Una pregunta similar debió de hacerse el físico y pionero de la computación cuántica David Deutsch.[1] Durante muchísimo tiempo, la computación —cuántica o no— se abordó principalmente desde una perspectiva matemática y se centró en cuestiones como determinar qué problemas podían resolverse mediante algoritmos, cuánto tiempo y cuánta memoria requeriría resolverlos y qué métodos permitían hacerlo de la manera más eficiente posible. Deutsch, sin embargo, fue más allá al comprender que los ordenadores eran algo más que entidades abstractas: se trataba de sistemas físicos que funcionaban de acuerdo con las mismas leyes que gobiernan el resto del universo. Esto es, estudiarlos implicaba ir más allá de la lógica; la computación podía entenderse como un proceso físico equiparable a cualquier otro que tenga lugar en la naturaleza.

A partir de esta idea, uno podría investigar qué puede o no hacerse con un ordenador partiendo de las leyes de la física, o podría plantearse justo lo contrario: sabiendo lo que puede hacer o no un ordenador, ¿se podría obtener información sobre las leyes de la física que gobiernan su funcionamiento? ¿Y si extendemos este razonamiento al universo? Al fin y al cabo, se rige por las mismas leyes que el ordenador. ¿Podríamos, observando qué fenómenos son posibles en la naturaleza, obtener información sobre las leyes que los rigen? De esta reflexión surgió la teoría de constructores, que David Deutsch presentó en 2012 y que continuaría desarrollando junto con la física italiana Chiara Marletto.

Si nos fijamos, muchas de las transformaciones que ocurren a nuestro alrededor rara vez se producen de forma espontánea. Casi siempre hay «algo» que interviene en el cambio o lo provoca. Pensemos en una fábrica: a ella llegan unas materias primas y, tras un proceso, salen de allí transformadas en cierto tipo de productos —magdalenas, coches… lo que sea—. Desde el punto de vista de la teoría de constructores, la fábrica sería un constructor: «Cualquier sistema capaz de provocar transformaciones en otros sistemas físicos sin experimentar ningún cambio neto en su capacidad para seguir haciéndolo», según define David Deutsch. Las materias primas, o aquello que sufre la transformación, serían el sustrato y cada transformación específica que podría llevar a cabo un constructor se denominaría tarea. En el caso de una fábrica, la tarea sería convertir determinadas materias primas en un producto acabado. A partir de estos conceptos, la teoría de constructores plantea lo que se denominan «afirmaciones contrafácticas», que explican «[…] qué acontecimientos físicos pueden hacerse que sucedan[2] o no», en otras palabras, qué transformaciones permiten las leyes de la física y cuáles prohíben. En el caso de una fábrica de magdalenas, por ejemplo, transformar harina, huevos y azúcar, además de otros ingredientes, en magdalenas sería una tarea posible; fabricarlas de la nada, en cambio, sería imposible. Ambas afirmaciones son contrafácticas.

Pensar en términos de constructores es preguntarse si las leyes de la física permiten que exista un sistema capaz de llevar a cabo determinada transformación o proceso con una precisión y una fiabilidad arbitrariamente elevadas, y, además, conservar su capacidad para repetirlo. Este enfoque nos permite plantear una formulación diferente de los fenómenos que observamos. La física que podríamos denominar «tradicional» describe cómo evolucionan los sistemas a lo largo del tiempo a partir de unas ecuaciones dinámicas sobre las que se imponen unas condiciones iniciales. La teoría de constructores intenta profundizar más a la hora de describir lo que observamos: se trata de identificar las restricciones que la propia naturaleza pone en cuanto a lo que se puede hacer y lo que no, independientemente de las características individuales de cada sistema.

Volviendo a la fábrica de magdalenas, el enfoque físico tradicional trataría de describir cuál es el proceso de fabricación a partir de las materias primas y las distintas fases —amasado, horneado…— que se siguen en la fábrica. El enfoque de la teoría de constructores dejaría todo eso de lado para plantearse algo mucho más genérico: ¿es posible hacer magdalenas en nuestro universo? Pero ¿qué aporta introducir esta perspectiva?

Dejemos la repostería a un lado y traslademos lo que hemos visto hasta ahora al teorema de la conservación de la energía, que se suele enunciar como: «La energía total de un sistema aislado permanece constante a lo largo del tiempo» —que es lo mismo que decir que la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma—. Se trata de un enunciado descriptivo. Normalmente utilizamos este teorema para calcular, por ejemplo, cómo cambia la energía cinética y potencial de un sistema a lo largo del tiempo. La teoría de constructores lo reformularía, más bien, con algo del tipo: «No se puede crear energía de la nada», algo que no cambiaría la naturaleza del teorema, pero que lleva a algo muy interesante. Expresado así, lo que estamos haciendo es imponer a los sistemas restricciones a nivel fundamental, esto es, que no dependen de nuestra tecnología, de nuestro conocimiento ni de las condiciones en que se realiza un experimento. La conservación de la energía se cumple en mecánica clásica, termodinámica, electromagnetismo, mecánica cuántica… Y lo mismo sucedería con el límite de la velocidad de la luz, con la imposibilidad de clonar estados cuánticos desconocidos, con el principio de indeterminación… Todas estas afirmaciones sobre «lo imposible» establecen restricciones generales sobre los sistemas físicos sin necesidad de describir cada proceso que se ve afectado por ellas.

Las implicaciones de la teoría de constructores, no obstante, van mucho más allá. Sus fundamentos se encuentran profundamente arraigados en la teoría de la información, algo que no hemos desarrollado aquí pero que nos remite a los trabajos de David Deutsch que mencionábamos al principio del artículo; uno de sus objetivos, de hecho, es explicar por qué la información puede almacenarse, copiarse y procesarse en determinados soportes físicos —dispositivos informáticos, ADN…—, pero no en otros —sistemas cuánticos que prohíben determinadas operaciones—. Aunque todavía se encuentra en desarrollo y es difícil determinar cuál podría ser su alcance,  con la teoría de constructores se abre una nueva línea de investigación que podría merecer la pena explorar. En cualquier caso, se trata de una propuesta que nos invita a mirar el universo con otros ojos para, tal vez, terminar de entenderlo algún día.

Bibliografía

Constructor Theory. (s. f.). Constructor theory. https://www.constructortheory.org/

Deutsch, D., y Marletto, C. (2025) Constructor theory of time [Prepublicación]. arXiv. https://arxiv.org/abs/2505.08692

Deutsch, D. (2012) Constructor theory [Prepublicación]. arXiv. https://doi.org/10.48550/arXiv.1210.7439

Gefter, A. (2021, 29 de abril). How to rewrite the laws of physics in the language of impossibility Quanta Magazine.

Marletto, C. (2021). The science of can and can’t: A physicist’s journey through the land of counterfactuals. Viking.

Notas:

[1]     David Deutsch formuló, en 1985, el concepto de computador cuántico universal, una generalización del concepto de máquina universal de Alan Turing al mundo cuántico que transformó la forma de entender los límites de la computación. En los años siguientes comenzaron a desarrollarse los primeros algoritmos de computación cuántica y, en la década de 1990, aparecieron los primeros dispositivos experimentales basados en cúbits en lugar de bits clásicos.

[2]     Cita original: «Those are explanations about what physical events could or could not be made to happen». En el prólogo de David Deutsch a The science of can and can’t (Marletto, 2021).

Sobre la autora: Gisela Baños es divulgadora de ciencia, tecnología y ciencia ficción.

El artículo Teoría de constructores: la física de lo (im)posible se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Raíz cuadrada de dos

La raíz cuadrada de 2, que se denota como √2, es un número que, elevado al cuadrado, es decir, multiplicado por sí mismo, es igual a 2. Geométricamente, la raíz cuadrada de 2 es igual a la longitud de la diagonal de un cuadrado de lado 1, como se deduce fácilmente del teorema de Pitágoras.

En el diálogo Menón (aprox. 385 a.n.e.) del filósofo griego Platón (aprox. 427-347 a.n.e.), el personaje principal de todos sus diálogos, el filósofo Sócrates (470 – 399 a.n.e.), le explica a un esclavo con el que dialoga que el problema de la duplicación del cuadrado, es decir, dado un cuadrado de un cierto área (Sócrates considera uno de lado igual a 2 “unidades”, luego área igual a 2 x 2 = 4 “unidades cuadradas”) construir un cuadrado cuyo área sea el doble (para el ejemplo concreto de Sócrates un cuadrado de área 8), se resuelve mediante la diagonal del cuadrado. La explicación de Sócrates, que incluye corregir al esclavo de la respuesta rápida de un cuadrado de doble de lado (sería un cuadrado de lado 4, luego área 16) o su segundo intento de un cuadrado de lado 3 (luego área 9), se recoge en el siguiente diagrama, en el que se comprueba que el área del cuadrado formado por la diagonal es 4 veces la mitad del cuadrado original, luego el doble de su área, resolviendo así el problema.

Que el cuadrado formado por la diagonal duplique el área del cuadrado original es tanto como decir que la longitud de la diagonal es la raíz cuadrada de dos multiplicada por la longitud del lado del cuadrado original. Por lo tanto, si el cuadrado original tiene un lado que mide 1, su diagonal mide la raíz cuadrada de 2.

El descubrimiento de que la raíz cuadrada de 2 es un número inconmensurable o irracional (véase la entrada El infinito en un segmento (2)) provocó una profunda crisis del pensamiento pitagórico, ya que para el gran matemático griego Pitágoras (aprox. 570-495 a.n.e.) el número era la esencia de todas las cosas, lo que se traducía en que todos los números debían ser conmensurables o racionales (véase la entrada El infinito en un segmento (1)). Aunque algunos autores atribuyen al propio Pitágoras el descubrimiento de los inconmensurables, se suele conceder su autoría a Hipaso de Metaponto (aprox. 530-450 a.n.e.), de quien se dice que murió asesinado por sus compañeros, los pitagóricos, por difundir ese resultado fuera de la hermandad.

En el texto Primeros analíticos del filósofo griego Aristóteles (384-322 a.n.e), para explicar la demostración por reducción al absurdo, está escrito “que la diagonal es inconmensurable, se prueba porque lo impar se hace igual a lo par, al suponer que sea conmensurable”. El desarrollo de esta prueba que aparece recogida en Los Elementos de Euclides (proposición 117, libro X), aunque realmente no estaba en el texto original, es la siguiente. Supóngase que √2 puede expresarse como el cociente a/b (siendo esta una fracción irreducible, con a y b sin factores comunes), es decir, (a/b)² = 2. Equivalentemente, a² = 2b². De donde se deduce que a es un número par y puede expresarse como a = 2c. En consecuencia, b² = 2c² y b sería también múltiplo de 2. Pero esto no es posible por ser a/b una fracción irreducible.

Raíces cuadradas de números naturales

En general, se define la raíz cuadrada de un número natural n, que se denota como √n, como el número que elevado al cuadrado es igual a n. Desde el punto de vista geométrico, las raíces cuadradas de los números naturales n mayores que la unidad pueden obtenerse, teniendo en cuenta el teorema de Pitágoras, como la diagonal de un rectángulo cuyos lados son 1 y la raíz cuadrada de (n – 1) o, equivalentemente, como la hipotenusa de un triángulo rectángulo de con esos mismos lados.

Si se consideran las raíces cuadradas de los números naturales no cuadrados, como √3, √5, √6, √7, √8, …, puede demostrarse también que son números irracionales. De hecho, en el diálogo Teeteto de Platón se afirma que el matemático griego Teodoro de Cirene (465-398 a.n.e.) demostró la inconmensurabilidad de estos, entre √3 y √17.

La interpretación geométrica, basada en el teorema de Pitágoras, de la raíz cuadrada de un número natural, que acabamos de comentar, permite la construcción de cualquier rectángulo de proporción √n (un rectángulo de proporción o razón r es aquel para el cual la división entre el largo y el ancho del mismo es r; además, dos rectángulos con la misma proporción tienen la misma forma, aunque varíe el tamaño, y se dice que son semejantes) a partir del rectángulo de proporción √(n – 1). Por lo tanto, partiendo de un cuadrado de lado 1 se puede construir con regla y compás cualquier rectángulo de razón √n mediante la construcción de los rectángulos anteriores.

La espiral de Teodoro

Utilizando que la hipotenusa de un triángulo rectángulo cuyos catetos son 1 y la raíz cuadrada de (n – 1) es igual a la raíz cuadrada de n (teorema de Pitágoras), se construye una curiosa espiral formada por triángulos rectángulos cuyas hipotenusas tienen longitud √n, para n = 1, 2, 3, …, la conocida como espiral de Teodoro.

Se empieza la construcción con un triángulo rectángulo isósceles de catetos de longitud 1, luego hipotenusa √2, sobre la que se apoya el triángulo rectángulo de catetos 1 y √2, cuya hipotenusa es √3. Sobre esta se coloca el triángulo rectángulo de catetos 1 y √3, cuya hipotenusa es √4. Y así se continúa con los demás triángulos rectángulos, como se muestra en la siguiente imagen.

Si le dotamos de color a la espiral de Teodoro obtendremos una imagen más hermosa.

Aunque hemos construido la espiral de Teodoro con los 16 primeros triángulos rectángulos (hasta la hipotenusa igual a √17), se puede continuar añadiendo triángulos rectángulos, como en la siguiente imagen.

Espiral de Teodoro artística

Para terminar esta entrada vamos a incluir alguna obra de arte en la que se ha representado la espiral de Teodoro.

La primera obra es Raíces cuadradas hasta 16 – Teodoro de Cirene (1969), del historietista, ilustrador, escritor de literatura infantil y pintor estadounidense Crockett Johnson, autor de libros como Harold y el lápiz de color morado (1955), Ellen y el león (1959) o la tira cómica Barnaby (1942-1952). Curiosamente, los diez últimos años de su vida (1965-1975) los dedicó a pintar una cantidad importante de obras, más de cien, que representaban teoremas matemáticos y propiedades geométricas.

A continuación, una serie de piezas del artista, grabador y profesor estadounidense Evan Summer, que destaca por sus grabados al aguafuerte, a la punta seca, a buril y colagrafías. Mostramos un par de sus colagrafías sobre la espiral de Teodoro, extraídas de la página web del artista Evan Summer.

Sobre el autor: Raúl Ibáñez es profesor del Departamento de Matemáticas de la UPV/EHU y colaborador de la Cátedra de Cultura Científica

El artículo La espiral de Teodoro se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Un artículo de Conor Feehly. Historia original reimpresa con permiso de Quanta Magazine, una publicación editorialmente independiente respaldada por la Fundación Simons.

Me levanto de la cama. Recorro el pasillo en penumbra, pensando en qué hay en la nevera y en qué debería desayunar. Sin ningún esfuerzo real, me he desenvuelto en mi entorno, he accedido a mi memoria y he evaluado el estado energético de mi cuerpo, todo en cuestión de unos segundos. ¿Cómo es capaz el encéfalo de hacer todo esto?

En parte, aprovechando la electricidad. El encéfalo dedica aproximadamente la mitad de sus recursos energéticos a conservar los gradientes electroquímicos que mantienen a las neuronas listas para dispararse en cualquier momento. Esto otorga al encéfalo un grado extraordinario de flexibilidad para responder a las exigencias de la vida cotidiana. La actividad eléctrica colectiva de muchas neuronas puede verse como ondas que se propagan por el encéfalo de una región a la siguiente, igual que los brazos en alto de los espectadores entusiastas en un partido de fútbol.

Nuevas líneas de investigación están revelando que estas ondas son más complejas de lo que se sabía hasta ahora. Medidas habitualmente con electrodos, se habían identificado como ondas planas básicas: oscilaciones de la actividad neuronal con una estructura sencilla. Los neurocientíficos lo han interpretado tradicionalmente como algo parecido al sonido del motor del encéfalo al revolucionarse, poco más que una señal de que funciona. Sin embargo, las pruebas que van surgiendo en humanos y en animales indican que las ondas viajeras desempeñan un papel central en el funcionamiento del encéfalo.

«Los trabajos que están saliendo están llevando esta cuestión de “¿Son relevantes?” a “Este es un patrón fundamental de cómo la corteza procesa la información”», dice Earl K. Miller, neurocientífico cognitivo del Instituto de Tecnología de Massachusetts.

En un estudio publicado en abril de 2026 en Nature Communications, los neurocientíficos midieron ondas viajeras de actividad neuronal y observaron una variopinta colección de patrones: ondas fuente, que parecen emanar de un punto; ondas sumidero, que convergen en un lugar; y ondas espirales en forma de vórtice. El equipo, del que formaban parte Joshua Jacobs y Anup Das, de la Universidad de Chicago, descubrió que distintas tareas conductuales se asociaban a patrones de ondas diferentes.

Las neuronas pueden cambiar con el tiempo sus conexiones con las vecinas, pero esto suele ocurrir a escala de días o meses. La conducta, en cambio, necesita adaptarse en cuestión de segundos. Un número significativo de neurocientíficos cree ahora que estos patrones ondulatorios a gran escala podrían ayudar a reorganizar el encéfalo en tiempo real para satisfacer las exigencias conductuales de la vida en vigilia.

«Aunque la onda viajera fuera simplemente el resultado del disparo de las neuronas, como el sonido del motor, seguiría revelándonos algo muy interesante sobre el encéfalo en función de lo que esté haciendo la persona», afirma Jacobs. «Si ves un sonido que se desplaza en una dirección a lo largo del motor, significa que algo de tu motor tiene una organización direccional».

Idas y venidas

Ya en la década de 1920, los neurocientíficos medían la actividad eléctrica oscilatoria del encéfalo con electrodos colocados en la superficie del cuero cabelludo mediante electroencefalografía (EEG). Cuando prestamos atención, recordamos o dormimos, cambia la frecuencia a gran escala de la actividad eléctrica del encéfalo. Estas oscilaciones se conocen habitualmente como ondas alfa, beta, gamma y theta, y se miden en hercios.

Pero registrar la actividad eléctrica desde fuera del cráneo limita la fidelidad de la información que se puede reunir. El laboratorio de Jacobs se especializa en registros encefálicos intracraneales. A algunas personas con epilepsia grave se les pueden haber colocado electrodos dentro del encéfalo para ayudar a localizar el origen de sus crisis. Con unos 100 electrodos colocados en una región concreta del encéfalo y con el permiso del paciente, Jacobs y su equipo pueden captar datos de alta resolución, tanto en el espacio como en el tiempo, mientras los participantes realizan diversas tareas cognitivas.

Jacobs y su colaboradora Uma Mohan, que ahora es neuroingeniera en los Institutos Nacionales de la Salud de Estados Unidos, formaron parte de un equipo que empleó esta técnica para observar la actividad encefálica durante tareas de memoria. En un estudio publicado en 2024 en Nature Human Behaviour, describieron ondas que se movían en direcciones opuestas por la región más externa del encéfalo, la corteza. «Van de atrás hacia delante o de delante hacia atrás por el encéfalo», dice Jacobs.

Jacobs explica que una buena forma de entender este resultado es pensar que las ondas muestran la dirección en que se propaga la información. Las regiones visuales están en la parte posterior, y la corteza prefrontal, la región «de nivel superior» de la memoria, en la anterior. Si prestas atención a lo que estás mirando, las señales viajan hacia atrás desde los receptores de los ojos hasta la corteza visual y luego hacia delante, hacia el resto del encéfalo, a través de la onda, para formar un recuerdo. «La firma de eso es ver ondas que van de la parte posterior del encéfalo a la anterior», señala Jacobs.

«Pensamos que era una forma de que el encéfalo aprovechara esta organización para alternar entre las funciones de memoria de codificación y de recuperación en una escala de tiempo rápida, según lo que necesites que respalde tu encéfalo», explica Mohan.

Patrones cambiantes

La investigación de 2026 de Jacobs y Das complicó este panorama. Demostró que estas ondas pueden adoptar formas, patrones y ondulaciones mucho más diversos, que van mucho más allá de los que producen los simples movimientos de arriba abajo y de atrás hacia delante.

En el experimento, el equipo pidió a los participantes que realizaran dos tareas de memoria. La primera era un sencillo ejercicio de memoria verbal, en el que debían recordar palabras que habían visto en una pantalla. La segunda era una tarea espacial más compleja: debían desplazarse por un entorno virtual y recordar la ubicación de los objetos con los que se encontraban.

Con el método de alta resolución, Jacobs y Das observaron por primera vez dos nuevas clases de ondas en humanos despiertos. Una, que emanaba de una zona de la corteza, era una onda concéntrica, como las ondulaciones de un guijarro que cae en un lago, o la inversa, en la que las ondas convergían en una región. La otra era una onda espiral giratoria que se desplazaba en sentido horario o antihorario, como un huracán o el agua al tirar de la cadena del inodoro.

«Vemos la onda giratoria algo más a menudo en la tarea espacial que las ondas que vemos en la tarea verbal, que tienden a tener una estructura más sencilla», dice Jacobs. «Esto parece sugerir que estas ondas giratorias son mejores para llevar a cabo conductas de memoria más complejas».

Los investigadores llevan mucho tiempo haciendo registros intracraneales en humanos, explica Jacobs, pero a menudo solo examinaban un electrodo cada vez, o un puñado de ellos. Esto daba la impresión de que había ondas simples en toda la corteza externa. Jacobs se dio cuenta de que, si se examinan grupos de electrodos separados por las distancias adecuadas, la estructura y la direccionalidad de las ondas se aprecian con mayor claridad.

Jacobs se puso en contacto con Bard Ermentrout, biólogo matemático de la Universidad de Pittsburgh que había estado estudiando patrones similares en ratones. Ermentrout piensa que los patrones de ondas simples observados en el pasado quizá fueran en realidad parte de ondas más complejas. Sin embargo, hasta hace poco los investigadores no disponían de electrodos colocados en los lugares adecuados ni a la escala espacial correcta para captar el patrón más amplio.

«Quizá las ondas planas sean solo los brazos exteriores, donde te pierdes el ojo de la tormenta», afirma Ermentrout, coautor del artículo de abril de 2026. «En un huracán solo notas el viento en una dirección. No sabes que gira a menos que estés justo junto al ojo».

Como la investigación solo recoge datos de los lugares donde se han colocado electrodos a los pacientes como parte de su tratamiento de la epilepsia, «puede que se nos esté escapando lo ubicuos que son realmente estos patrones», afirma Jacobs.

Más que el motor

Aunque todavía no hay consenso sobre lo que pueden estar haciendo estas ondas en el campo eléctrico local del encéfalo, algunos científicos creen que ofrecen al encéfalo otra vía para coordinar la actividad entre regiones. Miller señala que estos patrones de ondas son mucho más dinámicos y flexibles que las conexiones estables, de carácter más arquitectónico, entre neuronas. Para Miller, tiene sentido que el encéfalo aproveche esta capa emergente de organización biofísica, que cambia y se desplaza en la misma escala temporal que la conducta.

«La arquitectura del encéfalo es muy importante y las ondas viajeras tienden a seguir la anatomía, pero no la siguen estrictamente. […] La conectividad es más bien como la información incorporada al encéfalo para su almacenamiento a largo plazo, y las ondas son el momento en que esa información se expresa en términos de pensamiento y procesamiento neuronal», explica Miller.

Las ondas podrían ser relevantes para diversas funciones encefálicas. Algunos estudios han hallado indicios de que intervienen en el procesamiento sensorial, la predicción y la modulación de la excitabilidad subyacente de las neuronas, haciendo que sea más o menos probable que se disparen cuando se las requiere.

Un artículo publicado en Science en junio de 2026 se hace eco de los resultados que obtuvieron Jacobs y su equipo en pacientes humanos con epilepsia. Los neurocientíficos Zhiwen Ye, de la Academia Médica de Investigación y Traslación de Shenzhen, y Nicholas Steinmetz, de la Universidad de Washington, también observaron ondas circulares giratorias, pero esta vez en encéfalos de ratones. Resulta fascinante que estas ondas aparecieran reflejadas y sincronizadas entre los hemisferios izquierdo y derecho. Además, en la corteza somatosensorial, donde la información de los sentidos se integra con los movimientos corporales, las neuronas, a través de sus axones, estaban conectadas entre sí en una disposición circular en espiral. Eso podría facilitar la producción de estas ondas similares a huracanes.

«Lo que descubrimos es que hay un circuito, una conexión de células que forman estas ondas y que median en ellas», dice Ye. «Si no son importantes, ¿por qué iba el encéfalo a conectar estas células de este modo?»

En un artículo de revisión publicado en septiembre de 2026 en Neuron, los autores principales, Lyle Muller, de la Universidad de Texas en Dallas, y John Reynolds, del Instituto Salk de Estudios Biológicos, se apoyaron en décadas de hallazgos neurocientíficos para defender que las ondas viajeras de la corteza visual podrían ayudar a predecir la información sensorial inminente. Describieron cómo los patrones cambiantes pueden transportar información sobre lo que el encéfalo acaba de experimentar junto con lo que está experimentando ahora, para ayudarlo a hacer predicciones a corto plazo sobre lo que probablemente experimentará a continuación.

Las ondas del campo eléctrico local pueden desempeñar un papel clave en la cognición, señala Miller, gracias a su capacidad de excitar o inhibir la maquinaria neuronal subyacente. Describe las neuronas de la corteza como «Humpty Dumpty sentado en un muro», tambaleándose justo al borde de dispararse. Esta actividad eléctrica oscilante puede alterar el gradiente de voltaje en las sinapsis que conectan las neuronas, lo que hace que sea más o menos probable que se disparen en el futuro.

No todo el mundo da por buena la hipótesis de que las ondas viajeras del campo eléctrico local desempeñan un papel en la forma en que el encéfalo procesa la información. Para György Buzsáki, neurocientífico de sistemas de la Universidad de Nueva York, las ondas son meramente un reflejo de lo que ocurre por debajo, en el nivel sináptico. Cuantas más neuronas hay y más sincrónicas son, más intensos serán el campo eléctrico y las oscilaciones en él. Según Buzsáki, los patrones pueden decirnos cosas interesantes sobre los circuitos subyacentes, pero no mucho más. «La corriente que se genera la producen las sinapsis», dice. «Cuando la corriente entra en la neurona, esta realiza sus cálculos, genera sus potenciales de acción y se comunica con las demás. No hace falta que ocurra nada en el espacio extracelular».

Aunque la verdadera naturaleza de lo que hacen estas ondas, si es que hacen algo, no está del todo resuelta, cada vez hay más pruebas de que podrían ser importantes para la manera en que el encéfalo organiza, procesa y expresa la información en tiempo real.

«La biología aprovecha la regularidad y la previsibilidad, y estas ondas hacen cosas organizadas y predecibles en asociación con funciones cognitivas», dice Miller. «Si eso no te dice que está pasando algo, no sé qué lo hará».

El artículo original, Surprisingly Complex Waves Reveal the Brain’s Inner Workings, se publicó el 30 de septiembre de 2026 en Quanta Magazine.

Traducido por César Tomé López

El artículo Unas ondas sorprendentemente complejas revelan el funcionamiento interno del encéfalo se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

A pesar de esto, algunas misiones espaciales han encontrado zonas de la corteza que están marcadamente magnetizadas y que podrían ser un registro de la infancia de nuestra Luna que ha llegado hasta nosotros, de cuando quizás sí tuvo la capacidad de generar un campo magnético que cubriese toda su superficie.

Una vez descubierto este fenómeno, sería muy interesante conocer todas estas zonas que han quedado magnetizadas y comprender el mecanismo —y el cuándo— que ha permitido a esas rocas de la corteza adquirir ese magnetismo para poder montar el puzle de la historia lunar con todas sus piezas. Precisamente, un nuevo artículo publicado en Science Advances por Yang et al. (2026) se centra en uno de los detalles de la geología lunar menos conocidos, los «remolinos lunares», unas marcas claras y a veces sinuosas que se ven sobre la superficie de nuestro satélite y cuya existencia suele coincidir —aunque no siempre— con aquellas partes de la corteza que están magnetizadas.

Estos remolinos dibujan en ocasiones formas muy complejas y no parecen haber dejado un relieve asociado a ellas, como si simplemente fuesen una mancha sobre la superficie. El estudio que traemos hoy se centra en el remolino de Dewar —que toma el nombre del cráter junto al que aparece— y que tiene una longitud de unos 25 kilómetros. Se encuentra cerca del ecuador, en la cara «oculta» de nuestro satélite.

Este remolino se encuentra a su vez sobre lo que conocemos como una «anomalía magnética», una zona donde el campo magnético que medimos en ese lugar es diferente del de la zona que lo rodea. Esta marca sobre el paisaje resulta ser solo una pieza más del puzle —valga la redundancia— que intentamos recomponer, ya que los científicos piensan que debajo de este remolino existe un gran cuerpo de roca volcánica muy antiguo que, si están en lo cierto, dejó registro del campo magnético producido por una joven —y geológicamente muy activa— Luna hace unos 4200 millones de años.

Bajemos por un momento a nuestro planeta. El campo magnético de la Tierra está generado, de manera simplificada, por el propio movimiento que hay en el interior del núcleo externo, que está compuesto principalmente por hierro y níquel y se encuentra en estado líquido. En la Tierra, este proceso sigue funcionando.

Pero el núcleo de la Luna es mucho más pequeño, lo que provocó un enfriamiento más rápido y, como consecuencia, que su campo magnético global desapareciera por completo. Algunas de las muestras traídas a la Tierra por las distintas misiones conservan el registro de un fuerte campo magnético, aunque muy antiguo.

Otras muestras, en cambio, parecen mostrar que no existió un campo magnético persistente. Existen, de hecho, otras formas de magnetizar las rocas lunares, por ejemplo, a través de grandes impactos que puedan crear o amplificar un campo magnético ya existente. Por ello, para reconstruir la historia y evolución del interior de nuestro satélite, los científicos tienen que distinguir un campo magnético duradero de otros aparecidos durante breves periodos.

En este estudio, los investigadores han intentado combinar lo que conocemos del campo gravitatorio y del campo magnético de la Luna. Por un lado, la gravedad —que no es igual en todos los puntos de la superficie lunar, como tampoco lo es en nuestro planeta— nos da pistas sobre la distribución de la masa en el interior de cualquier cuerpo planetario y, por ejemplo, nos puede decir si hay un material más denso debajo de una zona de la corteza que en otra.

Por otro lado, el estudio del campo magnético nos permite reconocer qué zonas han quedado con una impronta magnética. Cada medida puntual del campo magnético puede provocar interpretaciones ambiguas, pero si juntamos todas las medidas para tener un panorama más global, podemos intentar ver si, por ejemplo, hay anomalías gravitatorias que coincidan con las magnéticas, ya que eso podría apuntar a una causa común de ambas.

Tras esta labor, el equipo creó una serie de modelos tridimensionales que reproducen ambos conjuntos de observaciones, las gravitatorias y las magnéticas. Primero favorecieron las soluciones de los modelos en las que coincidían, en los mismos lugares, un exceso de densidad y de magnetización. A continuación, relajaron ese requisito. Este detalle es muy importante porque hay varias zonas magnetizadas alrededor de Dewar, y no todas muestran la misma anomalía magnética.

La anomalía más grande se encuentra bajo el remolino. En el modelo que mejor se ajusta, la fuente que la produce mide unos 60 kilómetros de diámetro y se extiende nueve kilómetros debajo de la superficie. La zona con mayor densidad y más fuertemente magnetizada se encontraría en los primeros cinco kilómetros. Estas dimensiones describen un cuerpo invisible —porque está por debajo de la corteza— y no se corresponden con la existencia de un volcán que hayamos podido observar en las imágenes tomadas por las distintas sondas.

Esto nos lleva a un nuevo punto. Hay varias pistas que apuntan a la existencia de un cuerpo de magma en las profundidades: los materiales que hay por debajo de Dewar parecen más densos que los de la corteza lunar, como si un magma basáltico —similar al que forma los mares lunares— se hubiese hecho hueco en esta zona. Los mapas de la superficie muestran también un mayor contenido de óxidos de hierro y dióxido de titanio, y trabajos anteriores ya apuntaban a un depósito de basalto ahora parcialmente cubierto por materiales posteriores.

Los geólogos denominan a estos basaltos «criptomares»: llanuras basálticas —como los mares— que han cambiado su aspecto característico por distintos procesos. Además, teniendo en cuenta las pendientes topográficas regionales y los materiales expulsados por los impactos, los científicos identificaron un monte bajo sobre la anomalía magnética. Si juntamos todas estas pistas —la forma, la geoquímica y la existencia de anomalías gravitatorias y magnéticas—, parece que estaríamos ante un sistema magmático muy antiguo y, quizás, ante la intrusión de magma bajo depósitos volcánicos que han sido enterrados.

El magnetismo que observamos podría haberse desarrollado al mismo tiempo que el magma se enfriaba. Los basaltos lunares contienen distintos minerales con hierro, como la ilmenita, un óxido de hierro y titanio. En determinadas condiciones, las reacciones ocurridas durante un enfriamiento lento pueden producir minúsculos granos de hierro metálico que son capaces de mantener una impronta del campo magnético.

A partir de unas estimaciones razonables de la densidad del basalto y la cantidad de hierro magnetizado que podría haber, los investigadores fueron capaces de calcular la intensidad que debió de tener ese campo magnético en el pasado para crear la anomalía que hoy observamos, y que alcanza un valor de 11,4 microteslas, un campo magnético importante para la Luna, especialmente si tenemos en cuenta que el de la Tierra se encuentra actualmente entre 25 y 65 microteslas.

Ojo, estos números son simplemente estimaciones obtenidas a partir del modelo para una composición de roca concreta y unas propiedades magnéticas que asumimos; no son una medida directa del campo magnético que había en el momento de la formación de los basaltos, ya que ese campo dejó de existir. De hecho, al variar las concentraciones de minerales y las propiedades magnéticas de las rocas, el extremo inferior de los cálculos queda en unos 5,4 microteslas y el valor podría incluso superar los 11,4. Pero incluso en el extremo inferior, según los autores, se necesita un dínamo lunar para alcanzar estos valores.

La escala temporal es otra magnitud interesante: un gran cuerpo de magma puede tardar millones de años en enfriarse y registrar la señal magnética. Los campos magnéticos asociados a los impactos pueden durar varias horas; estos pulsos solo son capaces de magnetizar una pequeña parte de una intrusión de magma. Según la interpretación del artículo, la intrusión responsable de la formación del remolino de Dewar se estaba enfriando en presencia de un campo magnético sostenido por la actividad interna de la Luna. Es decir, fue un fenómeno duradero y no instantáneo.

Como no se puede hacer una datación radiométrica de las rocas de Dewar —porque no disponemos de ellas—, los científicos han intentado calcular su edad usando el principio de superposición de eventos geológicos, en este caso, en un intervalo que va desde la formación de la gigantesca cuenca de impacto Polo Sur-Aitken hasta la formación de la cuenca de Freundlich-Sharonov. Con estos datos, calculan que esta magnetización tuvo lugar aproximadamente hace 4220 millones de años, con una incertidumbre de unos 80 millones de años en más o en menos. En cualquier caso, muy temprano en la historia de nuestro satélite.

Los autores también intentan explicar cómo aparecen los remolinos que vemos en la superficie: el viento solar bombardea continuamente la Luna con partículas cargadas, alterando de manera paulatina los granos que forman la superficie y haciendo que muchas zonas adquieran una tonalidad más oscura. Un campo magnético local puede desviar algunas de estas partículas, protegiendo algunas zonas del suelo y permitiendo que mantengan tonalidades más claras. Sin embargo, en la Luna encontramos zonas con anomalías magnéticas sin remolinos visibles. En el entorno de Dewar, el campo magnético tiene una fuerte componente horizontal que desvía las partículas en paralelo al suelo, y la superficie contiene una gran cantidad de óxidos de hierro; ambos hechos pueden contribuir a que estos remolinos sean visibles.

Pero, solo con datos tomados desde la órbita, no tenemos una imagen completa de lo que pudo pasar en nuestro satélite. Se necesitarían muestras de la zona para validar estos modelos, e incluso la instalación de sismómetros podría ayudar a estudiar mejor la estructura de la corteza y los cuerpos de magma que hay bajo la superficie, ya que la interpretación de los datos gravitatorios y magnéticos no da una solución única.

No obstante, es un artículo interesante, ya que apuntaría a que efectivamente, la Luna tuvo un campo magnético importante durante su juventud, aunque explicar el mecanismo resulta algo complicado, al menos por ahora: el ascenso de magma desde zonas muy profundas o simplemente su circulación por efecto de la gravedad o la convección podría ayudar a la aparición de un campo magnético, aunque tampoco este mecanismo está muy claro y está abierto a interpretaciones.

Seguro que las próximas décadas nos van a traer datos de mucha mayor resolución que nos ayuden a concretar mejor cómo ha evolucionado el interior de la Luna, pero también es importante que seamos capaces de traer muestras de distintas zonas lunares para completar el puzle y entender un poco mejor por qué la memoria magnética de nuestro satélite parece estar cosida a parches.

Referencias:

Yang, X., Mittelholz, A., Broquet, A., & Moorkamp, M. (2026). Magmatic origin of the Dewar magnetic anomaly: Implications for an early lunar dynamo. Science Advances doi: 10.1126/sciadv.aec0341

Sobre el autor: Nahúm Méndez Chazarra es geólogo planetario y divulgador científico.

El artículo A la busca (y captura) del campo magnético lunar se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

De todos los peligros que, durante siglos, han acechado a los exploradores polares, el mayor de sus miedos siempre fue verse atrapado por la banquisa al llegar el invierno. Ya fuese en el Ártico o en la Antártida, cuando se acercaba la noche polar y las temperaturas descendían drásticamente, los hielos se apoderaban de todo a su paso, inmovilizando los barcos con un potente abrazo sobre los cascos, dejando a tripulaciones enteras congeladas en el tiempo y el espacio. Los cielos, casi siempre nublados, les impedían tomar mediciones precisas para saber dónde se encontraban y así, sin referencias astronómicas solares ni estelares, los capitanes de aquellos navíos debían echar mano de soluciones imaginativas para escapar de su prisión helada. Esos mismos cielos nublados que dificultaban su orientación podían resultar muy útiles de otra manera: Cuando el cielo se extiende como una interminable sábana gris tapando el sol, también se convierte en una especie de espejo que refleja el mar… como un mapa al revés. Gracias a estos reflejos, los navegantes polares experimentados, pueden distinguir manchas oscuras, a las que llaman «Cielos de aguas» que reflejan aguas abiertas. El mar abierto, las aguas libres de hielos, se reflejan en el cielo encapotado de manera más oscura que la superficie congelada y, durante cientos de años, aquellos marinos atrapados utilizaron ese efecto óptico para fijar rumbos y localizar aguas abiertas desde los barcos.

Curiosamente, en nuestros días, las ventajas de esta idea centenaria pueden ser de gran ayuda para otro tipo de aventureros: astrónomos y astrofísicos que, a través de la luz que nos llega desde el Universo, también exploran en busca de nuevos mundos. La búsqueda de planetas fuera de nuestro Sistema Solar está lanzada y ya conocemos casi 6.000 exoplanetas, docenas de ellos situados en regiones de habitabilidad donde, al menos en teoría, podrían albergar mares y océanos. Sin embargo, y a pesar de la exuberancia y diversidad de estos planetas y sus atmósferas, resulta sorprendente saber que aún no hemos encontrado un océano líquido en otro planeta, más allá de nuestro vecindario solar. Por supuesto, han surgido candidatos prometedores pero, hasta el momento, ninguno de ellos se ha podido confirmar.

Las razones de esta ausencia de noticias también son variadas. En primer lugar, contamos con numerosas limitaciones técnicas. La tecnología que hemos desarrollado se ha mostrado muy eficiente detectando exoplanetas mediante diferentes métodos (como tránsitos, microlentes gravitacionales o velocidad radial), pero no nos ofrece demasiada información sobre lo que ocurre a ras de suelo. En la actualidad, ningún observatorio en activo (incluido el poderoso JWST) posee la precisa combinación de contraste angular y resolución necesaria para analizar la superficie. Por otro lado, los propios candidatos a planetas acuáticos también nos plantean importantes obstáculos ya que suelen desplegar atmósferas densas o abundantes coberturas nubosas  que ocultan su superficie.

Pero la inquietud, la curiosidad y la creativa imaginación de nuestros actuales astrónomos no desmerecen de las de aquellos antiguos navegantes polares que, ante problemas similares están echando mano, a su manera, de las mismas soluciones centenarias. «Inferir, de manera remota, la presencia de agua líquida en la superficie de un planeta a partir de observaciones sin resolución espacial representa un desafío importante y es aquí donde la detección del brillo oceánico podría aportar evidencia». Así comienza un estudio publicado hace solo unas semanas en el repositorio científico ArXiv (enviado a The Astronomical Journal para su revisión) en el que astrofísicos de la Universidad de Arizona (EEUU) evalúan la posibilidad de detectar brillo oceánico en exoplanetas, similares a la Tierra, utilizando datos simulados del Observatorio de Mundos Habitables (HWO) de la NASA.

El estudio publicado en ArXiv recoge algunas de las propuestas que, durante la última década, se han lanzado para encontrar océanos en planetas extrasolares, con un giro muy interesante ya que anticipa las condiciones idóneas para detectarlos utilizando datos simulados de una misión espacial que aún no se ha lanzado…

El Observatorio de Mundos Habitables o HWO (Habitable Worlds Observatory) es un proyecto de telescopio espacial en desarrollo de NASA que, con suerte y si no hay demasiados retrasos o problemas financieros, se lanzará en la década de 2040. Sus instrumentos ópticos trabajarán en óptico, infrarrojos y ultravioleta con el ambicioso objetivo de identificar y obtener imágenes directas de exoplanetas potencialmente habitables. También contará con herramientas de espectrometría que le permitirán analizar posibles biomarcadores en esos prometedores mundos.

Sin embargo, aún quedan muchos años para su lanzamiento y aquí es donde los autores del nuevo estudio han adelantado el trabajo (y, de paso, también han condicionado el desarrollo del propio telescopio) con una simple pregunta: si tuviéramos datos reales del futuro telescopio HWO, ¿Podríamos realmente detectar el brillo del agua en esas señales, distinguiéndolas de planetas sin océanos?

El concepto clave de todas las investigaciones sobre este tema es el «glint», el reflejo especular de un océano cuando la luz incide sobre él en un ángulo muy concreto. Para diferenciar esa precisa señal, los investigadores utilizaron modelos computacionales (rfast) para simular un mundo parecido a la Tierra y lo ampliaron asumiendo que el planeta está cubierto completamente por agua (lo que se conoce como mundo hicéano). El siguiente paso es simular cómo lo vería el HWO, generando una cuadrícula con los parámetros a tener en cuenta, como el ángulo de fase (la posición del planeta respecto a su estrella y a nosotros: en fase llena, en cuarto creciente, etc.) o la relación señal-ruido del instrumento (es decir, simulando tanto observaciones «sucias» como observaciones bastante limpias). Finalmente, y para asegurarse, comparan dos modelos: tanto los datos simulados con un modelo que incluye «glint» oceánico como los de un modelo que no tiene ese brillo.

Las conclusiones del estudio son reveladoras y muy positivas. En primer lugar porque redefinen las condiciones necesarias para detectar ese brillo y apunta a que se necesita un ángulo de fase de al menos 120°. Es un número importante porque mejora las estimaciones anteriores que indicaban que se requería un ángulo de fase de unos 130°. Diez grados de diferencia puede parecer poco, pero en la práctica es muy relevante y hace la detección algo más viable ya que cuanto mayor es el ángulo de fase necesario, más cerca tiene que estar el planeta de su estrella en el momento de la observación, y eso choca con las limitaciones del coronógrafo del telescopio (el «escudo» que bloquea la luz estelar), que tiene más dificultades para observar en esos ángulos extremos. Por otro lado, los resultados de estas simulaciones observan que la señal del glint se hace más clara en la parte roja del espectro en este ángulo de fase, lo que servirá a los ingenieros de NASA para ajustar los parámetros del futuro telescopio espacial HWO.

En definitiva nuestros modernos navegantes de mundos lejanos empiezan a definir sus propios «cielos de aguas», las pistas necesarias para encontrar planetas con mares y océanos y, aunque todavía tengamos que esperar algunos años, ahora sabemos dónde y cómo mirar.

Referencias científicas y más información:

Eleanor Cornish, Tyler D. Robinson (2026) Retrieving Ocean Glint Reflectance Signatures from Directly Imaged Earth-like Exoplanets arXiv Astro-ph.EP  doi: arXiv.2609.04597

Andy Tomaswick (2026) NASA’s Next Great Observatory Could Spot Oceans on Distant Worlds Universe Today

Jacob Lustig-Yaeger et al. (2018) Detecting Ocean Glint on Exoplanets Using Multiphase Mapping The Astronomical Journal doi: 10.3847/1538-3881/aaed3a

Matthew Williams (2021) A Technique to Find Oceans on Other Worlds Universe Today

Sobre el autor: Javier Peláez (@Irreductible), es escritor y comunicador científico. Autor de «500 Años de Frío» (2019), «Planeta Océano» (2022) y «En busca del último continente» (2026). También es guionista en el programa de TVE «Órbita Laika», creador del Podcast Irreductible, ganador de tres premios Bitácoras, un premio Prisma a la mejor web de divulgación científica por Naukas.com y un Premio Ondas al mejor programa de radio digital por Catástrofe Ultravioleta.

El artículo El desafío de detectar océanos en mundos extrasolares se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Naukas Bilbao Inicios, se celebró el sábado 19 de septiembre de 2026 en el palacio Euskalduna Bilbao en sesión de mañana y tarde. A diferencia de las ediciones anteriores, en las que cada charla abordaba una temática independiente, este año todas las intervenciones comparten un mismo hilo conductor: los grandes inicios de la historia. La jornada está diseñada para ofrecer al espectador una visión global de algunos de los grandes comienzos estudiados por la ciencia.

Naukas Bilbao Inicios se enmarca dentro del festival de divulgación científica Bilbo Zientzia Plaza 2026 (BZP).

No podía faltar el inicio del Sistema Solar. Una forma de abordarlo es seguir los movimientos de una molécula muy importante, el agua. Se encarga de ello Naiara Barrado Izagirre, profesora de la Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibersitatea, e investigadora del Grupo de Ciencias Planetarias.

El vídeo comienza con la charla referenciada, completo corresponde a la sesión de mañana íntegra.

Edición realizada por César Tomé López

El artículo ¿Es extraterrestre el agua que bebemos? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.