verde la búsqueda infructuosa de este mágico meteoro.

La teoría de cuerdas: ¿el nuevo paradigma de la ciencia?

Comencemos tratando de imaginar qué es un electrón (o un quark). Estoy seguro que lo que a ambos nos a venido a la mente es la imagen de una pequeña bolita orbitando alrededor de un núcleo atómico.Es lógico. Es que todos los libros de física representan así a los electrones. Además, sería un tanto complicado imaginar una pequeña partícula como algo que no tenga forma esférica, o a lo sumo, elíptica. La parte de la naturaleza que conocemos es así por lo que nos resulta imposible imaginar las cosas que desconocemos de una forma distinta a la que estamos acostumbrados a ver. Al fin y al cabo, los científicos y los inventores no son más que meros imitadores del mundo que les rodea.

Esferas, sistemas solares, ondas, y ahora cuerdas. Ahora los científicos se sirven de cuerdas para tratar de explicar por qué la naturaleza es tal como es. Pero, ¿en qué consiste esta teoría?
Lo que la teoría supone es algo muy fácil de comprender, por lo que, si me disculpa, voy a tratar de hablar brevemente de las teorías que la precedieron para que así pueda verse el valor que realmente tiene.
Como bien sabemos Albert Einstein fue el autor de la teoría de la relatividad, una teoría que prtendía dar un enfoque holístico a la ciencia. Sin embargo, Werner Heisenberg acabó con esto debido a su famoso principio de incertidumbre que afirma que en el ámbito microscópico resulta imposible conocer todos los parámetros de una partícula al mismo tiempo, teniendo que hablarse por ello en términos de azar. La ciencia quedó dividida: por un lado el ámbito macroscópico, perfectamente explicable con la teoría de la relatividad, por otro, el microscópico, explicado con una nueva teoría conocida como teoría cuántica.
La ciencia pretende unificar, por tanto, que dos teorías explicaran distintos ámbitos no era del agrado de los científicos. Ha habido muchos infructuosos intentos de explicarlo todo de forma conjunta, todos ellos sin resultado, hasta hoy.

Para explicarlo todo, la teoría de cuerdas supone como ente más elemental a la cuerda, es decir, a una porción unidimensional que vibra. Esas cuerdas pueden doblarse en cuatro dimensiones, dando lugar al mundo que conocemos. Dependiendo del tipo de vibración que presenten, dan lugar a unas partículas u otras. Así, por ejemplo, la vibración es lo que determina la diferencia entre un quark y un electrón. La cosa no queda ahí. Hemos dicho que la cuerda puede plegarse en cuatro dimensiones, dando lugar al mundo que percibimos. Sin embargo, los científicos han llegado a afirmar que esas cuerdas pueden llegar a plegarse en doce o trece dimensiones, por lo que, es muy probable que existan mundos paralelos al nuestro totalmente desconocidos para nosotros por encontrarse fuera de nuestro ámbito dimensional.
La teoría de cuerdas se ha visto como la teoría unificadora que se andaba buscando. Sin embargo, los detractores de esta teoría la califican de pseudociencia por una cuestión epistemológica. Y es que la teoría de cuerdas no ha podido ser falsada hasta el momento. Eso puede tener dos consecuencias, es una chapuza o la teoría que todos andaban buscando.
Lejos de la cuestión epistemológica podemos ver como, otra vez, la creación científica se ha servido de la naturaleza para tratar de explicar este mundo. No será eso un error. Utilizar la naturaleza para explicarla no será incurrir el algo que los filósofos llaman la falacia del argumento circular o de la petitio principi. Según esto es lógico que las cosas fallen, ya que no aportamos nada nuevo al conocimiento.No será un error lo que estamos haciendo...

Un mundo de gigantes

¿Sería posible que los seres que actualmente conocemos tuvieran unas dimensiones mucho mayores a las que tienen hoy día, de tal manera que la altura de los seres humanos fuera de 15 ó 16 metros?

A simple vista, no tendría que haber ningún inconveniente, sin embargo, existe una imposibilidad física a ese crecimiento desmesurado. Se deduce de una de las múltiples aportaciones de Galileo a la ciencia: la ley cuadrado-cúbica.

Según esta ley, los aumentos de tamaño y , por tanto, de superficie, conllevan grandes incrementos del volumen. Si nos paramos a pensarlo un poco, el volumen es una potencia de exponente 3, mientras que la superficie, lo es de exponente 2. Es decir, el volumen crece mucho más deprisa que la superficie. Por tanto, a medida que aumenta la envergadura de los cuerpos, estos poseen mayor volumen por unidad de superficie, incrementándose el cociente volumen/superficie.

Esto indica que a medida que los cuerpos son más grandes, el contenido respecto a la superficie exterior es mayor. Pero, ¿cómo influye esto en los seres vivos?

Un mayor volumen por unidad de superficie entraña un mayor contenido material y, en consecuencia, que cada unidad de superficie haya de soportar cada vez mayor peso. A medida que el cuerpo se hace más grande, esa presión que la superficie o , de forma más realista, sus estructuras de sustentación han de soportar es cada vez mayor. Tanto es así que se llega a un punto en el que las estructuras de sustentación son incapaces de aguantar semejantes presiones, quedando el cuerpo literalmente espachurrado contra el suelo debido a la acción del campo gravitatorio terrestre.

Adiós, mitos de gigantes. Las estructuras esqueléticas de estos seres hubieran sido incapaces de sostener su elevado peso, dado que la capacidad de sustentación de los mecanismos del organismo crece mucho más lentamente que el peso del cuerpo, tal como hemos podido ver en la ley cuadrado-cúbica de Galileo. El ejemplo más claro lo tenemos en la gran dificultad que presentan las personas de tallas desmesuradas para desplazarse ,y en los problemas de salud que esos tamaños entrañan a largo plazo.

"Test" or "taste": el descubrimiento de la sucralosa

Algo muy frecuente en la ciencia son las casualidades. Sin ir más lejos, el descubrimiento de la penicilina fue una de ellas. Sin embargo, eso no hace al hallazgo menos meritorio, ya que como decía Pasteur: "la casualidad favorece sólo a aquellas mentes que están preparadas".

Hoy, quería referirme a uno de esos hallazgos fortuitos: el descubrimiento del edulcorante sucralosa.


Corría el año 1.978 y dos científicos, Hugh y su alumno Phadnis trabajaban en el laboratorio buscando nuevos compuestos. Decidieron mezclar la sacarosa (azúcar convencional) con cloro, para ver qué compuesto obtenían. Tras ello, Hugh le dijo a Phadnis "test it", pero Phadnis con problemas con el idioma comprendió "taste it". Dicho y hecho, probó el nuevo compuesto. Se trataba de una sustancia extremadamente dulce, tanto que actualmente es utilizada como edulcorante. De forma totalmente casual Hugh y Phadnis habían descubierto una sustancia con un poder edulcorante 10 veces superior al azúcar comercial común.

Actualmente, la sucralosa es utilizada como edulcorante en multitud de alimentos, encontándose catalogada como E-955.

Hemos podido ver como la casualidad y, más concretamente, el malentendido linguístico pueden ser responsables de un hallazgo científico de importancia. Otro caso más en el que el azar ha contribuido a aumentar el conocimiento que tenemos del mundo.

Никола Тесла, un genio en la sombra

A lo largo de la historia de la humanidad han destacado brillantes genios de fama internacional: Einstein, Edison, Newton, Galileo, Darwin... Sin embargo, entre esos nombres nunca se encuentra el de Nikola Tesla, el que probablemente haya sido uno de los mayores genios de la humanidad.

Sin ir más lejos, de no ser por Tesla, el progreso tecnológico actual sería tan solo una utopía futurista. Tesla fue el inventor de la corriente alterna, aquella a la que podemos acceder desde cualquier enchufe doméstico.

Pero dejémonos de más dilaciones y conozcamos más a fondo quién fue este interesante personaje y qué legado dejó tras de sí.

Nikola Tesla nació en Smiljan (Croacia) en 1856. Desde muy pequeño dio muestras de una inteligencia asombrosa. Era capaz de resolver complejos problemas matemáticos sin necesidad de realizarlos en papel, además de poseer una memoria prodigiosa. Su madre era famosa en el lugar por su capacidad inventiva y su extraordinaria memoria. Solía crear artilugios que le ayudasen con las tareas del hogar.

Estudió ingeniería eléctrica en Praga, trasladándose posteriormente a París, donde trabajó en una de las compañías de Thomas Alva Edison. Allí desarrolló la corriente alterna y el motor de inducción, inventos de gran relevancia técnica y económica. Recomendado por uno de los socios europeos de Edison, se trasladó a Nueva York. Sin embargo, la relación con Edison no fue del todo buena, ya que éste veía a Tesla como una amenaza. ¿Por qué? Edison fue el inventor de la corriente continua, un invento de gran importancia que le proporcionaba grandes sumas de dinero. Ciudades enteras eran abastecidas de electricidad siguiendo ese método. Sin embargo, la corriente alterna de Tesla superaba con creces al invento de Edison , lo que ponía en peligro el monopolio eléctrico del norteamericano.

Posteriormente, Tesla fundó su propia compañía lo que desencadenó una ardua competencia entre él y Edison. Algunos la bautizaron como la guerra de las corrientes, enfrentamiento en la que finalmente se impuso la corriente alterna de Tesla. Para desprestigiar a Tesla y a su corriente alterna, Edison llegó a utilizar corriente alterna en la silla eléctrica que él mismo había inventado, haciendo ver a la gente que la corriente alterna era algo malo. El exito definitivo de Tesla culminó con la construcción de la central hidroeléctrica del Niágara y la llegada de electricidad CA (corriente alterna) a la ciudad de Búfalo. Actualmente, la importancia de la corriente alterna es mucho mayor que la de la corriente continua, siendo utilizada esta última en pequeños circuitos (aparatos a pilas o baterías).

La corriente alterna supuso un gran avance. Al consistir en una red eléctrica resonante, es decir, una corriente en la que se producen oscilaciones opuestas de voltaje, no era necesario el cable de retorno. Asimismo, la corriente alterna podía ser transformada de tal manera que las pérdidas por transporte eran reducidas. La CA supuso un ahorro enérgetico respecto a la continua de Edison.

Entre sus inventos más importantes destaca LA RADIO. Sí, la radio, un invento atribuído a Marconi que Tesla inventó 15 años antes que el italiano. En los años 60, el Tribunal Supremo de los EEUU declaró que el inventor de la radio había sido Tesla. Sin embargo, a día de hoy, todo el mundo asocia la radio con Marconi. La injusticia que sufrió Tesla fue tal, que en el año 1909, Marconi recibió el premio Nobel de física por la invención de la radio.

Asimismo, fue el inventor del horno microondas.

Otra de las cosas a destacar de Tesla fue el intento de crear una red eléctrica mundial sin cables, utilizando para ello ondas electromagnéticas. Se trataba de una red electromagnética a nivel de las capas más altas de la atmósfera (ionosfera) que empleaba una radiación de una frecuencia muy baja (resonancias de Schumann). Para ello comenzó la construcción de una torre de 60m de altura: la Wardenclyffe Tower, que nunca llegó a funcionar por falta de financiación. La torre fue derribada quedando solamente un edificio de carácter conmemorativo.

Y armas. Tesla fue el inventor del rayo de la muerte, un arma de pulsos magnéticos con un poder de destrucción aún no igualado a día de hoy. Las pruebas de este rayo de la muerte las llevó a cabo cerca del polo norte, coincidiendo con el archiconocidísimo desastre de Tunguska. El desastre aquí citado consistió en la destrucción de una amplia zona de bosque siberiano por algo semejante a un incendio provocado por un meteorito que calcinó la zona. A día de hoy no se han encontrado evidencias del meteorito ni de otra causa por lo que algunos atribuyen el desastre a las prubas del rayo de la muerte que Tesla realizaba por aquellas fechas.

También destacar la bobina Tesla, famosa por su espectacularidad.

Su memoria prodigiosa le permitía retener en la mente los diseños de todos sus inventos sin necesidad de pasarlos por escrito. Se dice que en sus últimos años apenas dormía tres horas diarias. Asimismo, a medida que fue envejeciendo, su carácter se volvió cada vez más excéntrico soliendo cambiar de residencia con asiduidad. Residía en hoteles. Pasó sus últimos años solo, arruinado, huraño y desconfiado. El 7 de enero de 1943, Nikola Tesla falleció en su habitación de hotel de Nueva York a causa de un infarto. Murió en la más absoluta soledad uno de los grandes genios de la humanidad, un inventor prolífico e innovador muy adelantado a su época, una persona sin la que el siglo XX no hubiera sido el siglo de ciencia y técnica que a día de hoy hemos conocido.

Los números mágicos

Lo siento pero no son, de momento, los números de la combinación ganadora de la primitiva. Se trata de una cuestión física, aunque no por ello menos interesante: estos números explican el porqué de la composición del universo. Podría decirse que en ellos está la causa de que la química y la biología sean tal como hoy las conocemos.

Para comprender esto de los números mágicos habremos de sumergirnos en el mundo del átomo...

Como es bien sabido, existen núcleos atómicos tremendamente inestables, como es el caso del uranio, el torio o el protactinio. Estos núcleos tienden a transformarse rápidamente en otros más estables. Estos procesos pueden consistir en la emisión de radiación, o bien en la rotura del núcleo en dos en un proceso conocido como fisión espontánea. Es decir, ya se trate de elementos radiactivos o no hay átomos que tienden a transformarse en otros más estables.

¿Por qué? ¿A qué se debe que existan átomos inestables de por sí? Para explicar esto, el físico danés Niels Bohr elaboró el modelo de la gota líquida. Este modelo exponía que el núcleo atómico se comportaba como una gota de agua, vibrando y, en ocasiones, fragmentándose. Según Bohr, los núcleos más inestables, es decir, los que más vibran son aquellos de mayor tamaño, es decir, los de grandes isótopos radiactivos. SIn embargo, más tarde se completó esa explicación, gracias al modelo de capas de Mary Goeppert Mayer.

El modelo de capas explica la disposición de los protones y neutrones en el átomo al igual que se explica la de los electrones en la corteza, es decir, en capas. Si comparamos con el modelo electrónico, podremos ver que los átomos con núcleos más estables serán aquellos que tengan completos su último nivel nuclear. Sabiendo esto, la combinación ganadora en números atómicos es...

Números mágicos 2, 8, 20, 50, 82

Números semimágicos (reintegro y complementario): 28 y 40

Estos átomos, al ser los más estables serán también los más abundantes en el universo, teniendo un papel muy importante en la física, química y en la biología.

Y los premiados son: helio (2),oxígeno(8), calcio(20), estaño(50), plomo(82).

Arqueoeidos, la historia del pensamiento

Desde los albores de la humanidad, el ser humano ha tratado de desentrañar el mundo que lo rodea. En un principio consistió en una explicación un tanto errónea, que posteriormente fue perfeccionada. A pesar de que esa primera explicación pueda parecernos un tanto absurda hay que tener en cuenta que se trata de uno de los pilares fundamentales a partir de los que se construye nuestro pensamiento actual. Lo que aquí hacemos no es nada más ni nada menos que arqueología de las ideas...
Ya el hombre de Neanderthal se planteó el asunto aquí presente. Se cree que estos homínidos prehistóricos fueron los primeros en realizar enterramientos a sus muertos. Parece que no tiene importancia, pero puede decirse que fueron los primeros seres que se preguntaron acerca de la vida y la muerte, dando su propia visión del asunto.
Asimismo, el ser humano propiamente dicho trataría de dar una explicación acerca de su existencia en el mundo. Todas estas primeras explicaciones tienen una característica en común: son mitos. Estos mitos se caracterizaban por ser explicaciones religiosas que se sustentaban en la simple creencia, es decir, en lo que conocemos como Fe.
Los primeros mitos eran religiones animistas que trataban de explicar el origen de comunidades enteras. Estas religiones, como su propio nombre indica, veían el mundo como un conjunto de seres vivos e inertes con alma. Algunas de ellas, incluso, veneraban a algunas almas en particular: son las religiones tótem. Este tipo de religiones aún persisten en comunidades muy primitivas como los aborígenes australianos. En el caso de estas religiones animistas se pone más que nunca de manifisto la labor unificadora del mito como elemento de identidad. Sin ir más lejos, los nombres de algunos pueblos animistas llegan a considerarlos como los hombres auténticos a partir de los cuales surgieron los demás: los mayas ("los auténticos"), los sioux ("los hombres").
La cosa no quedó ahí. Posteriormente muchas de esas almas fueron divinizadas debido a la consideración de esas almas como fuerzas dadoras de vida. Esto puede verse en muchas culturas como la egipcia o la griega. Un ejemplo claro de cómo el ser humano llegó a esa conclusión lo supone la divinización del escarabajo del Nilo. Tras el estiaje del Nilo, aparecía un barro arcilloso muy nutritivo llamado limo del que surgían pequeños escarabajos verdes. Tras la aparición de estos crecía la vegetación en esas zonas anteriormente inundadas. El ser humano del Antiguo Egipto trató de explicar el surgimiento de la vida como la labor del escarabajo, al cual divinizó.
La presencia de una serie de dioses como entes que dominan el mundo configuran una existencia basada en lo sobrenatural y en el caos. El mundo queda convertido en una auténtica caja de sorpresas. Los dioses actúan a placer castigando o premiando, creando o destruyendo según les parece.
Entonces, ¿es ese el mundo en el que vivimos?, ¿nos encontramos bajo el yugo de la voluntad divina?, ¿están nuestros destinos escritos siendo inútiles todos nuestros esfuerzos?, ¿el mundo acabará en un instante indeterminado en el que el dios se aburra de su propia creación?...

El descubrimiento del ADN

Casi inconscientemente tendemos a asociar el ADN a Watson y Crick, quienes como bien sabemos fueron los descubridores de la archiconocidísima doble hélice. Un proyecto no exento de la polémica, ya que incluso se ha llegado a especular que la famosa imagen por difracción de rayos X, a partir de la cual se pudo confirmar el modelo, que obtuvo Rosalind Franklin llegó a las manos de Watson de una forma no muy limpia. Algunos dicen que incluso llegó a seducirla...

El anarquismo espistemológico del que habló Feyerabend se encuentra más presente que nunca. Por ello, en esta primera entrada del blog quería reavivar un verdadero espíritu de investigación, el de una persona, además, eclipsada por el fenómeno mediático que supusieron Watson y Crick y que a día de hoy no ha recibido el reconocimiento que merece. Se trata del nada más y nada menos que el descubridor del ADN: Friederich Miescher.

Friederich Miescher nació en la ciudad suiza de Tubinga, una pequeña urbe universitaria, hecho que influiría enormemente en él. Pero lo que verdaderamente influyó fue el ambiente en el que creció: su padre y su tío materno eran médicos muy prestigiosos y profesores universitarios. Este hecho facilitó el acceso del pequeño Miescher al estimulante mundo científico.
Al igual que su padre, decidió estudiar medicina, aunque una vez terminada la carrera se decantó por la bioquímica. Todo por un problema auditivo que le impedía ejecer la profesión médica.

Posteriormente, comenzó a trabajar en Tubinga con Hoppe-Seyler, en el que era el laboratorio de bioquímica más puntero del mundo. Las investigaciones se centraron en determinar la composición química de la célula. Para ello, Miescher tuvo que conseguir vendas con pus para lo cual acudía al hospital de la ciudad. De estas vendas extraía leucocitos que utilizaba para sus investigaciones. En uno de sus experimentos obtuvo algo asombroso, una sustancia blanquecina y fibrosa que no correspondía a nada antes obtenido, no se parecía ni de lejos a las proteínas que estaba acostumbrado a obtener. Llamó a esta sustancia "nucleína". Más tarde, incluso, llegó a determinar su composición química exacta advirtiendo que poseía una gran cantidad de fósforo.

Sus investigaciones sobre la nucleína requirieron, incluso, que tuviera que lavar estómagos de cerdo para obtener pepsina, una enzima necesaria para obtener la nucleína. Miescher, era una persona un tanto perfeccionista por lo que sus sorprendentes resultados tardaron mucho en ser publicados.

Más tarde, obtuvo la cátedra de fisiología, puesto que ocuparon con anterioridad su padre y su tío materno. Miescher no sólo describió la composición química de la "nucleína" sino que llegó a afirmar que esta sustancia obtenida del núcleo de las células (realizó experimentos con esperma de salmones del Rin, demostrando que contenían "nucleína") era la responsable de la transmisión de los caracteres hereditarios. Incluso propuso un sistema para explicar el almacenamiento de estos, basado en la estereoisomería de las cadenas carbonadas.

Miescher dejó estos estudios para dedicarse a otras investigaciones. Trabajó desmesuradamente, durmiendo pocas horas, lo que lo debilitó mucho, tanto que contrajo una tuberculosis de la que no se recuperó.

Friederich Miescher falleció a los 51 años de edad, dejando tras de sí una vida de plena dedicación científica y, ante todo, uno de los descubrimientos más importantes de la biología y, en definitiva, de la historia de la humanidad: el ADN.