Experientia docet

Matemáticas y mundo físico (I): la soberbia cartesiana

2013-06-18T16:08:00.000+02:00

Podría pensarse que la afirmación platónica de la existencia de un mundo de perfección en el que las ideas matemáticas existen realmente y su conocimiento a priori (véase Los objetos matemáticos no existen) ha sido, a la par que influyente históricamente, lo más audaz que se ha podido decir sobre la ontología y la epistemología de las matemáticas. Y sin embargo, Descartes, uno de los padres de la geometría algebraica a la vez que filósofo, le supera en ambos aspectos. Esta visión cartesiana, a través de Kant, aún es perceptible hoy día en muchas discusiones sobre el asunto. Vamos a verlo.

Como seguramente recordaremos Descartes era un racionalista, en unos siglos, XVII y XVIII, en que o eras racionalista o eras empiricista. Sin embargo, en lo que respecta a las matemáticas había bastante acuerdo entre ambos bandos respecto a su ontología. Curiosamente hoy día aún hay quien plantea este punto de vista de hace más de 300 años como el colmo de la modernidad, a saber, que los objetos matemáticos son nuestras ideas.

Por otra parte, respecto a la epistemología, racionalistas y empiricistas compartían, si no todos, sí algunos criterios. La diferencia fundamental estaba en suponer que la idea de, digamos, un triángulo, es preexistente (innata) para los racionalistas (cosa que comparten con Platón), mientras que los empiricistas habrían dicho que nuestra idea de tres, o de triángulo, debe su existencia a nuestras percepciones de grupos de tres elementos y de objetos triangulares. Una vez salvado el problema del origen, unos y otros vuelven a coincidir en que una vez provistos de las ideas relevantes a partir de ahí las matemáticas son independientes de cualquier experiencia posterior.

Pero, es precisamente en su relación con el mundo de la experiencia donde volvemos a encontrar discrepancias: los racionalistas como Descartes enfatizan la importancia de las matemáticas para nuestra comprensión del mundo, mientras que los empiricistas, los Locke, Berkeley o Hume, la minimizan.

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George, el cuestionario: ¿piensas por ti mismo?

2013-06-15T18:20:00.000+02:00

El breve cuestionario que encontrarás a continuación es una adaptación de uno original de Marilyn vos Savant y que ella bautizó “George” [más sobre el nombre al final].

No es un test de inteligencia.

No es un test de razonamiento lógico.

No es un test de personalidad.

Es un test para evaluar si piensas por ti mismo.

Son nueve preguntas. Algunas sorprendentes, incluso raras. Respóndelas en serio, con total honestidad y tomándote el tiempo que necesites para la reflexión (a fin de cuentas sólo tú sabrás el resultado salvo que decidas compartirlo). Alguna pregunta puedes pensar que no va contigo; en ese caso responde aplicando la lógica y la verdad en tu caso (ya lo entenderás si encuentras alguna pregunta así). Los resultados del cuestionario son mejores si se hace de noche (de verdad, no es broma).

Al final hay dos preguntas que sí son un test de lógica, no hay que responderlas si no se quiere, no se puede o no se sabe.

En una anotación posterior comentaré el fundamento de cada pregunta y daré las respuestas a las cuestiones finales. La foto no significa nada, es sólo un separador. Que pases un rato entretenido autoconociéndote.

George

1 Cuando ves una película muy divertida en casa que te provoca carcajadas, ¿te ríes con la misma frecuencia e igual intensidad que lo harías si la estuvieses viendo en el cine?

2 Si tu número de calzado es el 40, ¿dejarías de comprar un par de zapatos marcados con un 38 aunque al probártelos te entrasen bien los pies?

3 La primera vez que fumaste un cigarrillo o tomaste tu primera bebida alcohólica, ¿estabas sólo o en compañía?

4 ¿Alguna vez le has pedido consejo a tu médico sobre un asunto no estrictamente médico?

5 ¿Te gusta la ópera?

6 ¿Podrías decir si tu programa favorito de televisión, sea éste el que sea, es conservador o progresista (en América, liberal )?

7 ¿Votas aún al mismo partido al que votaste cuando lo hiciste la primera vez?

8 ¿Te enfadarías si el gobierno decidiera quedarse con un 15% o más de lo que es tuyo?

9 ¿Tienes las mismas creencias religiosas que tus padres? [a efectos de este cuestionario exclusivamente, y con objeto de que sea general, el ateísmo se trata como una creencia religiosa aunque no lo sea]

Selecciona desde aquí para ver la forma de evaluar las respuestas (escritas en blanco).

Respuestas

1 Si te ríes tanto en casa como en el cine apúntate un 3; si no un 0

2 Si no te los comprarías apúntate un 0, si sí un 3

3 a) Si estabas sólo, suma 3; si acompañado, 0

b) Si nunca has fumado ni bebido: si es por motivos religiosos 0, por cualquier otro +3.

4 a) En la consulta del médico: Si has pedido consejo, 0; si nunca lo has hecho +3.

b) Fuera de la consulta (amigo, familiar): si le has pedido consejo no médico, +3.

5 Si tu respuesta ha sido no y nunca has visto una, 0; si has visto una y no te gusta, +3. Si has respondido que sí y nunca has visto una, 0, si sí la has visto +3.

6 Si puedes, +3, si no, 0.

7 Si votas lo mismo que la primera vez, nunca has tenido dudas y ni siquiera te has planteado otra cosa, 0. Si votas lo mismo, pero te lo has planteado seriamente cada vez o votas diferentemente, +3.

8 Si te enfadarías, 0; si no, +3.

9 Si tienes la misma religión que tus padres y nunca te la has cuestionado sus enseñanzas, 0, si es diferente o la misma pero te la has cuestionado seriamente, +3.

Resultados

Entre 0 y 9: tu cerebro está dormido y son los demás los que piensan por ti.

Entre 9 y 18: necesitas trabajar más en la autonomía de pensamiento, aunque tienes parte del camino andado.

Entre 18 y 27: tu mente está en despierta y en uso.

Cuestiones finales (lógica)

1 ¿Por qué el test se llama George?

2 ¿Por qué cada pregunta suma un máximo de tres puntos?

Químicos modernos: Gustave Bémont, el fantasma de la rue Vauquelin

2013-06-12T16:30:00.000+02:00

En 1911 el comité Nobel concedía el premio de química a Marie Curie “como reconocimiento a sus servicios en el avance de la química por el descubrimiento de los elementos radio y polonio, por el aislamiento del radio y el estudio de la naturaleza y compuestos de este elemento extraordinario.”

Que Marie Curie merecía el premio nadie lo discute, ni lo haremos nosotros en lo que sigue. Ahora bien, también es cierto, que nada de lo relacionado con el descubrimiento del polonio y el radio hubiese sido posible sin los conocimientos químicos de Gustave Bémont. Es nuestro objetivo en este breve texto exponer algo de la química del descubrimiento, la mejor forma, creemos, de comprender la verdadera dimensión de las aportaciones de Gustave Bémont. Por otra parte quizás también sería interesante desmitificar la imagen del trabajo aislado de la pareja Curie en sus primeros años de colaboración, por lo que mencionaremos a todo aquel que nos conste que ayudó de alguna manera relevante (que fueron, mire usted, mayoritariamente químicos).

El fantasma, Pierre y Marie Curie en el laboratorio de rue Vauquelin / Foto tal cual aparece en Wikimedia Commons

Un tema para la tesis

La anécdota de la vida de Marie Curie es tan conocida que no abundaremos en ella. Baste decir que Marie Curie obtuvo su segunda licenciatura (en matemáticas) en 1894, tras haber obtenido la de física en 1893 y haber comenzado a trabajar bajo la supervisión de Gabriel Lippmann (quien a la postre sería su director de tesis y su primera conexión con la Academia de Ciencias; curiosamente obtendría el Nobel en 1908, después de que su pupila lo consiguiese en 1903). En 1895 se casó con Pierre Curie, un físico conocido por sus estudios en magnetismo y simetría cristalina que, junto a su hermano Jacques, había descubierto el efecto piezoeléctrico en 1882. Pierre era en ese momento profesor e la Escuela Municipal de Física y Química Industriales (EMFQI), sita en el número 10 de la rue Vauquelin de la ciudad de París.

El descubrimiento de la radioactividad por parte de Becquerel había planteado un problema desconcertante: las sales de uranio mantenían en el tiempo, sin una fuente de energía externa, la capacidad de ennegrecer una placa fotográfica. Marie, que buscaba tema para su tesis decidió investigar el fenómeno.

El 11 de febrero de 1898 Marie comienza una búsqueda sistemática de elementos y compuestos con la capacidad de conferir conductividad eléctrica al aire (lo que hoy llamaríamos elementos y compuestos radioactivos). Comprobó, usando para ello una antigua sala de disección anexa a las instalaciones de la EMFQI, todas las muestras de que disponía en la escuela más las que pidió prestadas a distintos laboratorios de la ciudad. La lista de materiales analizados es bastante extensa y puede ser agrupada en tres grandes grupos:

1) Metales y metaloides disponibles habitualmente (de la colección mantenida por el profesor Etard, EMFQI)

2) Sustancias raras: galio, germanio, neodimio, praseodimio, niobio, escandio, gadolinio, erbio, samario y rubidio (proporcionadas por Demarçay); itrio, iterbio junto con un “nuevo erbio” (proporcionadas por Urbain)

3) Rocas y minerales (colección de la EMFQI)

Los resultados obtenidos fueron lo suficientemente interesantes como para que el profesor Lippmann presentase una nota de Marie (ella sola, sin Pierre como coautor) a la Academia de Ciencias y para que Pierre abandonase sus propias investigaciones cristalográficas para dedicarse de lleno al nuevo fenómeno.

El uranio y algo más

Marie descubrió que todos los minerales que eran activos contenían o bien uranio o bien torio (esto último lo había descubierto independientemente dos meses antes Gerhard Schmidt; en esta época de efervescencia los descubrimientos se atribuían por diferencias de meses, si no semanas, como bien supo un hoy olvidado Silvanus Thompson que descubrió la “hiperfosforescencia” del nitrato de uranio en febrero de 1896, exactamente a la vez que Becquerel, pero éste lo comunicó públicamente antes. De ahí la prisa de Marie y Lippmann por comunicar resultados parciales).

Pero el resultado más importante de Marie fue que la pechblenda, una variedad de uraninita (UO₂), era (es) cerca de cuatro veces más activa que el uranio metálico, que la chalcolita (hoy metatorbernita), Cu(UO₂)₂(PO₄)₂·8 H₂O, lo era alrededor de dos veces y que la autunita, Ca(UO₂)₂(PO₄)₂·12H₂O, aunque menos marcado que los anteriores, también presentaba una actividad anómala. Tras sintetizar chalcolita en el laboratorio a partir de sus constituyentes puros, Marie comprobó que en la chalcolita sintética la actividad era proporcional al contenido de uranio. Esto la llevó a una conclusión que aparece en la nota a la Academia en una frase clave: “Este hecho es muy notable y sugiere que estos minerales podrían contener un elemento mucho más activo que el mismo uranio”.

De la física a la química

El matrimonio Curie se enfrentaba ahora a la necesidad de investigar la pechblenda. Si bien podía usar el dispositivo inventado por Pierre para medir la actividad de los compuestos y guiar el trabajo, los conocimiento necesarios de química sobrepasaban de manera notable los que la pareja pudiese tener.

Afortunadamente estaban en el lugar ideal para encontrar la ayuda que necesitaban. Como centro de formación en química industrial la EMFQI contaba con grandes especialistas en el tratamiento de minerales. Pierre recurrió al mejor: Gustave Bémont, el chef de travaux de chimie , el responsable de las prácticas de química en la Escuela. Él, tras muchas pruebas, terminó diseñando para ellos la siguiente marcha analítica (que es la que aparece en la nota de Pierre y Marie, no Bémont, que Becquerel presentó a la Academia con el descubrimiento del polonio):

Marcha analítica para el polonio. Véase el texto para una explicación / Tomado de Adloof & McCordick "The Dawn of radiochemistry" (1995) Radiochimica Acta 70/71, 13-22

El tratamiento de los primeros 100g de pechblenda comenzó el 14 de abril de 1898. Lo que sigue da una idea de la pericia analítica necesaria para llevarlo a cabo.

La muestra se molió y fue tratada con HCl. Los residuos insolubles aún eran muy activos, por lo que tras fundirlos con una mezcla de carbonato potásico e hidróxido sódico se solubilizaron con ácidos.

El tratamiento de la disolución ácida con H2S fue un paso muy importante, digno de una gran experiencia química, ya que los sulfuros precipitados eran más activos que el resto de la disolución residual. La actividad en los sulfuros era insoluble en sulfuro de amonio, por lo que pudo separarse de As y Sb. El resto de sulfuros insolubles se disolvieron con nítrico tras la adición de sulfúrico y parte de la actividad acompañaba al sulfato de plomo. Finalmente se encontró la actividad mayoritariamente concentrada en la última fracción, que contenía “sólo” bismuto y plomo.

Separar la sustancia activa del bismuto y el plomo por métodos húmedos resultó tremendamente laborioso. Esta frase tan sencilla nos debe dar una idea de la inmensidad del trabajo llevado a cabo: cada ensayo significaba tratar una muestra no pequeña del residuo al que se llega tras todos los pasos anteriores. Finalmente encontraron que la precipitación fraccionada repetida podía ser una vía, angustiosamente lenta, pero segura. Al añadir agua a una disolución ácida del residuo las fracciones que precipitaban antes eran las que portaban la mayor parte de la actividad. De esta forma el 6 de junio tenían un sólido 150 veces más radioactivo que el uranio.

Mientras tanto Pierre probaba cosas nuevas, a ver si alguna podía ser útil. El mismo 6 de junio se le ocurrió calentar el residuo en un tubo de vacío a varios cientos de grados: los sulfuros de bismuto y plomo se quedaron en la parte caliente del tubo, mientras que en la parte fría (entre 250 y 300ºC) condensaba una capa negra con la actividad. Ese día el equipo consiguió una muestra 330 veces más activa que el uranio. Tras reiterar el proceso, purificando la muestra, consiguieron llegar a 400 veces.

La nota presentada por becquerel, y firmada por Pierre y Marie (no por Bémont, reiteramos) termina diciendo: “Creemos que la sustancia que hemos recuperado de la pechblenda contiene un hasta ahora metal desconocido, similar al bismuto en sus propiedades analíticas. Si la existencia de este nuevo metal se confirma proponemos que se le llame polonio en honor de la tierra natal de uno de nosotros”.

Por primera vez en la historia se anunciaba el descubrimiento de un elemento sin aislarlo y sin medir sus propiedades físicas. Demarçay, renombrado espectroscopista, fue incapaz de detectarlo, lo que no es de extrañar habida cuenta de la bajísima concentración en la muestra (del orden de nanogramos). Hubo que esperar al tratamiento de varias toneladas de pechblenda en 1910 (cosa que hicieron Marie y André Debierne; ese mismo año Debierne, descubridor del europio, ayudó a Marie a obtener el radio metálico) para obtener una muestra de 2 mg de producto que contendría aproximadamente 0,1 mg de polonio.

Gustave Bémont, Pierre y Marie Curie en el laboratorio de rue Vauquelin

El equipo siguió trabajando en lo que después sería el descubrimiento del radio a finales de año. En esta ocasión la nota a la Academia sí aparece firmada por los Curie y Bémont, como era de justicia. Sin embargo, la historia ha querido que Gustave Bémont (1857-1937), que podría haber justamente compartido el Nobel con Marie, quedase reducido a una mención en una placa en el 10 de la rue Vauquelin que casi nadie termina de leer.

Esta entrada es una participación de Experientia docet en la XXVI Edición del Carnaval de Química que organiza El cuaderno de Calpurnia Tate.

Atrapando la suerte

2013-06-11T12:32:00.002+02:00

En no pocas ocasiones, y con los más variados objetivos, se menciona un concepto llamado “el método científico”. Ocurre que en la inmensa mayoría de esas ocasiones se da por sentado que “el método científico” es uno, a saber, el hipotético-deductivo. Sin embargo, el azar juega un papel muy importante en el progreso científico. Se estima que entre el 33 y el 50% de los descubrimientos tiene algún componente de azar. Si algo tiene en común la práctica científica actual bien realizada, independientemente del campo concreto, es que está diseñada para beneficiarse de este hecho. Y esta forma de actuar hace que no podamos hablar de un método científico lineal, como el hipotético-deductivo, como el mejor descriptor de lo que hacen los científicos realmente. Veamos un ejemplo histórico para ilustrar lo que queremos decir.

Becquerel y el descubrimiento de la radioactividad

Es muy conocida la anécdota del descubrimiento de la radioactividad: “En 1896 Becquerel descubrió por accidente el fenómeno de la radiactividad, observó que unas placas fotográficas que había guardado en un cajón envueltas en papel oscuro estaban veladas. En el mismo cajón había guardado un trozo de mineral de uranio. Becquerel comprobó que lo sucedido se debía a que el uranio emitía una radiación mucho más penetrante que los rayos X. Becquerel había descubierto la radiactividad, pero su explicación era incorrecta.” (tomada de aquí).

Dicho así esto parece un caso completamente azaroso, sin relación alguna con ningún tipo de metodología. Y no es así. De hecho Becquerel estaba siguiendo el método hipotético-deductivo a rajatabla, si bien lo que le permitió tener éxito fue precisamente lo que no está en una exposición de dicho método.

El 20 de enero de 1896 tuvo lugar una sesión de la Academia de Ciencias de París, en la que los asistentes quedaron pasmados ante la presentación que hizo Henri Poincaré de las primeras radiografías (término actual) que le había remitido Wilhelm Röntgen. La exposición que hizo incluía una descripción del origen de estos rayos desconocidos (rayos X) en la franja luminosa de la pared que recibía el flujo catódico en un tubo de vacío.

Varios de los físicos presentes se aprestaron a investigar el fenómeno y muchos formularon una hipótesis similar: como se relacionaba esta franja luminosa con el fenómeno de la fosforescencia (la reemisión de radiación absorbida durante un tiempo tras el el cese de la radiación incidente), quizás los minerales fosforescentes también serían capaces de emitir rayos X tras la exposición a la luz solar. Todos, incluido Becquerel, recurrieron a minerales fosforescentes conocidos: el espato de flúor (fosforita) o la blenda hexagonal (wurtzita), por ejemplo. Sin éxito.

Si el falsacionismo fuese una descripción adecuada del acontecer cotidiano en la ciencia, ahí debería haber quedado la relación entre fosforescencia y rayos X. Pero el hecho cierto es que donde otros abandonaron, Becquerel recurrió a las sales de uranio. También es cierto que era prácticamente el único que podía hacerlo y que lo hizo movido por un razonamiento que podríamos calificar, siendo amables, de “frágil”.

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Tiempo para leer (VIII)

2013-06-07T17:01:00.001+02:00

Todas las semanas se publican decenas de entradas interesantes. Algunas ameritan de más tiempo para disfrutarlas, para la reflexión. Necesitan de tiempo para leer.

Palermo por Paco Bellido en Cuaderno de viaje

Una visita fascinante a la ciudad siciliana con los ojos y las imágenes de Paco Bellido y Lola Vázquez: arte, historia y ciencia de la mano. (No hagáis caso de nuestra conversación en los comentarios; nos gustan las mismas pedanterías.)

¿Podría existir la vida en un universo sin interacción débil? Por Sergio L. Palacios en El tercer precog

Un texto no demasiado extenso pero que expone una cuestión de hondo calado filosófico.

Mente fría genitales calientes por Pere Estupinyà en Apuntes científicos desde el MIT

Te excita lo que tu consciencia te dice que te excita o te excita lo que tu subconsciente dice que te excita. A medir.

Correlación, causalidad... y grafos: lo más fundamental (e ignorado) en estadística por José Luis Blanco en Ciencia Explicada

Lo que toda persona debería saber como mínimo para poder ser considerada culta en el mundo de hoy. Y algo que los periodistas deberían recitar como el Padrenuestro.

Las raíces culturales de la transición demográfica por Juan Ignacio Pérez en La naturaleza humana

Podría ser que el paso a menores tasas de mortalidad y natalidad no obedeciese a causas puramente económicas sino a cambios culturales.

Diarios de Baikonur por Daniel Marín en Eureka

¿Te imaginas a un niño al que le acaban de regalar su primera bicicleta? El equivalente para un aerotrastornado es que lo lleven a Baikonur, le dejen ver el lanzamiento de un Soyuz y subirse a todo cacharro cosmonáutico que haya en los cinco museos de la ciudad. Si el aerotrastornado es Daniel Marín el resultado es una serie de anotaciones espectaculares en las que disfrutas como él, como un niño.

BioBlitz: Crónica y reflexiones por Rafa Medina en Diario de un Copépodo

Uno de los grandes misterios de la ciencia es qué fue antes, la claridad de ideas de Rafa o su increíble capacidad para hacer amena y apasionante cualquier cosa de la que escriba. En esta ocasión nos cuenta su experiencia en un BioBlitz, una experiencia divulgativa que puede ser muy interesante para muchos. A alguno puede que hasta se le despierte el interés por los briófitos.

Los penúltimos alquimistas

2013-06-07T10:30:00.000+02:00

El 3 de agosto de 1783 tres eminentes hombres de ciencia hicieron un viaje de más de 45 km desde Londres a Guilford con la intención de presenciar la demostración por parte de un colega de la Royal Society, James Price (nacido Higginbotham en Londres en 1752) , de que había conseguido uno de los objetivos soñados por todos los alquimistas: transmutar el mercurio en oro.

Este distinguido químico, un rico doctorado por Oxford que había sido elegido miembro de la Royal Society cuando sólo tenía 29 años, ya había demostrado públicamente en varias ocasiones sus habilidades alquímicas, había publicado un libro en el que publicitaba sus éxitos e, incluso, se había atrevido a regalar al rey Jorge III parte del oro producido. Hasta ese momento tan sólo caballeros, clérigos, nobles, algún farmacéutico local y amigos habían sido testigos de su proeza.

Estos experimentos públicos los había realizado en su laboratorio de Guilford. Allí, según afirmaba, podía producir metales preciosos mezclando bórax (borato de sodio), nitro (nitrato potásico) y uno de dos “polvos productivos”, uno rojo y uno blanco, descubiertos por el propio Price, con cincuenta veces su peso en mercurio. Tras una mezcla adecuada en un crisol con una varilla de hierro se obtenía, usando el polvo rojo, oro, y usando el blanco, plata. La última de estas demostraciones públicas había tenido lugar el 25 de mayo de 1782.

El presidente de la Royal Society, a la sazón Joseph Banks, estaba preocupado por la reputación de la institución ante la popularidad que estaba alcanzando Price. Así que se dirigió a él para que repitiese el experimento delante de un grupo de miembros cualificados de la sociedad. Price comenzó a poner excusas; que si se le habían acabado los “polvos productivos”, que si empleaba mucho tiempo en elaborarlos, que si no era rentable hacer oro de esa manera (según Price su procedimiento hacía que el oro tuviese un coste de 17 libras la onza, cuando el precio de mercado era de cuatro libras). Banks se mantuvo firme en su petición y amenazó a Price con la expulsión ignominiosa si no satisfacía su requerimiento.

Los tres delegados de la sociedad no estaban preparados para la clase de demostración que les tenía preparada Price. Se acomodaron en el laboratorio mientras Price parecía preparar sus instrumentos y preparados. En un momento dado, Price se aproximó a una mesa lateral donde había una pequeña botella. Visto y no visto ingirió su contenido; instantes después rodaba muerto. Un rato más tarde, uno de los sabios presentes olió la botella e identificó su contenido sin dudar: agua de laurel (ácido cianhídrico).

Si bien el gusto por el dramatismo de Price a la hora de autoexcluirse de los dominios de la ciencia no encuentra paralelo fácilmente, sí es cierto que sirve de ejemplo de las características que tuvieron algunas prácticas como la alquimia durante el siglo XVIII: tenían cierto predicamento pero terminaron marginadas. En muchos libros de historia leemos que la Ilustración, gracias al poder reformador de la razón, había erradicado las antiguas tradiciones y creencias supersticiosas (versiones “del carbonero” de las religiones incluidas), pero el hecho cierto es que sobrevivieron de una forma u otra a lo largo del siglo XVIII y más allá, incluso entre las élites bien instruidas.

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Vídeo "El nacimiento de la Tierra" en "El universo en un día".

2013-06-07T09:50:00.000+02:00

Como quizás sepas, el pasado 25 de mayo se celebró en Bilbao el evento Naukas "El universo en un día", con la colaboración de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU. Tuve el honor de participar con una charla titulada "El nacimiento de la Tierra" que es la que puedes ver aquí abajo, cortesía de EITB. Si quieres ver todas, que es lo que te recomiendo, puedes empezar aquí.

El universo ametafórico

2013-06-04T16:27:00.000+02:00

“La idea de que el Universo sea una gran máquina, que funciona sin la intervención de Dios, como un reloj continúa funcionando sin la ayuda del relojero, es la idea del materialismo y el destino, y tiende (bajo la la pretensión de hacer a Dios una inteligencia supramundana), a excluir realmente a la Providencia y el Gobierno de Dios de este Universo.”

Este es un fragmento (traducción propia) de una carta que Samuel Clarke escribió a Gottfried Leibniz en el transcurso de su extensa e interesante correspondencia durante los años 1715 y 1716. En él Clarke, según algunos con la aprobación de Newton, según otros al dictado del propio Newton, critica la visión del universo como un mecanismo de relojería que mantenía Leibniz.

El universo como mecanismo de relojería es una metáfora que iguala el funcionamiento del universo a un reloj mecánico. Continúa funcionando, como una máquina perfecta, con sus ruedas, muelles y palancas gobernados por las leyes de la física, haciendo cada aspecto de la máquina predecible en el futuro, o calculable en el pasado. Esta idea fue muy popular en el siglo XVIII, tras la aparición de las leyes de Newton que, junto a la ley de la gravitación universal, podían explicar el funcionamiento tanto de objetos terrestres como celestes.

El fragmento de Clarke pone de manifiesto la revolución que para la cosmovisión del siglo XVIII supuso el mecanicismo. Dios dejaba de intervenir en el mundo continuamente y quedaba relegado, como mucho, al diseño y puesta en marcha del reloj universal, al Dios de los deístas. La tesis mecanicista la expresaba claramente Pierre Simon de Laplace:

“Podríamos considerar el presente estado del universo como el efecto del pasado y la causa del futuro. Un intelecto que en un momento dado conociese todas las fuerzas que animan la naturaleza y las posiciones mutuas de los seres que la componen, si este intelecto fuera lo suficientemente vasto para analizar los datos, podría condensar en una sola fórmula el movimiento de los más grandes cuerpos del universo y el del átomo más ligero; para un intelecto así nada podría ser incierto y el futuro igual que el pasado estaría presente delante de sus ojos.”

Ese intelecto pasó a conocerse como “el demonio de Laplace”. La metáfora del reloj sustituyó en el siglo XVIII a la metáfora aristotélica, que asemejaba el mundo a un organismo vivo, con un objetivo determinado, compuesto por partes cada una con fines y propósitos propios de su esencia.

Es fácilmente comprensible la atracción y utilidad que tienen las metáforas: son un una forma sencilla de resumir la visión general que se tiene sobre un sistema muy complejo. Son famosas, por ejemplo, las metáforas empleadas a lo largo de la historia reciente para referirse al funcionamiento del encéfalo, siempre empleando lo más avanzado en cada momento: así Descartes comparó el encéfalo con una máquina hidráulica, Freud con una de vapor; posteriormente se asimiló el encéfalo a una centralita telefónica, después a un circuito eléctrico, para terminar llegando al ordenador; últimamente ya se encuentran textos en los que se le asimila a un navegador web o a Internet.

Pero la cuestión es, ¿cuál es la metáfora actual para el universo? ¿Qué ha sustituido al reloj de la Ilustración? Entiéndase las cuestiones desde el punto de vista científico, obviamente; hay personas, no pocas, que mantienen una cosmovisión aristotélica o, lo que es más aberrante si cabe, platónica.

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Muera la inteligencia, la consciencia y el encéfalo

2013-05-30T19:00:00.001+02:00

Esta semana se ha publicado una entrevista de Jon Gurutz Arranz para Muera la inteligencia que me realizaron el pasado viernes en Bilbao mientras estaba allí con motivo del evento Naukas “El universo en un día”. La entrevista tiene dos partes: “consciencia” y “filosofía de la ciencia / divulgación”. Puede verse completa aquí.

Con respecto a la primera parte de la entrevista ha dado la casualidad de que esta semana también se han colgado en su página web los vídeos de TEDxCERN, entre ellos una fantástica charla de John R. Searle, catedrático de filosofía de la Universidad de California en Berkeley, titulada “Consciousness and the brain”. Un físico tan reconocido como Jon Butterworth ha admitido que lo que nunca hubiese esperado, que la charla de un filósofo fuese la más apasionante y memorable del evento, fue lo que ocurrió.

La charla merece mucho la pena. Está en inglés pero, gracias a los dioses, Searle atemperó su acento de Colorado en Oxford. Habla rápido para comprimir en 15 minutos todo un resumen del estado de la cuestión, pero con ayuda de los subtítulos en inglés puede seguirse, creo, con relativa facilidad. Por si os quedáis con ganas de más, el resto de conferencias TEDxCERN, la mayoría con títulos muy sugerentes, están aquí (sale hasta will.i.am, fijaos si hay variedad). Disfrutadla.

Los objetos matemáticos no existen

2013-05-28T16:18:00.000+02:00

La idea de que existen realmente eso que llamamos “objetos matemáticos” puede trazarse hasta Platón. Su razonamiento puede resumirse más o menos en lo siguiente: los geómetras hablan de círculos “perfectos”, triángulos “perfectos” y demás cosas perfectas que no se encuentran en este mundo; por otra parte en la aritmética hablamos de números compuestos de unidades perfectamente iguales entre sí, aunque esas unidades tampoco se encuentren en este mundo; por lo tanto, concluye Platón, las matemáticas tratan de objetos matemáticos que no existen en este mundo, serían objetos puramente inteligibles que habitan “otro mundo”; además, como los objetos no son de este mundo, nuestro conocimiento de ellos debe ser independiente de nuestra experiencia o, lo que dicho técnicamente, constituye un conocimiento “a priori”.

Hoy día un porcentaje significativo de matemáticos trata a los objetos matemáticos platónicamente, bien porque hayan reflexionado sobre ello y hayan llegado a ese convencimiento (los menos) o bien de hecho. Se suele reconocer esta última actitud en que hablan de “descubrimientos”, como si los objetos matemáticos fuesen flores desconocidas en medio de una, hasta ese momento, impenetrable selva ecuatorial. Esta posición que, nos atrevemos a decir, es la que adquieren los matemáticos por defecto, es una forma de realismo: los objetos matemáticos son abstractos, eternos y no tienen relación causal con los objetos materiales. Démonos cuenta que desde un punto de vista lingüístico esto es equivalente a interpretar literalmente el lenguaje matemático (por ejemplo, existe un x y existe un y pertenecientes a tal conjunto tales que si y > x entonces se cumple que....). Siendo justo, no todo realismo matemático es platónico, pero la distinción es tan sutil que a los efectos de lo que sigue no merece la pena pararse en ello.

La cuestión es, si los objetos matemáticos no son de este mundo y, por tanto, no tienen relación causal con los materiales (humanos incluidos), ¿cómo podemos saber que nuestro conocimiento de esos objetos matemáticos es correcto? O, ya puestos, ¿cómo podemos llegar a conocerlos en primer lugar?

Algunos han respondido estas preguntas afirmando que existe una capacidad especial que usan los matemáticos, una intuición matemática, un algo que le da al matemático acceso directo al universo abstracto, eterno y acausal de las matemáticas. Según este punto de vista, la intuición matemática sería uno más de los sentidos que tenemos (que no son cinco, por cierto, son, al menos, nueve; pero este es otro tema). El propio Platón y Kurt Gödel desarrollaron epistemologías a partir de esta idea e indicios de la misma pueden verse en pensadores contemporáneos como Roger Penrose, por ejemplo.

Pero, claro, este planteamiento tiene un problema evidente si ponemos un límite naturalista a la epistemología o, dicho de otra manera, si pensamos que los humanos somos parte de un universo, y no como expresaba Spinoza “un imperio dentro de otro imperio”, todas las facultades humanas deben poder ser estudiadas por métodos científicos. Pero para poder estudiar esta intuición matemática necesitaríamos que el universo matemático tuviese una relación causal con ella; como no la tiene, no puede ser estudiada como parte del universo, digamos, natural y por tanto la posición platónica y la creencia en las revelaciones divinas tendrían el mismo fundamento, esto es, la voluntad del que cree: “creer es un acto del entendimiento que asiente a la verdad divina por imperio de la voluntad movida por Dios mediante la gracia” que decía Tomás de Aquino en la “Suma teológica”.

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El divulgador frente al relativismo

2013-05-22T16:09:00.001+02:00

Afortunadamente la ciencia, como la naturaleza a la que pertenece, no está limitada ni por el tiempo ni por el espacio. Pertenece al mundo, y no es de ningún país o época. Cuanto más sabemos, más sentimos nuestra ignorancia; más sentimos cuánto queda desconocido; y en filosofía el sentimiento del héroe macedonio nunca puede aplicarse: siempre hay nuevos mundos por conquistar.

Esta cita pertenece a un discurso que Humphry Davy, uno de los más eminentes científicos del siglo XIX, dirigió a los miembros de la Royal Institution en 1825. En este breve texto se ponen de manifiesto, por una parte la fe en un progreso sin límites para la ciencia y la paradoja del conocimiento, cuanto más conocemos más somos conscientes de lo que no sabemos y, además, lo desconocido parece ser cada vez mayor que lo que se conoce. Pero, cabría plantearse, ¿en qué consiste el progreso científico? ¿realmente es ilimitado? Y ya puestos, ¿es racional?

Estas preguntas podrían parecer intrascendentes para la investigación científica como tal, esto es, el investigador buscará sus resultados independientemente de si existe el progreso en ciencia o no, otra cosa es que sus posiciones filosóficas le influyan más de lo que está dispuesto a reconocer. Pero, tal y como yo lo veo, no son intrascendentes en absoluto para un divulgador científico. El divulgador debe contextualizar lo que cuenta, ponerlo en perspectiva, muchas veces histórica, y en bastantes casos su posicionamiento, consciente o inconsciente, sobre el progreso científico será el que marque su enfoque de los hechos que intenta explicar. No sólo eso, parte de su público objetivo tendrá probablemente una posición diferente y esta diferencia será un obstáculo para la transmisión del conocimiento. De hecho, cuanto más “de letras”, más dificultades. Por ello, tener una idea, aunque sea aproximada, de en qué formas diferentes podemos entender el progreso científico sería de utilidad para que el divulgador pudiera hacer llegar mejor su mensaje o, al menos, comprender mejor las reacciones de partes de su audiencia.

En lo que sigue analizaremos someramente, y sin ánimo de ser exhaustivos, lo que desbordaría los límites de este artículo, tres visiones fundamentales del progreso científico que científicos y divulgadores suelen tomar como propias. Es posible que el amable lector descubra y se identifique claramente con una de ellas, considerándola “de cajón”, o con una combinación lineal de las tres. Para finalizar veremos una cuarta que suele ser frecuente, explícita o implícitamente, en una parte no menor del público teóricamente objetivo y que está en la raíz de parte del rechazo a la ciencia, sus métodos y resultados, dificultades de comprensión aparte: hablamos del relativismo.

Este es el comienzo de nuestro articulo en CICNetwork. La revista completa puede descargarse gratuitamente aquí. El artículo sólo, aquí.

Ni ciencia, ni pseudociencia, ciencia patológica

2013-05-21T12:29:00.000+02:00

Irving Langmuir fue un científico en la frontera entre lo experimental y lo teórico. Fue la antítesis de la imagen prototípica del científico: práctico, pragmático, elegante, industrial, con una gran capacidad de comunicación. Recibió el premio Nobel y fue presidente de la Asociación Química Americana (ACS, por sus siglas en inglés). En una famosa charla-coloquio de 1953 describió lo que él llamó la “ciencia de las cosas que no son” o, como sería conocida más tarde, “la ciencia patológica”. Langmuir consideraba ciencia patológica aquella investigación realizada según el método científico, pero marcada por sesgos inconscientes o efectos subjetivos. La ciencia patológica no debe confundirse con la pseudociencia, que no tiene pretensión alguna de seguir el método científico.

Langmuir

Irving Langmuir nació en Nueva York en 1881 y se graduó en la Escuela de Minas de la Universidad de Columbia en ingeniería metalúrgica en 1903. A principios del siglo XX el centro del nuevo conocimiento sobre la constitución de la materia estaba repartido entre Inglaterra y Alemania, con el permiso de Francia. Langmuir opta por dirigirse a Gotinga a estudiar con Walther Nernst, atraído por lo que son los nuevos experimentos que mezclan gases y electricidad. Sólo tres años después ya es doctor.

Tras una formación de primer nivel era natural que su primer empleo fuese como profesor, en concreto en el Instituto Stevens de Tecnología. Tardó muy poco en aburrirse de la vida académica. En 1909 llegó al recién inaugurado laboratorio de investigación de General Electric (GE) en Schenectady (Nueva York), donde permanecería 41 años.

Su primer trabajo fue resolver los problemas que tenían en GE con el nuevo filamento de tungsteno de las bombillas. Como resultado las bombillas pasaron a estar llenas gas (nitrógeno primero, argón después) para evitar la oxidación del filamento y a incorporar éste retorcido en forma de espiral para inhibir la vaporización del tungsteno.

Sus investigaciones puramente industriales le llevaron siempre a preguntarse por el fundamento teórico. Un aspecto notable de este interés fue su incursión en la teoría del enlace químico en términos electrónicos. Langmuir se basó ampliamente en la teoría de Gilbert Lewis, desarrollándola, y ofreciendo como resultado en 1919 el concepto de enlace covalente. Pero cuando Langmuir comenzó a hacerse conocido se abrió una de las más agrias disputas que se recuerdan con Lewis por la prioridad en las ideas. Pasado un tiempo prudencial, podemos afirmar que la mayor parte del mérito teórico fue de Lewis, pero que fue Langmuir el que consiguió hacer inteligible y promocionar la idea. Y es que Langmuir era un gran orador.

No fueron sus estudios sobre el enlace químico los que le valieron el Nobel en 1932, sino sus estudios pioneros sobre las monocapas superficiales, lo que después se ha llamado química o física de superficies. Langmuir fue fundamental en este campo, pero no estuvo sólo (hubo dos mujeres pioneras que hicieron un trabajo importantísimo en este campo, Agnes Pockels con anterioridad, y Katharine Blodgett, al lado de Langmuir).

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Tiempo para leer (VII)

2013-05-17T18:17:00.000+02:00

Todas las semanas se publican decenas de entradas interesantes. Algunas ameritan de más tiempo para disfrutarlas, para la reflexión. Necesitan de tiempo para leer.

Moral y mercados o...¿cuánto vale la vida de un ratón? por Juan Ignacio Pérez en La naturaleza humana

¿Será posible que en cuanto vemos que otros ponen un precio a las cosas, nosotros entremos en el juego y rebajemos con ello nuestros estándares éticos?

Vera, la espía de las estrellas (II): "Lo que ves en una galaxia espiral, no es lo que hay" por Laura Morrón en Los mundos de Brana

Segunda parte de la apasionante historia de esta astrónoma.

28 neutrinos por Enrique F. Borja en Es extraño...

¿Se han detectado neutrinos de altas energías con origen mucho más allá de nuestro Sistema Solar?

Nanomundo de la nanomedicina por Dolores en Pero esa es otra historia...

Una iniciación a lo que la nanotecnología está consiguiendo ya en medicina.

El abominable hombre a -20º por Carlos Romá-Mateo en ¡Jindetrés, sal!

No sabrás si reir o llorar. Puede que hagas ambas cosas a la vez.

John William Nicholson, el Empédocles cuántico

2013-05-17T12:01:00.002+02:00

Si uno se encuentra en alguna parte que el universo está compuesto de cuatro elementos, automáticamente asume que el texto que lee, o la historia que cuenta el vídeo que ve o la narración que escucha, tienen que ver muy probablemente con la Grecia prearistotélica [nadie debería pensar en nada posterior porque todos sabemos que Aristóteles introdujo un quinto componente, el éter]. Y es que la teoría de las cuatro “raíces” (la palabra “elemento” es de Platón) es de Empédocles, que vivió en el siglo V antes de la era común.

Pero no, existe la posibilidad de que leas sobre cuatro elementos como constitutivos del universo y se te esté hablando de algo muy reciente, con apenas un siglo de antigüedad. En el año en el que conmemoramos el centenario de la publicación del modelo atómico de Bohr, quizás convenga recordar al que fuera su principal modelo rival y que influyó en el desarrollo del propio modelo de Bohr, uno que ya no aparece ni en la mayoría de los libros de historia, el modelo de John William Nicholson.

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Esta entrada es una participación de Experientia docet en la XXV Edición del Carnaval de Química que acoge ISQCH-Moléculas a reacción

Receta para hacer un encéfalo transparente

2013-05-16T19:07:00.000+02:00

El paso 10 de abril aparecía publicado en Nature un método que “hacía transparentes” los encéfalos, llamado CLARITY y que, por su espectacularidad, ocupó periódicos y noticiarios televisivos. Pasado un tiempo razonable, creo que puede resultar interesante para alguno saber cuál es el fundamento de la técnica, que es un prodigio de química aplicada.

Permítaseme ir directamente al grano. Para una introducción general este artículo es tan bueno como cualquier otro (contiene un error en los datos, te dejo que lo averigües, tras leer lo que sigue).

El encéfalo, como cualquier otro órgano del cuerpo, está formado por células, muy especializadas sí, pero células al fin y al cabo. Las células, simplificando mucho, no son más que una serie de orgánulos nadando en un líquido llamado citoplasma contenido por una doble capa lipídica, que es lo que llamamos membrana. Algunos de esos orgánulos, como el núcleo, también están contenidos por dobles capas lipídicas.

Estas membranas son permeables de forma selectiva, esto es, dejan pasar determinadas moléculas pero no otras, en concreto es muy difícil que dejen pasar macromoléculas. Por otra parte la interfase entre la doble capa lipídica y el citoplasma por un lado y por otro la interfase acuosa exterior a la célula provocan la dispersión de la luz. Estos dos fenómenos indican que ni podemos enviar tintes, u otras macromoléculas, al interior de la célula ni podemos ver dentro de ella sin romper la membrana. CLARITY es un método para acabar con estos problemas de raíz: eliminar las dobles capas lipídicas, las membranas, manteniendo su contenido en su lugar, sustituyéndolas por un material que permita el paso de macromoléculas y fotones sin oponer demasiada resistencia y que preserve la integridad estructural de células y tejidos.

Para conseguir este objetivo tan ambicioso CLARITY termina usando un hidrogel formado in situ, como veremos en seguida. Quizás convenga aclarar antes de seguir qué es un gel. Todos tenemos geles en casa, algunos geles de baño/ducha son geles propiamente dichos; sabemos que hacen espuma, que tienen color, que huelen, que se lleva bien con el agua y que actúa como jabón. También es posible que tengas geles en el frigorífico, en forma de gelatina; en esta ocasión te comes el gel. ¿Qué es un gel? Pues es un sistema en el que unas macromoléculas (polímeros) tienen atrapado un líquido en su red estructural, y se llaman hidrogeles si el líquido es agua. Los geles tienen la peculiaridad de que son sólidos si no se agitan (están como conGELados; su nombre viene del latín gelatus, congelado); esta propiedad será muy útil en CLARITY.

CLARITY tiene tres fases:

Primera fase. El proceso comienza introduciendo los monómeros componentes de los polímeros que luego formarán el hidrogel (básicamente acrilamida y bisacrilamida) junto con formaldehído e iniciadores de polimerización por temperatura en los tejidos. Esto se hace en un baño a 4ºC durante dos días.

En esta fase, el formaldehído entrecruza, dicho en químico, une covalentemente, los monómeros de lo que después será el hidrogel a distintas biomoléculas, incluyendo proteínas, ácidos nucleicos y moléculas más pequeñas que anden por allí.

Segunda fase. Se inicia la polimerización de los monómeros (que están unidos a biomoléculas, tengámoslo presente) simplemente elevando la temperatura del conjunto a 37ºC durante 3 horas. Tras este tiempo el tejido y el hidrogel se han convertido en una estructura híbrida que es capaz de dar soporte físico al tejido y que incorpora químicamente las biomoléculas a la red estructural del hidrogel.

Un punto muy importante a resaltar es que ni lípidos ni aquellas biomoléculas que carezcan de los grupos funcionales adecuados están unidas al hidrogel, por lo que pueden ser retiradas del mismo.

Tercera fase. Se extraen los lípidos. La extracción de las moléculas lipídicas se puede hacer con mucho tiempo y empleando disolventes orgánicos (el hidrogel es hidrofílico) o cientos de veces más rápido aprovechando la alta carga de las dobles capas lipídicas (micelas después de todo) usando electroforesis.

El resultado es que el hidrogel asegura que las biomoléculas y los matices estructurales, como las proteínas de membrana, las sinapsis o las espinas, se quedan en su sitio, mientras que los lípidos de las membranas que causan la dispersión de la luz e impiden la penetración de macromoléculas se han quitado de en medio, dejando detrás un sistema biológico con todo en su sitio listo para ser etiquetado, tintado y fotografiado a placer. No hay más que verlo:

Para María, con afecto.

Esta entrada es una participación de Experientia docet en la XXV Edición del Carnaval de Química que acoge ISQCH-Moléculas a reacción

Referencias:

CLARITY Resource Center (información, vídeos, detalles metodológicos, formación)

Chung K., Wallace J., Kim S.Y., Kalyanasundaram S., Andalman A.S., Davidson T.J., Mirzabekov J.J., Zalocusky K.A., Mattis J. & Denisin A.K. & (2013). Structural and molecular interrogation of intact biological systems, Nature, 497 (7449) 332-337. DOI: 10.1038/nature12107

Onus probandi y la definición de ciencia

2013-05-14T11:00:00.000+02:00

“Los cometas no son restos del disco protoplanetario que dio origen al Sistema Solar. Realmente son sondas que manda una civilización que habita un planeta errante oscuro, llamado Hadesun, más allá de la parte más exterior del Sistema Solar para comprobar la evolución de los humanos en la Tierra. Por eso los gobiernos de las potencias mundiales están enviando sondas (Stardust, Rosetta, Deep Impact) con objeto de hacerse con esa tecnología.”

No sé si existe algún grupo que sostenga algo parecido a lo anterior. En cualquier caso, yo me lo acabo de inventar a los efectos de ilustrar lo que sigue.

Fijémonos en el planteamiento: unimos hechos conocidos, a saber, existen los cometas, tienen órbitas que los llevan a los confines del Sistema Solar, su interior es desconocido (afirmación implícita), se está gastando dinero en misiones complicadas para obtener información sobre ellos, con una explicación estrambótica pero que, en cierta manera, da cuenta de los hechos. Habrá quien la crea, además.

Aquí viene uno de los quids de la cuestión que queremos plantear: la explicación hadesunita “es falsable” en el sentido que venimos criticando las dos últimas semanas (aquí y aquí). Entonces, ¿es el hadesunismo una explicación científica hasta que no se demuestre su falsedad? ¿Está a un nivel científico mayor que la teoría de cuerdas, por ejemplo?

Si reflexionamos un momento, veremos que demostrar explícitamente la falsedad del hadesunismo no es tarea fácil. Las explicaciones que demos se basarán en modelos de la formación del Sistema Solar, en plausibilidades y en la navaja de Ockham pero no en una comprobación experimental de que Hadesun no existe. Por lo tanto estas explicaciones serán fácilmente criticables y habrá multitud de hipótesis auxiliares a las que recurrir cuando los datos experimentales que esgrimamos indiquen que Hadesun no existe. Digámoslo claramente, es en este tipo de “dificultades” en el que se basa la pervivencia de muchas pseudociencias y, de paso, muchas creencias de tipo religioso .

Y, sin embargo, la resolución de este tipo de planteamientos ya la encontraron hace unos dos mil años los abogados romanos y es extrapolable a la filosofía de la ciencia. Cualquier picapleitos romano habría inmediatamente esgrimido elonus probandi, la carga de la prueba, enunciando adecuadamente el affirmanti incumbit probatio, al que afirma le incumbe la prueba, esto es, será quien afirme que existe Hadesun* quien haya de aportar pruebas tangibles de su existencia. Algo implícito en esta tangibilidad es que debe ser comprobable/reproducible por cualquiera siguiendo una metodología conocida, en cualquier momento y que no valen ni textos revelados, ni palabras de una “autoridad”.

Vemos que a la falsabilidad se le da la vuelta como un calcetín: no es una característica inherente a la hipótesis que la legitime, sino la actitud con la que debe ser tratada, siendo su falsedad la posición por defecto. De la misma manera, vemos que las hipótesis ganarán valor por sus éxitos. Si nos damos cuenta, y siguiendo con los latinajos legales, es un habeas corpus al revés, “una hipótesis es falsa hasta que se demuestra lo contrario”.

La demarcación entre ciencia y pseudociencia no es tan fácil como parece y lo que sí parece evidente es que no puede basarse en un único criterio.

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Tiempo para leer (VI)

2013-05-10T16:00:00.000+02:00

Todas las semanas se publican decenas de entradas interesantes. Algunas ameritan de más tiempo para disfrutarlas, para la reflexión. Necesitan de tiempo para leer.

Vera, la espía de las estrellas (I): Los misterios del cielo nocturno por Laura Morrón en Los mundos de Brana

Enciclopédica, en el mejor sentido de la palabra, anotación sobre la vida y obra de Vera Rubin. Una obra de referencia que se lee con muchísimo agrado.

Algo más que un cuadro por Luis Moreno Martínez en El cuaderno de Calpurnia Tate

Un emotivo diálogo imaginado con uno de los padres de la ciencia.

Thíndar y los números elares por Pedro Castro en Las matemáticas

Comprendo que las matemáticas pueden resultar bastante difíciles de por sí para algunos como para encima estar haciendo matemática-ficción, pero este relato permite darle otra vuelta de tuerca a los números imaginarios de una forma, cuando menos, original.

Oblivion y las fuerzas de marea por Arturo Quirantes en Física de película

Parece que la película es lo que es, pero Arturo se las ingenia para que aprendamos cosas interesantes sobre la relación de la Tierra con su satélite.

Clanes y camarillas por Juan Ignacio Pérez Iglesias en La naturaleza humana

¿Con quién te relacionarías si pudieses elegir?

Cuestión de magnetismo por José M Morales en El zombi de Schrödinger

Un recorrido histórico-nostálgico técnico-científico lúdico-chiripitifláutico por el mundo en vías de desaparición de los soportes magnéticos de grabación.

Prohibido conmutar I por Enrique F. Borja en Cuentos cuánticos

¿Qué ocurriría si no pudiésemos conocer con precisión y a la vez las coordenadas espaciales? Una exploración muy interesante de la indeterminación y la no conmutatividad profusamente ilustrada.

Determinación de la composición elemental átomo a átomo usando microscopía electrónica.

2013-05-08T19:26:00.000+02:00

Se sabe desde hace mucho tiempo que la resolución espacial que se puede conseguir con un microscopio óptico, esto es, la característica más pequeña que se puede observar, es del orden de la longitud de onda de la luz que se emplee. Para que nos hagamos una idea del orden de magnitud, la longitud de onda del verde es de 550 nm (nanometros). Una forma de mejorar esta resolución es evidente: usar partículas con longitudes de onda asociadas más pequeñas o, lo que es lo mismo, más energéticas. Este es el fundamento de los microscopios electrónicos, en los que las partículas que se usan son electrones. Razones de índole puramente ingenieril hacen que la energía de los electrones empleados en los microscopios electrónicos de transmisión (MET) esté en el rango de los 100 a 300 keV, lo que corresponde a una longitud de onda de entre 3,7 y 2 pm (picometros).

Parémonos aquí un momento porque esto es importante. El radio del átomo de hidrógeno, llamado radio de Bohr (la distancia más probable entre el protón del núcleo y el electrón en el estado estacionario) es de 52,9 pm [ojo, el hidrógeno es el átomo más sencillo pero no el más pequeño]. ¿Significa esto que podemos ver “dentro” de un átomo de hidrógeno usando un MET? Vamos a verlo.

La resolución de un MET está limitada no sólo por la longitud de onda de los electrones, sino por las imperfecciones de las lentes electrónicas. Las principales son las aberraciones esférica y cromática. Instalando correctores (lentes auxiliares) se puede conseguir una resolución de 50 pm. Sí existen fotos de átomos, por tanto (véase por ejemplo aquí).

En la MET lo que se hace es que un haz de electrones atraviese una capa muy fina de la muestra (de ahí lo de transmisión) y después medir cómo han sido afectados los electrones por ese paso. De esta forma podemos saber la posición y más o menos el tamaño de los átomos que constituyen la muestra. En este sentido, “vemos” los átomos. Sabemos qué átomos son, qué elementos, por métodos químicos: bien porque nosotros hemos sintetizado la muestra, bien porque lo hayamos determinado analíticamente.

En el caso del MET, al atravesar la muestra los electrones pueden perder una cantidad de energía que es característica del elemento concreto con el que están interaccionando. Existe una versión de los MET, la llamada con filtro de energías (MET-FE), que es capaz de interpretar las energías de los electrones transmitidos y obtener lo que se llaman mapas químicos de la muestra. Esta técnica ya es comercial y permite realizar análisis químicos a escala nanométrica (véase por ejemplo IMP).

Acabamos de decir nanométrica. ¿Pero no decíamos que la resolución era 50 pm? Efectivamente, pero de nuevo nos encontramos para las técnicas MET-FE los problemas de las aberraciones, especialmente la cromática. Por lo tanto la MET-FE aún no ha conseguido la resolución atómica.

Y aquí es donde interviene el equipo encabezado por Knut Urban, del centro de investigación Jülich (Alemania). Urban recibió en 2011 el premio Wolf de física precisamente por sus trabajos para corregir las aberraciones en los MET. En un artículo aparecido en Physical Review Letters estos investigadores lo que vienen a decir es que han conseguido corregir la aberración cromática en MET-FT. Y para ello han usado el mismo razonamiento que se emplea en astroquímica.

Para determinar que en una nebulosa existe la molécula X, lo que se hace es tomar una muestra de esa molécula, ponerla en las condiciones de temperatura y vacío del espacio interestelar, y medir su espectro en esas condiciones. Después hay que cotejar los espectros recogidos por los telescopios para comprobar si los picos característicos de nuestra molécula están presentes. Pero, y esto es lo interesante, lo que se hace si no se puede conseguir poner la muestra en las condiciones del espacio por la razón que sea, son cálculos teóricos (químico-cuánticos) a partir de primeros principios que nos dirán cuál será probablemente su espectro. Urban et al. han hecho esto mismo aparte de desarrollar nuevas ópticas: cálculos teóricos que permiten interpretar la información recibida.

Los autores pusieron a prueba su método con una muestra de silicio consistente en un único cristal. Seleccionaron sólo aquellos electrones que interactuaban con electrones muy específicos del silicio. La resolución fue suficiente para visualizar las “mancuernas de silicio”, átomos de silicio vecinos que se emparejan en ciertos planos del cristal. Las imágenes muestran que los centros de dos átomos que forman una mancuerna están separados 135 pm (te puedes entretener midiéndolo tú, sabiendo que el radio atómico del silicio es 111 pm).

Si nos damos cuenta, esto es exactamente lo que se ve en las películas de ciencia ficción: introducen una muestra minúscula en un equipo y éste te dice la composición átomo a átomo. El futuro ya está aquí (otra vez). Nos falta la Enterprise.

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Referencia:

Urban K.W., Mayer J., Jinschek J.R., Neish M.J., Lugg N.R. & Allen L.J. (2013). Achromatic Elemental Mapping Beyond the Nanoscale in the Transmission Electron Microscope, Physical Review Letters, 110 (18) DOI: 10.1103/PhysRevLett.110.185507

Desviación de la luz y falsabilidad

2013-05-07T10:58:00.000+02:00

Es conocido el hecho de que Albert Einstein se hizo mundialmente famoso tras la medición por parte de Arthur Eddington el 29 de mayo de 1919 de la desviación que sufría la luz al pasar cerca de un objeto masivo, en este caso el Sol. En muchos lugares veremos recogido que este efecto era una predicción de la teoría general de la relatividad de 1916, y esto, para sorpresa de alguno, ya no es del todo correcto.

La predicción de que la luz sufre una desviación al pasar cerca de un objeto masivo está presente en la mecánica newtoniana. Tanto es así que tanto Henry Cavendish en 1784 (en un manuscrito que, fiel a su costumbre, no publicó) como Johan Georg von Soldner realizaron cálculos de la magnitud de esa desviación. El manuscrito de von Soldner [1], titulado “Sobre la desviación de un rayo de luz de su movimiento rectilíneo por la atracción de un cuerpo celeste del que pasa cerca”, escrito en 1801 y publicado en 1804, contenía los resultados de éste.

En 1911 Einstein publicaba el artículo “Sobre la influencia de la gravedad en la propagación de la luz” [2], ampliación de uno de 1908, en el que obtenía, atención, los valores de Soldner pero, eso sí, basándose únicamente en el principio de equivalencia. Tal era la coincidencia numérica que Philipp Lénárd tuvo base para acusar después a Einstein de plagio.

Avanzada la teoría general de la relatividad, Einstein se dio cuenta de algunos errores, y corrigió sus cálculos en 1915 obteniendo los datos (la suma de los efectos clásicos y de la dilatación temporal gravitacional) que después Eddington daría por confirmados en 1919.

En su artículo de 1911 Einstein proporcionaba una posibilidad de comprobar experimentalmente sus teorías. De hecho, Einstein asumía que una medición de la desviación de la luz a su paso por las cercanías del Sol probaría que su hipótesis era correcta y que Newton fallaba. A hacer la observación se avino Erwin Finlay-Freundlich, del Observatorio de Berlín. Finlay-Freundlich organizó una expedición financiada por Gustav Krupp von Bohlen und Halbach para observar el eclipse total de Sol del 21 de agosto de 1914 desde la península de Crimea. Pero, hete aquí, que el archiduque Franz Ferdinand fue asesinado en Sarajevo el 28 de junio de 1914; la Primera Guerra Mundial comenzó exactamente un mes más tarde. Finlay-Freundlich, en ruta hacia Crimea, fue hecho prisionero.

La siguiente oportunidad de medición fue la que aprovechó Eddington en 1919, con los valores teóricos ya corregidos y la teoría general de la relatividad ya publicada en 1916. Sin embargo, y aunque las observaciones se repitieron varias veces (notablemente en 1922 y 1953), hasta que no se pudo medir en radio frecuencia, ya en los años 60, la incertidumbre de las mediciones no se redujo lo suficiente como para confirmar que la desviación se correspondía con lo predicho por la teoría general de la relatividad y no la mitad de ese valor, lo predicho por Newton.

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Tiempo para leer (V)

2013-05-03T16:00:00.000+02:00

La química de un bar de copas por Yanko Iruin en El blog del búho

Lectura imprescindible para los amantes del amaretto. Indiciaria de que han sobrevivido evolutivamente las bebidas espirituosas no tóxicas.

Antonio Longoria y el rayo de la muerte por Alejandro Polanco en Tecnología obsoleta

Lo del rayo de la muerte era muy habitual en la ciencia ficción de los 50 y 60 del siglo pasado. ¿Y si hubiese existido?

Especial en Nature sobre cultivos transgénicos por JM Mulet en Los productos naturales ¡vaya timo!

Puesta al día sobre el estado de una cuestión polémica, sobre la que falta mucha información científica en la población en general, y con impactos económicos evidentes. Resumen de los puntos principales del número especial de Nature.

La teoría de cuerdas, ¿ciencia o pseudociencia? por Francis Villatoro en La ciencia de la mula Francis

Reflexión sobre la validez científica de la teoría de cuerdas (como reacción a mi anotación en el Cuaderno de Cultura Científica "Las teorías científicas no son falsables")

Sobre el criterio de falsabilidad por José Luis Ferreira en Todo lo que sea verdad

Otra reacción muy interesante, desde otra perspectiva, a mi anotación en CCC.

El fotón y la masa por Enrique F. Borja en Cuentos cuánticos

Advierto que contiene fórmulas, pero es muy fácil de seguir si no se tiene prisa y las matemáticas no pasan de las del bachillerato (el mío, al menos). Un tema aparentemente baladí pero que encierra el intríngulis de la relatividad especial y más allá muy bien desarrollado por Enrique (¿seré yo o se le nota últimamente la influencia de Fis el amigo de Mati?).

Peligro de explosión por José I. García Laureiro en Moléculas a reacción

Si te gustan las explosiones, disfrutarás de lo lindo. Muy bien escrito.

Elektra o mi reino no es de este mundo por Sergio L. Palacios en El tercer precog

Un clásico de "Física en la Ciencia Ficción" que Sergio recupera para el disfrute general.

Son lo que comen: la dieta de las abejas comerciales como causa última de su desaparición.

2013-05-01T20:00:00.000+02:00

Estos días ha sido noticia en Europa la prohibición de tres pesticidas neonicotinoides por sus presuntos efectos perniciosos sobre la población de abejas melíferas. Todo ello alimentando la quimiofobia general. Y, sin embargo, existe la posibilidad de que lo que estemos es ante una caso manifiesto de falacia cum hoc ergo procter hoc, más conocida quizás en su forma “correlación no implica causalidad”. Pero fundamentemos esta afirmación.

Un equipo de entomólogos de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign (EE.UU.), encabezados por Wenfu Mao, ha encontrado una posible conexión entre la práctica de alimentar a las abejas con productos sustitutivos de néctar, como los jarabes de alto contenido en fructosa (hasta del 92% se comercializa en España, por ejemplo), y la disminución de las colonias de abejas. Estos alimentos sustitutivos no contienen compuestos esenciales para la regulación de los procesos inmunes y desintoxicantes de la Apis mellifera, lo que las haría vulnerables a pesticidas que no tendrían por qué afectarles. Los resultados se publican en los Proceedings of the National Academy of Sciences.

Los sustitutivos del néctar comenzaron a usarse en los años 70 del siglo pasado. Desde entonces se han desarrollado y comenzado a usarse nuevos pesticidas, pero parece ser que la respuesta inmune de las abejas no ha podido adaptarse a estos cambios en su ambiente.

Los investigadores determinaron que compuestos que se encuentran en la miel, incluyendo el ácido p-cumárico, la pinocembrina y la pinobanksina 5-metil éter, inducen específicamente la acción de los genes de proteínas desintoxicantes. Estos compuestos no se encuentran en el néctar (que es a lo que sustituyen realmente los jarabes) sino en el polen y el propóleo.

En concreto encontraron que el ácido p-cumárico regula toda clase de genes desintoxicantes, así como determinados genes antimicrobianos (aunque algo de esto ya sabíamos). Esta regulación tiene importancia funcional, como los investigadores demostraron añadiendo p-cumárico a una dieta de sacarosa, lo que incrementaba el metabolismo de un ectoparasiticida organofosforado (Cumafós), también usado como acaricida en el interior de las colmenas, en un 60%.

Vemos así que el uso extensivo de los sustitutivos alimenticios por parte de los apicultores industriales, que retiran toda la miel impidiendo a las abejas alimentarse en invierno de sus reservas que contienen todos los micronutrientes necesarios, podrían estar privando a éstas de su mecanismo natural de defensa.

Si esto se confirmase (de hecho cualquier apicultor que leyese esto podría hacer un experimento fácilmente), aparte de ser una bonita ilustración de una falacia lógica, las soluciones no serían demasiado difíciles. Eso sí, serían económicas y de cadena de suministro.

Referencia:

Mao W., Schuler M.A. & Berenbaum M.R. Honey constituents up-regulate detoxification and immunity genes in the western honey bee Apis mellifera, Proceedings of the National Academy of Sciences, DOI: 10.1073/pnas.1303884110

Las teorías científicas no son falsables

2013-04-30T12:03:00.000+02:00

Cuando hablamos de ciencia y, sobre todo, si la comparamos con lo que llamamos pseudociencia, tarde o temprano termina apareciendo el concepto de falsabilidad. Sin embargo, pocas veces se usa, según nuestro punto de vista, con propiedad. En efecto, no es raro encontrar expresiones del estilo de “es que esta teoría científica es falsable” o “las pseudociencias no son falsables”. Y esto, amable lector, carece de sentido. Vamos a verlo.

Los orígenes

El padre del falibilismo no fue otro que Charles Sanders Peirce. Peirce mantenía, simplificando mucho, que nuestros alegatos de conocimiento científico son invariablemente vulnerables y pueden resultar ser falsos. Desde su punto de vista no se puede afirmar que una teoría sea verdadera de forma categórica, sino tan sólo que tiene una cierta probabilidad de ser verdadera (en el sentido de que se corresponde con una realidad existente). [Véase Provisional y perfectible]

Karl Popper basó buena parte de sus posiciones en filosofía de la ciencia en Peirce, dando un paso más, eso sí. Popper siempre sostuvo una posición de escepticismo à la Hume respecto al problema de la inducción, a resultas de la cual llegó a afirmar que era imposible verificar o confirmar una teoría científica universal con ningún grado de probabilidad. Pero eso sí, podemosfalsarla, esto es, probar que es falsa. Un ejemplo puede sernos útil en este punto.

Si afirmamos que “todos los cuervos son negros”, para poder confirmar su veracidad tendríamos que encontrar y censar todos los cuervos que en el mundo son y verificar que, efectivamente, son negros. Algo que se nos antoja, si no estrictamente imposible, al menos muy complicado. Imaginemos ahora una afirmación que tenga que ver con la estructura de las estrellas tipo Sol: simplemente carecemos de los medios para poder verificar todas y cada una de ellas. Ahora bien, con que sólo encontremos un cuervo que no sea negro habremos probado que la afirmación, tal y como está formulada, es falsa. Es lo que los matemáticos llaman un contraejemplo y cuyo hallazgo juega un papel especialmente importante a la hora de dilucidar el paso a teoremas de las conjeturas cuando las demostraciones positivas se resisten.

Vemos pues que la falsabilidad puede llegar donde no puede llegar la prueba positiva. Por tanto, para Popper la frontera entre ciencia y no-ciencia está en la forma en la que las teorías científicas hacen predicciones comprobables y son desechadas cuando no pasan esas comprobaciones.

Aunque lo pueda parecer de aquí no se desprende que las teorías científicas sean falsables, en el sentido de que la falsabilidad sea una de sus características definitorias.

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Tiempo para leer (IV)

2013-04-26T16:00:00.000+02:00

Todas las semanas se publican decenas de entradas interesantes. Algunas ameritan de más tiempo para disfrutarlas, para la reflexión. Necesitan de tiempo para leer.

El cerebro de la venus hotentote por José R. Alonso en UniDiversidad

La historia de Sarah Baartman, un capitulo en la historia de la infamia. La cosificación de un ser humano en las muy civilizadas Inglaterra y Francia del siglo XIX.

El descubrimiento de los cuásares por Ángel R. López Sánchez en Naukas

Hasta los años 50 del siglo pasado ni se sabía que existían. Un recorrido por su descubrimiento que nos enseña además cómo funcionan en conjunto radioastronomía y astronomía óptica.

Lanzando pelotas en el interior de una nave espacial rotatoria por Sergio L. Palacios en El tercer precog

El maestro de la física que parece ficción pero es ciencia, Sergio Palacios, nos enseña qué pasa si nos ponemos a jugar a la pelota en una nave espacial rotatoria (visto desde fuera; lo que veríamos nosotros desde dentro se deja como ejercicio).

Queso de leche cruda y embarazo: una ecuación imposible por Jorge Ruiz en La margarita se agita

Una respuesta rápida a una embarazada y el patriotismo quesero dan lugar a una investigación con resultados muy interesantes.

¿Le importa a tu cerebro lo que comes? por Luis Navarro en Divulgare

La respuesta es que depende. ¿De qué depende? Para eso está este artículo. Los murciélagos al menos lo tendrán claro.

El principio de Fermat, los extraterrestres y el pelo en el pechete por Jose M Morales en El zombi de Schrödinger

Incalificable anotación, con unos magníficos gráficos y unas fotos de origen preocupante (por lo que dicen de la salud mental del autor). Se aprende mucho entre carcajada y carcajada.

Estimada Miriam: epítetos y fracking por Luis Blanco Urgoiti en Kimika

Lo más gráfico es decir aquello del ¡zas en toda la boca!, pero sería injusto. Si te interesa el tema del fracking y el medio ambiente aquí tienes información muy interesante. Por cierto, Blanco Urgoiti es abogado y como tal escribe.

¿Saben las cigarras matemáticas? por Rafael Medina en Diario de un copépodo

El título de la entrada es otro y es puramente anecdótico. Las cigarras estas se reproducen en ciclos que son números primos como estrategia de supervivencia. Y les debe funcionar porque son legión.

El teorema de los cuatro colores: la teoría de los cuatro colores al sevicio del coloreado de mapas por Miguel Ángel Morales en Gaussianos

Ahí está. Estupendamente explicado.

Los sedimentos del Diluvio por alaksandu666 en La ciencia y sus demonios

Hace un tiempo tuve una macrodiscusión (6 contra mi) en un foro evangelista norteamericano y este, precisamente, fue uno de los argumentos que usé para dejar un poco pensativos (no demasiado) a los literalistas bíblicos. Tratamiento desde la geología. Es muy, muy interesante.

Cuando el amarillismo no es necesario: la bacteria de las heces de Materia que desafía a los amos del petróleo

2013-04-25T12:44:00.000+02:00

Estos días, desde su aparición el pasado día 22, ha aparecido varias veces por mi cronología de Twitter una noticia publicada originalmente en Materia titulada “Una bacteria que vive entre heces desafía a los amos del petróleo” firmada por Manuel Ansede y que ha sido recogida por diversos medios como, por ejemplo, El Economista. La aparición en Twitter se debía o bien a que a alguien le parecía un gran logro, revolucionario, o a que a alguien no le terminaba de cuadrar. En todas las ocasiones he dejado clara mi opinión sobre ella: grandilocuente, amarillista, presta atención a detalles sin importancia (heces, vertidos en Níger) y no entra en otros más importantes (impacto medioambiental y económico) y sólo menciona un genérico "múltiples obstáculos", fácilmente interpretable por los conspiranoicos como referidos a los puestos por "los amos del petróleo" asaz desafiados.

Estaba considerando la posibilidad de escribir sobre el asunto cuando me he encontrado con un artículo en la Smithsonian Magazine de Joseph Stromberg que es, posiblemente, lo más cercano a la perfección que un químico industrial como yo puede pedir a un medio periodístico. Lo que sigue es una traducción del mismo, empezando con el titular; en negrita, algunas ideas-fuerza mías. Dejo al amable lector que saque sus conclusiones.

Post scriptum: José Cuesta (@inerciacreativa) nos señala que algo de esto ya ha aparecido en documentales de la BBC. ¿Y cómo es posible si este artículo apareció publicado el 17 de abril de este año? Pues muy fácil, porque otro equipo de Berkeley hizo algo similar en 2010. La principal diferencia estaba en el sustrato, en vez de ácidos grasos, celulosa. Se puede leer sobre este estudio aquí y aquí. A este respecto es interesante hacer notar que este resultado se publicó en Nature, fue financiado por Chevron, pero que la expansión de la planta piloto anunciada, curiosamente, también el 17 de abril, es para la producción de n-butanol.

Una bacteria E. coli modificada genéticamente ya puede sintetizar combustible diésel.

Durante las últimas décadas los investigadores han desarrollado biocombustibles a partir de una llamativa variedad de organismos (soja, maíz, algas, arroz e incluso hongos). Sin embargo, ya sea en la forma de etanol o de biodiésel, todos estos biocombustibles sufren de la misma limitación: han de ser refinados y mezclados con grandes cantidades de combustibles convencionales basados en el petróleo para que funcionen en los motores actuales.

Si bien este no es en absoluto el único problema actual de los biocombustibles, un nuevo enfoque de un grupo de investigadores de la Universidad de Exeter (Reino Unido) parece que podría resolver al menos este inconveniente en concreto de un plumazo. En un artículo publicado en los Proceedings of the National Academy of Sciences el equipo explica que ha modificado genéticamente una bacteria E. coli para producir moléculas que son intercambiables con las que están presentes en los combustibles diésel que ya se venden comercialmente. Los productos de esta bacteria, si se generasen a gran escala, podrían teóricamente ir directamente a los millones de motores de coches y camiones que usan diésel a nivel mundial, sin la necesidad de ser mezclado con diésel basado en petróleo.

El grupo, liderado por John Love, consiguió estos resultados mezclando y encajando genes de distintas especies bacterianas e insertándolos en la E. coli usada en el experimento. Cada uno de estos genes codifica enzimas concretas, por lo que cuando los genes se insertan en la E. coli, la bacteria adquiere la capacidad de sintetizar estas enzimas. Como resultado también gana la capacidad de realizar las mismas reacciones metabólicas que esas enzimas realizan en cada una de las especies bacterianas donantes.

Seleccionando y combinando cuidadosamente reacciones metabólicas los investigadores construyeron una ruta química artificial paso a paso. Usando esta ruta la E. coli modificada genéticamente fue capaz de absorber las moléculas de grasa de un caldo con alto contenido en ácidos grasos que llenaba la placa petri en la que crecía y se reproducía, convertirlas en hidrocarburos y excretarlos como producto de desecho.

Los hidrocarburos son la base de todos los combustibles basados en el petróleo, y las moléculas concretas que han conseguido que produzca la E. coli son las mismas presentes en los combustibles diésel comerciales. Hasta ahora sólo han producido cantidades minúsculas de este biodiésel bacteriano, pero si fuesen capaces de hacer crecer estas bacterias a gran escala y extraer su producción de hidrocarburos, tendrían diésel listo para usar. Por supuesto que aún queda por ver si el combustible producido de esta manera será capaz de competir en términos de coste con el diésel convencional.

Además, la energía nunca viene de la nada, y la energía contenida en este combustible bacteriano se origina en el caldo de ácidos grasos en el que creció la bacteria. Como resultado, dependiendo de la fuente de estos ácidos grasos, este nuevo combustible podría ser objeto de algunas de las mismas críticas que se hacen a los biocombustibles actualmente en producción.

Por ejemplo, está el argumento de que convertir alimentos (ya sea maíz, soja u otros cultivos) en combustible causa perturbaciones en el mercado de alimentos global, incrementando la volatilidad de los precios, tal y como reflejó un estudio de la ONU el año pasado. Además, si el objetivo de desarrollar nuevos combustibles es combatir el cambio climático, muchos biocombustibles se quedan enormemente cortos, a pesar de su imagen “verde”. Usar etanol hecho a partir de maíz (el biocombustible más usado en los Estados Unidos), por ejemplo, probablemente no sea mejor que quemar gasolina convencional en términos de emisión de carbono, y puede que de hecho sea peor, dada toda la energía que se emplea en el cultivo y su procesamiento para combustible.

El que este diésel a partir de bacterias sufra de estos mismos problemas depende en gran medida de la fuente de ácidos grasos que se termine usando para hacer crecer la bacteria a escala comercial: si proviene de un cultivo de potencial uso alimentario (digamos aceite de soja o de maíz) o si viene de una fuente de energía actualmente pasada por alto. Pero el nuevo enfoque ya tiene una ventaja importante: Solo los pasos necesarios para refinar otros biocombustibles para que puedan usarse en los motores ya emplean energía y generan emisiones de carbono. Eliminando estos pasos, el nuevo biodiésel podría ser una elección de combustible eficiente desde el comienzo.

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Salvando a Arquímedes

2013-04-24T18:05:00.000+02:00

En el momento de la caída de Siracusa el general Marcus Claudius Marcellus fue muy consciente de que su victoria había requerido dos años de asedio gracias en buena medida a las máquinas de Arquímedes. Sin embargo, impresionado por la capacidad de aquel hombre, dio orden de que su vida fuese respetada, atribuyendo tanta gloria en la salvación de Arquímedes como en la derrota de Siracusa.

Pero ocurrió que un soldado que irrumpió en su casa espada en alto en busca de botín lo encontró sentado en el suelo, dibujando diagramas, completamente absorto. El soldado le preguntó que quien era, pues tenía orden de identificar a Arquímedes y llevarlo ante Marcellus en caso de encontrarlo, pero Arquímedes en vez de dar su nombre respondió Μὴ μου τοὺς κύκλους τάραττε (no molestes a mis círculos) algo que al romano le sonó muy diferente al “arkímedes” que hubiera identificado al único siracusano con inmunidad. La espada cayó y Arquímedes rodó muerto.

¡Mi general!

De Pernety levantó la vista de la carta que estaba releyendo para encarar a su ayudante de campo.

Sí, Balfour, ¿qué ocurre?
Las baterías acaban de tomar posiciones, señor. Listos para abrir fuego a la orden.
Bien, bien, Balfour, gracias. Por cierto, el teniente Servais habla alemán, ¿verdad?
Sí, señor, es de Aix-la-Chapelle, creo.
Haga que venga.

Es por ello mi general que me atrevo a pedirle este gran favor en nombre de la ciencia...

Desde que había alcanzado el generalato hacía unos meses Joseph Marie de Pernety había recibido algunas cartas pidiéndole favores, la mayoría recomendaciones de hijos y sobrinos que querían hacer carrera en el ejército. Pero aquella carta de la hija de Ambroise era extraordinaria. Y él había tomado la resolución de no ser un segundo Marcellus. Tomó una hoja de papel y comenzó a escribir.

¡Mi general! El teniente Servais.
Descanse, Servais. Tengo una misión para usted. Escoja a dos hombres de su confianza. En cuanto abramos brecha en la ciudad quiero que vayan a la dirección que está en este papel y encuentren a ese hombre. Deben retenerlo en su casa y protegerlo bajo cualquier circunstancia, hasta que llegue yo. No obedecen a nadie más que a mi. Responden con sus vidas. ¿Está claro?
¡Sí, señor!
Vaya pues. Lanzaremos el ataque inmediatamente, en cuanto amanezca. ¡Buena suerte!
¡Gracias, mi general!

El general y su ayudante observaron marcharse al joven teniente.

Espero por su bien que no falle.
Mi general, puedo preguntarle a quién ha de proteger.
A Arquímedes, Balfour, a Arquímedes. Y vámonos, que esta ciudad no caerá sola.

Así que usted es Arquímedes.
Bitte?
Servais, traduzca. Decía que usted es Arquímedes.
Yo sólo soy un matemático, excelencia. Y eso es lo que tengo en común con Arquímedes. Pero no entiendo este trato especial...¿Acaso su excelencia me conoce?
No antes de la carta de una amiga suya de París. Obviamente sé quien es Arquímedes, los artilleros de Metz estudiamos geometría, ¿sabe?
¿Amiga mía de París? Perdone, excelencia, pero no le entiendo. Yo no tengo amigas de París. Tengo varios corresponsales franceses por mi trabajo, eso sí, monsieur le Blanc, por ejemplo, o...
¿Cómo que no? Pues la hija de mi buen amigo Ambroise Germain, Sophie, le conoce bastante bien. En cualquier, caso, está usted a salvo y bajo la protección de la República Francesa. Servais y sus hombres se quedarán con usted hasta que se haya reestablecido el orden en la ciudad.
Muchas gracias, excelencia, pero sigo sin comprender...

III

[...tres meses después...]

Mi querida señorita Germain:

Pero cómo describirle mi admiración y asombro al ver que mi estimado corresponsal monsieur le Blanc se metamorfosea en este personaje ilustre que me ofrece un ejemplo tan brillante que sería difícil de creer. La afinidad por las ciencias abstractas en general y, sobre todo, por los misterios de los números es demasiado rara: lo que no es sorprendente ya que los encantos de esta ciencia sublime sólo se revelan en toda su belleza a aquellos que tienen el valor de comprenderlos. Pero cuando una persona del sexo que, según nuestras costumbres y prejuicios, debe encontrar infinitamente más dificultades que los hombres para familiarizarse con estos espinosos estudios, y sin embargo tiene éxito al sortear los obstáculos y penetrar en las zonas más oscuras de ellos, entonces sin duda esa persona debe tener el valor más noble, el talento más extraordinario y un genio superior. Realmente nada podría probarme de forma tan meridiana y tan poco equívoca que los atractivos de esta ciencia que ha enriquecido mi vida con tantas alegrías no son quimeras, que la predilección con la que usted la ha honrado. Quedo suyo afectísimo,

Carl Friedrich Gauss

Más información sobre Sophie Germain

Esta entrada es una participación de Experientia docet en la Edición 4.123 del Carnaval de Matemáticas que alberga Eulerianos