"A Ciencia Cierta" es un proyecto de divulgación apoyado en microprogramas radiales, de unos 4 minutos de duración. El equipo redactor lo formamos profesores José Domingo Mujica e Ileana Iribarren, ambos de la UCV, y un servidor. La locución es de Ileana y Héctor y la musicalización y montaje, de Nigma Simil, Nicolás Barreto (Parque Tecnológico de Mérida) y de Héctor. El programa se transmite varias veces al día desde diciembre 2006 en la estación Radio Caracas Radio (am 750) y en el horario 7 am, 12,45pm, 7 pm; por la estación ULA FM 107.7 También puede escucharse por internet en la dirección http://tv.ula.ve/programacion/Alianzas/Radio.htm
CAZADORES DE PLANETAS (descargar audio)
EL UNIVERSO Y LA CIENCIA (descargar audio)
EL HOMBRE QUE VIÓ EXPANDIRSE EL UNIVERSO (descargar audio)
GRACIAS A LA GRAVEDAD (descargar audio)
LA EXPANSIÓN DEL UNIVERSO (descargar audio)
PARTÍCULAS FANTASMAGÓRICAS: LOS NEUTRINOS (descargar audio)
QUE CIEN AÑOS NO ES NADA… (descargar audio)
RICHARD FEYNMAN O EL PLACER DE DESCUBRIR (descargar audio)
BELLEZA DE LA CIENCIA (descargar audio)
CIENCIA Y PODER (descargar audio)
DEL PITECANTROPUS AL HUBBLE (descargar audio)
EINSTEIN, DE CIENTIFICO A TOP STAR (descargar audio)
EL AFFAIR SOKAL (descargar audio)
EL CASO MAJORANA (descargar audio)
EL ESPECTRO DE LA MÚSICA (descargar audio)
IMPOSIBILIDADES (descargar audio)
LO SIMPLE Y LO COMPLEJO (descargar audio)
LA PARADOJA DE LOS GEMELOS (descargar audio)
Cien Mil millones es un número terriblemente grande. Ese es el número aproximado de estrellas que hay en la Vía Láctea, nuestra galaxia privada. Una de ellas es el sol, nuestra estrella privada. Alrededor del Sol, gira la Tierra, nuestro planeta, junto con varios planetas más, formando el sistema solar.
¿Existen otros mundos alrededor de algunas de esas otras estrellas? ¿Forman esas estrellas sistemas planetarios parecidos a nuestro sistema solar? ¿Habrá en algunos de esos planetas las condiciones apropiadas para que emerja esa hermosa complejidad que llamamos bioquímica?
Estas preguntas han mortificado a la humanidad desde tiempos remotos. En el siglo XVI Giordano Bruno fue quemado por afirmar la existencia de infinitos mundos parecidos a la Tierra. Es tan sólo en la última década cuando la astronomía es capaz de emprender la aventura de responder científicamente estas preguntas. En el año 1995 fue detectado el primer planeta fuera del sistema solar, a 48 años luz de distancia. Desde ese momento con telescopios en tierra o con observatorios espaciales en órbita, como el telescopio Hubble, con el auxilio de poderosas computadoras y métodos cada vez más sofisticados, los cazadores de planetas han descubierto más de ciento cincuenta exo-planetas.
La búsqueda es difícil, los planetas son pequeños, fríos y oscuros y además la mayor parte de las estrellas están muy alejadas de nosotros. Pero los astrónomos han desarrollado métodos ingeniosos para detectarlos. Por ejemplo midiendo sutiles cambios en la luminosidad de una estrella, debido al tránsito de un planeta, o por los cambios en la velocidad de la estrella gracias a la gravitación del planeta.
Los científicos estiman que el 10% de las estrellas similares al sol, tienen planetas asociados. Habría en la galaxia unos mil millones de sistemas planetarios. La comparación de estos sistemas planetarios en diferentes momentos de su evolución, con el nuestro, permitirá aprender más acerca del origen y desarrollo de los planetas. Recientemente se logró obtener imágenes de un planeta de un tamaño similar al de la Tierra y pronto se podrá analizar la composición química de las atmósferas de los exo-planetas.
La cacería de planetas apenas ha comenzado. Una consecuencia posible de esta cacería es conocer si la vida es un fenómeno excepcional o por el contrario es más bien común; y tal vez responder a la inquietante pregunta: ¿estamos solos en el universo?
¿Es posible entender el universo?, o mejor dicho, ¿es posible que la ciencia pretenda abordar con sus métodos, al universo?
La respuesta es un rotundo SI.
El siglo XVIII fue testigo de cómo la humanidad comprendió el funcionamiento del sistema solar. En el siglo XIX aprendimos y comprendimos la naturaleza de los fenómenos electromagnéticos. En la primera mitad del siglo XX desentrañamos las propiedades cuánticas de la materia. Del mismo modo, es un logro de la ciencia de finales del siglo XX haber demostrado que el universo no es inmutable sino que evoluciona de acuerdo a ciertas leyes que podemos y debemos comprender.
El primer artículo científico sobre el universo fue escrito por Einstein en 1917, antes de que se observara la expansión de las galaxias. El modelo de universo que Einstein propone, es estático y por eso no se corresponde con la realidad.
Hoy los artículos científicos publicados en revistas especializadas de prestigio, dedicados al universo se cuentan por miles al año. La cosmología, es decir, la ciencia del universo se enseña actualmente en cursos universitarios y sus especialistas se reúnen en congresos, como los de cualquier otra disciplina. Los estudios acerca del universo ya no pertenecen a las religiones ni a la filosofía. El universo ha entrado en los linderos de la ciencia.
La razón de este progreso es fácil de entender: la tecnología actual permite a los científicos tener una enorme cantidad de datos valiosos: enormes telescopios en tierra, y observatorios espaciales orbitando el planeta, observando en diversas longitudes de onda, visible, rayos x, infrarrojo, radio. Poderosas computadoras capaces de almacenar y manejar los datos y finalmente el desarrollo de teorías capaces de darle sentido a los datos. No podía ser de otro modo; es la afortunada conjunción de las observaciones precisas y de teorías exitosas, lo que ha permitido ir afinando modelos que se parezcan al universo real. Y los modelos permiten obtener respuestas cada vez más precisas acerca de las preguntas ancestrales: ¿es el universo finito o infinito? ¿es eterno o tuvo un origen? ¿cuál es su composición, de qué está hecho?
El formidable descubrimiento de que al igual que los planetas, las estrellas y las galaxias, todo el universo, evoluciona, abrió las puertas para que la ciencia, con su modestia, pero también con su arrogancia, lo indague, lo estudie y nos diga todo lo sorprendente que puede ser.
EL HOMBRE QUE VIÓ EXPANDIRSE EL UNIVERSO
Hay descubrimientos que cambian de manera definitiva la forma como concebimos el universo. El que realizó Edwin Hubble es uno de ellos.
Hubble había nacido en los Estado Unidos en 1889, con el talento necesario para ser la persona que más cerca haya estado jamás, de ganar un premio Nóbel y un título de boxeo en los pesos pesados. Excelente estudiante y deportista singular, obtuvo un título en Matemáticas y Astronomía, luego viajó a Oxford donde se graduó en leyes. De regreso a los Estado Unidos se olvidó de la abogacía y la fascinación por el cosmos lo llevó a obtener un doctorado en astronomía.
Trabajó en el Observatorio de Monte Wilson, a la sazón el más grande y mejor dotado tecnológicamente de su época. En la década de los veinte, se debatía sobre si unas pequeñas nebulosas eran parte de la Vía Láctea. Hubble supo medir las distancias a varias de estas nebulosas, y concluyó que eran lejanas galaxias como la nuestra. Este descubrimiento expandió los límites del cosmos, pero no era sino la primera etapa de un descubrimiento monumental.
Hubble observó un desplazamiento de las frecuencias de la luz de las galaxias. El fenómeno era bien conocido, es llamado efecto Doppler y permite medir con ondas de radio a qué velocidad se mueve un carro o una pelota lanzada por un pitcher.
No había duda, el estudio de la luz de dieciocho galaxias llevaba a la conclusión de que las galaxias se alejan unas de otras y de una manera matemática precisa: la velocidad de alejamiento es proporcional a la distancia. El universo entero se estaba expandiendo.
El descubrimiento de la expansión del universo rompió con milenios de prejuicio acerca de un universo estático e inmutable. Colocó al universo como una entidad susceptible de ser estudiada por la astronomía y la física, que tuvo un origen y que evoluciona de acuerdo con leyes. La cosmología científica había nacido y de la mano de la relatividad el descubrimiento de Hubble condujo al modelo del big bang.
Hoy el satélite espacial Hubble, en su honor, prosigue la labor escrutando la luz de cientos de miles de galaxias.
En 1953 murió de un derrame cerebral habiéndonos legado un universo mucho más interesante, Edwin Hubble, el hombre que vió expandirse al universo.
Hay muchísimas razones para que nos sintamos agradecidos con la fuerza de gravedad. A pesar de que es una fuerza formidablemente más débil que las fuerzas nucleares y que las fuerzas eléctricas, ella, la gravedad gobierna al mundo físico macroscópico y por eso le debemos estar agradecidos.
La gravedad que ejerce la Tierra, nos obliga a permanecer sobre su superficie y no flotando en el espacio, con una sensación continua de estar cayendo, como la que sienten los astronautas. Gracias a esta misma fuerza, nuestro planeta disfruta de una atmósfera que nos permite respirar y además se encarga de filtrar algunas radiaciones dañinas emitidas por el sol.
Gracias a la fuerza de gravedad la Tierra permanece orbitando al sol a una distancia prudencial, manteniendo unas temperaturas amables, en lugar de vagar libremente por el espacio.
Además, el sol, brilla porque en su interior ocurren reacciones nucleares gracias a que la gravedad lo comprime tanto contra sí mismo que ocasiona altísimas presiones y temperaturas. Las estrellas del universo brillan gracias a que la gravedad genera reacciones nucleares en sus centros.
Por si fuera poco, el propio material del que estamos hechos, los átomos pesados como carbono, oxígeno y nitrógeno, son un desecho de estas reacciones nucleares, que quedan dispersas en el medio interestelar luego del estallido de supernovas, gracias a la gravedad. Y de nuevo, gracias a la gravedad estos materiales se atraen entre sí, se juntan en nuevas estrellas y nuevos planetas que como la Tierra, tienen átomos pesados apropiados para la aparición de la vida.
Pero además, la propia existencia de las estrellas y de las gigantescas agrupaciones de estrellas que llamamos galaxias, se debe a la gravedad. Hubo una época en la que no había estrellas ni galaxias y el universo era muy homogéneo. A partir de pequeñísimas grumosidades, la gravedad se encargó de producir condensaciones cada vez más densas, hasta que las altas temperaturas dispararon las reacciones nucleares originando las primeras estrellas. Esto ocurrió unos 200 millones de años después del big bang.
La expansión del universo está controlada por la fuerza de la gravedad y hasta el propio big bang fue un evento gobernado por la gravedad.
Es un mérito de la ciencia de las últimas décadas haber comprendido el papel de la gravedad en esta especie de Ecología Cósmica, creando las condiciones adecuadas para poder afirmar: gracias gravedad, por los favores recibidos!!.
Durante milenios, la humanidad creyó que el universo era inmutable y eterno, siempre igual a sí mismo. Hace apenas unos noventa años, Einstein aplicó sus ecuaciones de la gravitación, recientemente descubiertas, con la intención de hacer un modelo del universo. Para su sorpresa, las ecuaciones sugerían un universo dinámico, en expansión o en contracción, pero nunca estático. Einstein obedeció a su prejuicio y modificó sus ecuaciones para que permitieran construir un modelo estático del universo. Algunos años después lo lamentaría: de haber confiado más en sus ecuaciones y menos en su prejuicio, tal vez hubiera predicho teóricamente, lo que estaba por descubrirse: La expansión del universo.
La expansión del universo fue detectada por el astrónomo norteamericano Edwin Hubble a finales de los años veinte del siglo pasado. Hubble disponía del telescopio más potente de su época, y pudo observar galaxias muy distantes. Analizando la frecuencia de la luz que nos llega de estas galaxias, Hubble pudo determinar que ellas se alejan de nosotros con una velocidad que es proporcional a la distancia: las más distantes se alejan más rápido. Actualmente se ha confirmado la expansión con más de cien mil galaxias y un proyecto en desarrollo planea incluir un millón de galaxias.
Que desde nuestra galaxia particular observemos que las demás se alejan de nosotros no significa que seamos el centro del universo, de hecho no existe ningún centro. Desde cualquier otra galaxia la expansión se vería igual. En otras palabras, todas se alejan de todas. Es el espacio mismo entre ellas el que se está expandiendo.
Las observaciones indican que la expansión es extremadamente uniforme y simétrica: es la misma en cualquier dirección, esto quiere decir que si tres galaxias forman un triángulo equilátero, a medida que pasa el tiempo y el universo se expande, las tres galaxias formarán un triángulo más grande, pero seguirá siendo equilátero.
Actualmente el ritmo al que se expande el universo es más bien lento, por ejemplo para que dos galaxias arrastradas por la expansión a la tasa actual, dupliquen su distancia, tendrían que pasar varios miles de millones de años. Precisamente por esa razón es que el universo nos luce inmutable.
Pero el ritmo de expansión no siempre fue el actual. El descubrimiento de la expansión nos revela un universo que evoluciona, que no siempre fue igual a como hoy lo vemos. Que hubo una época en que toda la materia estaba mucho más concentrada, no había galaxias ni estrellas, ni siquiera átomos y la temperatura y la presión eran descomunales. En esa fase el universo evolucionaba rápidamente.
Hace apenas unos años se descubrió que la expansión actual del universo es acelerada, se expande cada vez más rápido. No se conoce actualmente qué causa la aceleración de la expansión.
Pero de lo que no hay duda es que el formidable descubrimiento de la expansión, fue el nacimiento de la cosmología, el estudio científico de nuestro universo.
PARTÍCULAS FANTASMAGÓRICAS: LOS NEUTRINOS
¿Podrías imaginar querido radioescucha que mientras oyes este programa, diez mil billones de partículas provenientes del sol, atravesarán impunemente tu cuerpo?
Son los neutrinos, una de las partículas elementales prima hermana del electrón.
El neutrino fue primero una hipótesis. Wolfgang Pauli conjeturó su existencia en 1930 para que no se violara la ley de conservación de la energía en el proceso de desintegración de los neutrones. La hipotética partícula no podía tener carga eléctrica y sólo era afectada por una fuerza subatómica de corto alcance y extraordinariamente débil.
Precisamente por eso fue tan difícil detectar neutrinos. Ellos pueden atravesar grandes cantidades de materia sin verse afectados por ella. Fue tan sólo en 1956 cuando los presuntos neutrinos fueron detectados experimentalmente por primera vez.
Hoy sabemos que hay tres tipos diferentes de neutrinos, el neutrino del electrón, el del tau y el del muón. Además hay fuertes evidencias de que no hay sino estas tres clases.
Las reacciones nucleares responsables del brillo del sol, generan además de helio y radiación, un abundante flujo de neutrinos que viajan desde el interior del sol sin ninguna interferencia. En modernos detectores como Superkamiokande, en Japón, se comenzaron a detectar los neutrinos provenientes del sol. Las observaciones mostraban apenas un tercio de los neutrinos que debían llegar de acuerdo con los modelos del sol. El conflicto se resolvió al advertir que si los neutrinos tienen masa, pueden cambiar de clase mientras viajan del sol hasta la tierra. Antes se pensaba que los neutrinos al igual que los fotones, no tenían masa. La evidencia de que los neutrinos tienen masa, obliga a profundos cambios en nuestra comprensión de las partículas elementales.
Por otra parte surgió la posibilidad de que los neutrinos pudieran ser la materia oscura tan invocada por los astrofísicos para explicar muchas observaciones. Pero el neutrino es demasiado liviano, su masa, unas doscientas mil veces menor que la del electrón, lo invalida como candidato a materia oscura del universo.
Los neutrinos juegan un papel fundamental en las explosiones de las supernovas: son ellos los que expulsan el material de la estrella, contribuyendo a dispersar elementos pesados al medio interestelar. En la supernova 1987A se detectó la cantidad esperada de neutrinos, corroborando los modelos de explosiones estelares.
Te atraviesan impunemente los neutrinos. Partículas extrañas en el mundo cotidiano, pero imprescindibles en trance de comprender el mundo físico y sus intimidades.
Desde el año cuando Einstein hizo sus históricos aportes a la física hasta nuestros tiempos, ha sido mucha el agua que ha pasado bajo el puente de la historia de las ciencias. Apenas un siglo, unas cuatro generaciones. Poco, comparado con el devenir de la historia; mucho, si imaginamos cuánto ha cambiado nuestro conocimiento del mundo durante su transcurso.
Recordemos que hace un siglo no sabíamos de la existencia de otras galaxias y creíamos que el universo entero era la galaxia en que vivimos, la Vía Láctea. Hoy sabemos que hay alrededor de cien mil millones de galaxias, cada una con un número similar de estrellas. Creíamos que el universo era estático e inmutable. Hoy sabemos que está en expansión y disponemos de un modelo, el modelo del big bang, con suficientes evidencias sólidas de que el universo actual evolucionó a partir de una fase extraordinariamente caliente en la que no había galaxias ni estrellas, ni siquiera átomos ni núcleos de átomos. No sabíamos hace cien años de donde proviene la energía que el sol y las demás estrellas usan para poder brillar como lo hacen.
Hoy sabemos que en el interior de cada estrella, los núcleos de hidrógeno se transforman en helio, y los de helio, en elementos más pesados, a través de reacciones nucleares cuyo producto es la energía que emiten. Hace cien años, no teníamos evidencias contundentes de la existencia de átomos y moléculas, ni mucho menos sabíamos cuáles eran sus propiedades. No entendíamos la existencia de líneas brillantes en el espectro de la luz. Es cierto, disponíamos ya de dos sistemas teóricos exitosos, el sistema newtoniano con su ley de gravitación universal, que nos explicaba el funcionamiento del sistema solar, y el electromagnetismo, que nos enseñó que la luz y las radiaciones son ondas electromagnéticas que se propagan en el vacío.
El gran reto de la física hace cien años fue hacer compatibles la mecánica de Newton con el electromagnetismo; y darle explicación a las cada vez más numerosas observaciones del mundo microscópico. Las respuestas fueron la relatividad y la teoría cuántica.
Hoy disponemos un conocimiento del mundo de lo muy pequeño que nos brindan la física molecular, la física atómica, la física nuclear y la teoría de partículas elementales. Gracias a ellas podemos entender la constitución de la materia y el mecanismo a través del cual brillan las estrellas, entender los complicados procesos que ocurren en los choques de partículas elementales en los grandes aceleradores. Pero además, aprendimos a usar las leyes para la elaboración de aparatos tecnológicos sofisticados, como teléfonos celulares, computadoras o sistemas GPS, y equipos científicos con los que aprenderemos aún más de las intimidades del mundo subatómico.
Cien años no son nada, pero en estos cien años la humanidad concibió la relatividad y la física cuántica, los dos pilares sobre los que se asienta nuestra comprensión de la realidad física.
RICHARD FEYNMAN O EL PLACER DE DESCUBRIR
Hay científicos que no tienen el impacto publicitario de Darwin, Newton o Einstein, pero que por la originalidad de sus ideas, merecerían estar en el panteón de los grandes de todos los tiempos. A esta estirpe de científico pertenece Richard Feynman.
Nacido en Nueva York en 1918, fue sin duda el físico más brillante de su generación. A sus escasos 24 años ya se desempeñaba como jefe de la sección de física teórica del Proyecto Manhatan, que desarrollaba la bomba atómica.
Irreverente e ingenioso, solía exasperar a los militares burlando los códigos de seguridad del servicio secreto.
Finalizada la guerra, en las universidad de Cornell y de California mostró sus dotes de profesor excepcional y conferencista inspirado. Feynman fue llamado el gran explicador. Tenía la virtud de hacer que lo dificultoso resultara sencillo. Generaciones de físicos se educaron con los tres tomos de sus Lecciones de Física. Original como pocos, mantenía que: “si no lo puedo crear, no lo entiendo”.
Hizo contribuciones en muchas áreas de la física, desde la gravitación, pasando por la física estadística, la materia condensada, física nuclear y sobre todo, la interacción entre la luz y los electrones. Sus aportes en esta área, técnicamente conocida como electrodinámica cuántica le hicieron merecedor del premio Nobel en 1965. Divulgador de lujo, escribió libros para el gran público, como “La extraña historia de la luz y la materia” o “El carácter de las leyes de la física”.
Supo vislumbrar lo que habría de ser la nanotecnología, es decir, la manipulación de objetos a pequeñísimas escalas, en una famosa conferencia en 1959 cuando se preguntó “por qué no podemos escribir la Enciclopedia Británica en la punta de un alfiler”?
Sus reflexiones acerca del futuro de las computadoras lo llevaron a ser uno de los visionarios de la computación cuántica.
Miembro de la comisión que investigó las razones del desastre del transbordador espacial Challenger en 1986, expuso brillantemente sus conclusiones que dejaron mal parada a la NASA.
De carácter extrovertido y exuberante, aprendió a tocar bongó, desfiló en escuelas de samba en Brasil y la vida nocturna no le fue desconocida.
Toda una vida dedicada a la pasión de descubrir, al irrespeto por el dogma y a la aceptación de la ignorancia finalizó cuando el cáncer apareció por segunda vez; entonces dijo “morir dos veces es demasiado aburrido”
Richard Feynman murió en 1988.
"Las matemáticas poseen cierta belleza suprema, una belleza fría y austera como la de una escultura". Así escribió el matemático y filósofo Bertrand Russell.
¿Belleza de la matemática? ¿No es la belleza un atributo del arte? Tradicionalmente arte y ciencia se han visto como polos opuestos: el arte, subjetivo e inventivo. La ciencia objetiva y exploratoria.
¿Qué tiene que ver la ciencia con la belleza?
Mucho, y no nos referimos a los objetos que estudia la ciencia, como los hermosos cristales, los impresionantes fractales que (simples) se generan a través de algoritmos en las pantallas de las computadoras, ni a las complejas estructuras químicas…
Hablamos de belleza en las propias teorías científicas. En una gran medida, los matemáticos a la hora de resolver problemas y elaborar teorías, están guiados instintivamente por sutiles principios estéticos. Las teorías de la física heredan de la matemática un cierto sentido de belleza no demasiado alejado de la noción artística de belleza. Naturalmente que apreciar esta belleza, requiere de un entrenamiento y un aprendizaje. Igual que para apreciar una sinfonía.
Todo físico percibe a la teoría electromagnética como una hermosa teoría. La relatividad Einsteniana fue aceptada por los físicos aún antes de ser verificada experimentalmente, gracias a su belleza y elegancia.
Es precisamente la noción de elegancia, simetría, armonía intrínseca, simplicidad, interconexión entre sus partes, lo que le da a la teoría el matiz estético.
El matemático inglés Hardi lo expuso claramente cuando afirmó:
"...los patrones matemáticos como el de los pintores o el de los poetas deben ser hermosos. Las ideas, como los colores y las palabras deben ajustarse unos a otros de manera armoniosa. La belleza es la primera prueba. No hay lugar permanente para las matemáticas feas."
Kepler se lamentaría al descubrir que los planetas describen elipses en lugar de círculos, que son más simétricos. Exclamó con amargura:
"he poblado la astronomía con el estiércol de las elipses" En realidad no podía percibir que son las leyes básicas y no las soluciones, las que son estéticamente placenteras.
El premio Nobel de física, el inglés Paul Dirac invocó un principio de belleza en trance de describir la naturaleza, y tuvo éxito al proponer una elegante ecuación que le permitió predecir la antimateria.
¿Cuál es el origen de esta belleza de las teorías científicas? No lo sabemos, pero acaso lo que presentimos como belleza en las teorías actuales sea apenas la anticipación de la belleza de la ansiada y elusiva teoría final.
CIENCIA Y PODER: RELACIONES PELIGROSAS
Las relaciones entre la Ciencia y el Poder suelen ser ambiguas, o peor aún contradictorias. Al poder le interesa la ciencia porque sus resultados y productos dan más poder. Pero la ciencia por su propia naturaleza es crítica, y si el poder se siente cuestionado, busca imponerse de diversas maneras. Entonces las relaciones entre Ciencia y Poder se tornan relaciones peligrosas.
Lamentablemente la historia es generosa en ejemplos.
Giordano Bruno fue quemado vivo en 1600 por mantener que laTierra gira en torno al sol, en contra de lo que establecía la religión.
La oposición al dogma puede acarrear gravísimos riesgos.
Galileo descubrió cráteres en la luna, manchas en el sol, y proponía que la Tierra no era el centro del universo. Razones más que suficientes para que la Santa Inquisición lo declarara hereje . Galileo fue arrestado, juzgado, obligado a abjurar de sus observaciones y recluido a su casa.
Cuando el fundamentalismo se ve cuestionado, ataca.
Einstein fue duramente atacado por el nazismo. Sus teorías fueron calificadas como "cochina ciencia judía". El poder político publicó un panfleto titulado "Cien autores contra Einstein" para desacreditar sus teorías. Einstein comentaría con sorna: "…si la teoría estuviera equivocada, uno sólo hubiera bastado".
Las ideas científicas se imponen por su adecuación a los experimentos, y no por el poder de sus proponentes.
El premio Nobel Lev Landau fue encarcelado por la KGB soviética porque sus posiciones científicas contradecían los preceptos del materialismo dialéctico. Lo obligaron a escribir una confesión "voluntaria".
El dogma suele ser implacable con la desviación de la línea oficial.
Un oscuro agrónomo ruso, Lisenko, logró tal poder político en la Unión Soviética, que impuso sus atrasadas ideas sobre la evolución. Sus teorías eran las únicas que se enseñaban.
Como resultado, la biología y la genética soviética sufrieron décadas de retraso.
Darwin ha sido difamado porque su teoría de la evolución se opone al creacionismo fanático de grupos religiosos norteamericanos. Estos grupos han intentado prohibir la enseñanza de la evolución en algunos estados de Los Estados Unidos.
La ciencia progresa en la medida en que se cuestiona a sí misma y no teme autocorregirse para lograr una mejor descripción del mundo. Para eso, es necesario un ambiente de libertad intelectual plena. Es deber de la ciencia amenazar al dogma, sin que los científicos se vean amenazados por el poder.
EINSTEIN: DE CIENTÍFICO A TOP STAR
Afirmar que Einstein es imagen de la ciencia del siglo XX, es afirmar lo obvio. Más importante es preguntarse por qué en el siglo de científicos brillantes como Bohr, Dirac, y Heisenberg, pudo Einstein erigirse como icono del mundo contemporáneo.
En 1919, al finalizar la Primera Guerra Mundial, Einstein era una reconocida figura en la comunidad científica: había creado la teoría de la relatividad y faltaban dos años para que obtuviera el Premio Nobel.
Un mundo conmocionado y hastiado de la guerra vio emerger la figura de un hombre que proponía nada menos que un nuevo orden cósmico. Los periódicos del planeta anunciaron que las ideas newtonianas habían sido derribadas y que la luz se doblegaba bajo el influjo de la gravedad. Si agregamos el carisma personal de su proponente y el cultivo de la irreverencia; tenemos un candidato a vedette. A Einstein le atraía el vedettismo, y salió del closet científico a las pasarelas del mundo.
Por si fuera poco, era alemán y Alemania volvería a ser el centro de las miradas del mundo gracias a la segunda guerra. Su pacifismo radical y sus posiciones en contra del militarismo alemán lo resaltaban. Además era judío, la comunidad proscrita por el régimen nazi. Einstein solía decir: "Si mis teorías resultan ciertas, los franceses dirán que soy universal y los alemanes dirán que soy alemán; pero si resultan falsas, los franceses dirán que soy alemán y los alemanes, que soy judío".
Hay que considerar también su paradójica relación con la bomba atómica: la relatividad explica el origen de la energía nuclear liberada en la bomba, lo que llevó a muchos a tildarlo falazmente, de Padre de la bomba atómica. Pero además, aunque pacifista convencido, su firma encabezaba la solicitud al presidente Roosevelt para que el gobierno de los Estados Unidos emprendiera la construcción de la bomba.
Sus teorías tocan aspectos fundamentales de la realidad, y establecen que nuestras nociones de tiempo y espacio no siempre son válidas: nos enseñó que podíamos estar equivocados.
La incomprensión de sus teorías por el gran público y la invocación levemente mística de términos como "continuo cuadridimensional" o "curvatura del espacio-tiempo", capturan la imaginación colectiva y favorecen la leyenda.
Sólo la conjunción de complejas circunstancias personales, políticas, sociales, científicas e históricas, es capaz de explicar cómo un científico exitoso puede convertirse en un "top star", y símbolo inequívoco del siglo XX.
"Transgrediendo fronteras: hacia una hermenéutica transformadora de la teoría cuántica de la gravitación" fue el rimbombante título que el físico neoyorkino Alan Sokal eligió para su trabajo aceptado en 1996 por la prestigiosa revista Social Text.
Nunca imaginaron los editores de la revista el escandaloso terremoto que estaba por desatarse y que estremecería los cenáculos intelectuales de Los Estados Unidos y Francia.
El artículo mezclaba citas de los más consagrados pontífices de la filosofía postmoderna, como Lacan, Baudrillard y Kristeva, entre otros, con la jerga técnica de las más abstractas teorías de la física.
Los editores no podían estar más halagados. Un teórico de las ciencias duras reivindicaba un discurso en sintonía con el pensamiento postmoderno. La moda intelectual era agredir a la ciencia, calificándola como una convención social, una narrativa o un mito en nada diferente al mito del diluvio.
El halago duró poco. Dos semanas después, Sokal reveló la verdad: se trataba de una gigantesca parodia, una burla de principio a fin donde se mezclaban una sarta de disparates sin ningún significado pero con apariencia de profunda reflexión filosófica.
La apuesta era que la publicación de un artículo absurdo desnudara la debilidad de los criterios de los editores. Sokal recurrió al humor pesado para denunciar el palabrerío vacío y la oscuridad retorcida, como sinónimo de profundidad.
La sátira feroz fue el arma que el físico usó para tomarles el pelo a los intelectuales postmodernos que hacían gala de una delirante oscuridad del lenguaje.
La revelación de Sokal encendió la pradera. El orgullo herido de los intelectuales desató una ola de declaraciones y contradeclaraciones en los círculos académicos incluso a través de medios masivos como el New York Times.
Al poco tiempo Sokal volvió al ataque. Junto con el físico belga Jean Bricmont publicó el libro "Imposturas Intelectuales" donde denuncian cómo distintos autores usan incorrectamente el lenguaje de las ciencias, sólo para prestigiar un discurso, que paradójicamente está dirigido a descalificar a las ciencias. La intoxicación de conceptos usados fuera de contexto los pone en evidencia. Afirmar, como afirmó Lacan, que la raíz cuadrada de menos uno, base de los números complejos, representa el órgano eréctil masculino, es demasiado.
El affaire Sokal metió el dedo en la llaga de la enorme brecha entre las dos culturas, la científica y la humanística. Reducir el abismo de incomprensión entre ellas, sigue siendo asignatura pendiente.
Nadie supo jamás el destino del pasajero que la noche del 25 de marzo de 1938 abordó el barco que cubría la ruta Palermo – Nápoles. La misteriosa desaparición apenas hubiera merecido una pequeña noticia en la sección de sucesos en un periódico local, de no ser que se trataba de Ettore Majorana, el físico más brillante de su generación.
Nuestro personaje desde muy niño despuntó como un superdotado para las ciencias. A los cuatro años de edad resolvía complicados problemas de matemáticas. Ettore Majorana había nacido en Sicilia en 1906 y a los 23 años se doctoró bajo la dirección del futuro premio Nobel, Enrico Fermi. Entró a trabajar en el grupo que Fermi lideraba y que estaba formado por jóvenes brillantes entre los que destacaban Bruno Pontecorvo, Erasmo Recami, y otro futuro Nobel, Emilio Segré.
Eran tiempos convulsos en la Europa de entreguerras, y de agitada efervesencia en física: la ciencia estaba develando la constitución del núcleo atómico. Majorana hizo aportes fundamentales para entenderlo.
Perfeccionista y crítico mordaz con él mismo y con los demás, se ganó el sobrenombre de Gran Inquisidor.
Majorana era reacio a la publicación. Apenas publicó nueve trabajos de unas seis o siete páginas cada uno, pero suficientes para delatar la profundidad y la capacidad de su autor.
En los años treinta su salud comenzó a deteriorarse. La gastritis lo consumía. Un agotamiento nervioso lo fue haciendo cada vez más introvertido y hosco, se alejó de sus amigos y prácticamente se convirtió en un ermitaño.
En 1937 comenzó a trabajar en la Universidad de Nápoles donde lo decepcionó la poca receptividad que tenían sus cursos.
En los primeros meses de 1938 sacó sus ahorros del banco y en marzo el joven físico de 31 años abordó el barco que cubría la ruta Palermo – Nápoles … y desapareció para siempre.
El veredicto de la policía fue suicidio. Un par de enigmáticas cartas y un telegrama previos, no hacen sino aumentar la confusión. Hay quienes sostienen que ingresó a un monasterio. La viuda del escritor Miguel Angel Asturias afirmó haberlo conocido en Argentina en la década de los sesenta, pero la información no pudo ser confirmada.
La vida y tal vez la muerte de Ettore Majorana encierra más preguntas que respuestas. Tal vez nunca conozcamos la verdad del caso Majorana, una mente descomunal, una mente atormentada que invocó las palabras de Enrico Fermi: "… están los genios como Galileo y Newton: Ettore fue uno de ellos".
La música es demasiado importante como para dejársela sólo a los músicos. Basta advertir que no ha habido a lo largo de la historia ningún grupo humano al cual la música le haya sido ajena. ¿Podemos concluir que la música es un códice universal? ¿Puede la ciencia diseccionar la música, hacer una especie de anatomía musical y buscar en su interior algún rasgo universal?
Las fascinantes investigaciones de varios físicos de la Universidad de Berkeley sugieren que sí.
La música es un patrón codificado en forma de sonido: es un patrón temporal y no espacial, la música ocurre en el tiempo. "La música, esa misteriosa forma del tiempo" escribió Jorge Luis Borges.
Los físicos suelen estudiar las series temporales, entre ellas las señales sonoras, midiendo su espectro de potencia, una función que brinda información acerca de cuánta energía emite la señal sonora en cada frecuencia. La forma del espectro permite conocer la correlación de las distintas frecuencias, es decir, en qué medida podemos anticipar un sonido posterior a partir de los anteriores.
Muchos sistemas físicos exhiben un espectro denominado plano, correspondiente a una señal blanca, en analogía con la luz blanca. En ella aparecen todas las frecuencias por igual, en la señal blanca no hay ninguna frecuencia privilegiada. La señal es totalmente descorrelacionada y no hay manera de saber qué nota sigue a otra porque es totalmente aleatoria.
Otras señales llamadas brownianas son demasiado correlacionadas, recuerdan mucho su historia y por eso son demasiado previsibles.
Otros sistemas físicos, aquellos que están en equilibrio dinámico, y en ellas pareciera combinarse de manera óptima el factor sorpresa y las expectativas.
Los físicos en la Universidad de Berkeley analizaron centenares de piezas musicales, del barroco al rock pesado, del folklore ruso a Los Beatles, del jazz a Los Conciertos de Branderburgo y música hindú o africana. El resultado asombroso es que toda la música tiene un espectro de potencias correspondiente a la señal rosad a. Todo aquello que llamamos música debe poseer estructura, debe tener un patrón que active nuestro cerebro, gran descubridor de patrones. Pero el patrón no debe ser obvio, porque dejaría de interesarnos. La música está moderadamente correlacionada, combinando adecuadamente novedad con expectativa.
Mozart y el Indio Figueredo crearon sus composiciones sin saber que ellas tenían un rasgo universal en común: el espectro de la música.
Es un lugar común afirmar que la ciencia ha expandido los límites de lo posible. Pero también es cierto que ha descubierto sus propias imposibilidades y ha trazado sus propios límites.
Sin límites entre lo posible y lo imposible, no hubiera ciencia. De una manera fundamental la ciencia reconoce que hay límites que no pueden ser transgredidos. La noción de lo imposible ha jugado un papel muy importante en la comprensión del mundo.
Hay límites de orden práctico, como limitaciones de presupuesto, o de tiempo. Pero hay límites impuestos por la propia naturaleza, que nos hablan de una imposibilidad intrínseca y definitiva.
La relatividad nos reveló la imposibilidad de superar la velocidad de la luz. Esto quiere decir que hay distancias que no podrán ser cubiertas, observaciones que no podrán ser hechas jamás, por ejemplo, observaciones del interior del horizonte en un agujero negro. En retribución, la relatividad nos enseñó a conocer mejor al tiempo y al espacio.
La física cuántica nos reveló la imposibilidad de medir con certeza la posición y velocidad de una partícula. En efecto, el Principio de Incertidumbre establece que mientras más exactamente medimos la posición, más incierta se vuelve la velocidad, y viceversa. El propio acto de medir perturba al sistema que se mide de una manera incontrolada. Hay una imposibilidad fundamental de predecir con certeza, que hace que las leyes de la microfísica sólo pueden tener carácter probabilista. En retribución la física cuántica nos enseña la estructura de la materia.
Godel demostró rigurosamente que todo sistema lógico permite hacer afirmaciones que no podemos conocer si son verdaderas o no. Eso quiere decir que ni siquiera las matemáticas, sobre las que se asienta nuestro conocimiento de la naturaleza, es inmune a límites fundamentales. Turing demostró la existencia de problemas no computables. Su veracidad no puede demostrarse corriendo un programa de computación durante un tiempo finito.
La ciencia ha descubierto que hay una variedad de fenómenos complejos cuyas leyes de evolución son altamente sensibles a pequeñísimas perturbaciones; por eso es imposible predecir el resultado de cambios evolutivos en poblaciones biológicas, o predecir el clima a largo plazo.
Cuando una teoría descubre sus limitaciones, cuando reconoce que hay observaciones que no podrá hacer, cuando predice que ya no puede predecir, cuando descubre que hay proposiciones que no podrá juzgar si son ciertas o no, es posible que en ese momento la teoría nos esté revelando una verdad profunda sobre el mundo físico.
Una anécdota corriente entre los físicos relata la historia de un colega contratado por una empresa productora de leche, interesada en mejorar su producción. Al año de trabajo, muestra los resultados a los directivos: "Sea una vaca esférica, de radio R y masa M distribuida uniformemente, que ingiere gamelote a una tasa constante G...."
Risible o no, la anécdota ilustra la práctica usual de la física: simplificar una parte del mundo, despojándolo de lo accesorio y quedándose con lo fundamental. Fue lo que hizo Newton cuando simplificó al Sol al estudiar las órbitas planetarias, considerándolo un punto de masa M, sin importarle de qué está hecho.
El éxito de las ciencias demuestra que es posible conocer algo sin necesidad de conocer todo. Que con ingenio podemos entender que toda la diversidad y complejidad que atestiguamos, provienen de regularidades y leyes que el mundo físico obedece.
La naturaleza nos propone un juego que no es tan elemental como el juego infantil de la vieja, ni tan complicado como para no poder averiguar sus reglas. Una imagen más justa sería la de un observador de una partida de ajedrez. Al cabo del tiempo advierte patrones, regularidades: el caballo siempre se mueve en L, el alfil en diagonal... y finalmente descubre que la casi infinita y compleja variedad de jugadas están codificadas en unas cuantas leyes simples.
¿Es realmente simple el universo? Si se le pregunta a un físico que se ocupa de las leyes básicas, la respuesta será: sí, la naturaleza es simple. Sin embargo, si se le pregunta a un meteorólogo, o a un zoólogo, la respuesta será negativa. La simplicidad o complejidad de la realidad depende de dónde se ponga el énfasis, si en las leyes básicas o en los resultados de estas leyes.
Además, la naturaleza responde muy sensiblemente a la temperatura: a mayor temperatura mayor simplicidad. Cuando un sistema se enfría, ocurren cambios que hacen al sistema más complejo.
Las estrellas son más simples por su elevada temperatura: entendemos major a una estrella que al clima. El universo hace miles de millones de años fue muy caliente y muy uniforme… y por lo tanto muy simple. Tal vez sepamos más del temprano universo que de las fluctuantes economías latinoamericanas.
Entender el paso de la simplicidad a la complejidad es importante para lograr una mayor comprensión de nosotros mismos y de nuestra relación con el resto del universo.
Imaginemos que nacen dos gemelos, Vilma y Sergio. Inmediatamente Vilma es embarcada en una nave espacial que se aleja de la Tierra al 60% de la velocidad de la luz. Transcurridos 10 años en la Tierra, Vilma emprende el regreso que dura diez años más, y llega a tiempo para asistir a la celebración de los veinte años de Sergio. Los asistentes a la celebración constatan con asombro que Vilma tiene tan sólo 16 años!!
¿Ciencia ficción? ¿Trampas del lenguaje? ¿Fantasía de los físicos?
No, relatividad pura y dura.
Esta es la famosa paradoja de los gemelos. En realidad lo único paradójico es que a más de un siglo de haber sido creada la relatividad, exista quien crea que se trata de una paradoja.
No la hay. Es un predicción matemáticamente precisa y bien formulada de la teoría de la relatividad, que el ritmo de un reloj en movimiento disminuye comparado con el de otro reloj idéntico que esté en reposo. Así, cuando un reloj realiza un viaje de ida y vuelta, el número de tic-tacs es menor que el del reloj estacionario; es decir, que ha envejecido menos.
Es un efecto real, consecuencia ineludible de que la velocidad de la luz es una constante universal que tiene el mismo valor independientemente del estado de movimiento del que la mida.
Tan real es el efecto que fue medido y corroborado experimentalmente. En 1971, Hafele y Keating colocaron relojes atómicos de cesio de gran precisión, en aviones comerciales que le dieron la vuelta al planeta, mientras que otro reloj idéntico permaneció en Washington. Al reunirlos detectaron que el reloj que viajó señalaba 275 nanosegundos menos que el quedó en tierra, en perfecto acuerdo con la predicción de la relatividad.
¿Por qué este comportamiento del tiempo nos luce tan extraño que pareciera violar nuestra intuición?
Porque las velocidades a las que estamos acostumbrados son pequeñísimas comparadas con la velocidad de la luz, y por eso los efectos de la dilación del tiempo son imperceptibles. Una persona viajando 80 años en un avión será apenas una milésima de segundo más joven que si se quedara en Tierra.
Lo asombroso de la ciencia es que es capaz de adentrarse en zonas muy alejadas de nuestra experiencia cotidiana y entender lo que allí ocurre; así el precio que debamos pagar, es sacrificar nuestra pobre y provinciana intuición.