Miro de reojo mi Historia y me siento de repente infinitamente fuerte.
¿Cuántas divisiones celulares?
¿Cuántas neuronas desde el despertar de la conciencia?
¿Cuántos miles de millones de años para llegar a acá?
¿Cuántas supernovas explotaron para formar mis átomos?
¿Alcanzarán las potencias de diez?
La magnificencia necesita de muchos ceros.
La lluvia cae por la ventana.
La Gravedad actúa inmutable y universal.
Las ecuaciones guardan los secretos, pero no pueden hablar.
¿Por qué no han cambiado desde la Gran Explosión?
El Universo se da cuerda a sí mismo.
Es el Relojero de su propio Reloj.
Estoy vivo. Soy el Universo contemplándose a sí mismo.
Me pellizco para despertar del sueño.
Busco la fuente del milagro, humano como soy.
Siento el calor de las moléculas agitadas en mi piel.
Miro al cielo y veo la Luna.
Miro con los Ojos que se me han dado y veo lo demás.
Me siento tan pequeño.
El Camino de los Misterios comenzó mucho atrás.
No había nadie presente en la partida y ahora nadie recuerda su inicio.
La ruta pasa por una nube de hidrógeno.
Pasa por una estrella colapsada, voltea por un planeta rocoso.
Pero no se detiene allí. Nosotros somos sólo una parada.
Con nosotros el Camino adquirió Ojos.
Ahora quiere algo más.
Los agujeros negros se tragan estrellas en sus escondites en el centro de las galaxias.
Los púlsares otorgan el ritmo a la gran banda del cosmos.
Los cometas vagan por el espacio.
Todas y cada una de las cosas que existen nos miran indiferentes.
Puede desaparecer el planeta y no se escuchará un lamento.
Continuará la frialdad y los Ojos se cerrarán.
Pero sólo será un parpadeo breve.
Una vez que apareció, la conciencia bulle en todas partes.
Los neutrinos atraviesan la Tierra azul.
Los rayos gamma de una estrella de neutrones lejana mutan una molécula de ADN.
Los hornos nucleares de las gigantes rojas fusionan carbono.
La vida continúa. El Camino no se detendrá por mis pensamientos.
El Universo se observa a sí mismo.
Reflexiona sobre neutrinos y estrellas de neutrones.
¡Qué enorme vacío! ¡Qué abrumadora eternidad!
No puede hacer nada, las leyes no le pertenecen.
Las ecuaciones surgieron al azar.
El bebé no recuerda su primer llanto.
Pero hay una esperanza.
En un planeta azul, un primate pregunta por su origen.
Construye telescopios. Edifica aceleradores de partículas.
Desgasta millones de tizas blancas.
Borra muchas más veces la pizarra.
Pero las ecuaciones se van escribiendo, una tras otra.
En el ínterin, el humano y el Universo entran en comunión.
De pronto, el Relojero se da cuenta de la posición de todos los electrones que existen.
El Principio de Incertidumbre es un juego de niños para Él.
De pronto, la entropía puede comenzar a disminuir.
De pronto, las masas celestiales ya no curvan el espacio.
De pronto, la luz viaja más rápido que la luz.
Las constantes físicas han dejado de serlo.
Hoy es el tiempo de imposibles.
Hoy los Ojos adquirieron Manos.
El Universo se va conociendo a sí mismo.
Hola, ¿qué tal? ¿Fue larga la espera?
¿Qué se siente estar dormido durante 14 mil millones de años?
Desperézate. Abre bien los ojos.
Todo lo que hay es tuyo.
Aprende de tu Historia.
Siente el peso de las 100 mil millones de vidas.
Ahora mira hacia adelante.
El espacio-tiempo se estremece con una onda gravitacional.
El vacío cuántico burbujea de partículas.
Por ahí surge un sol.
Por acá abre los ojos un delfín y canta una ballena.
Pero el tiempo se agota.
La Gran Explosión sucedió ayer.
Eso en sí ya tenía una probabilidad ínfima.
Cualquier otra cosa podrá suceder mañana.
El Relojero conoce ahora la Ley de Leyes.
La Teoría del Todo, la madre de las ecuaciones.
Ahora conoce a dónde se dirigen todas las partículas.
Ahora sabe qué hace cada fuerza ciega.
Pero Él mismo está en manos de los primates.
Los humanos sueñan al Universo.
El Universo sueña a los humanos.
lunes, 28 de junio de 2010
El País Que No Progresaba
El Perú es un país estático. Podemos crecer económicamente –cuando esta crisis mengüe-, podemos construir hospitales, colegios y carreteras, y podemos incluso llegar a un mundial, pero aún así no nos movemos. Esa va a ser, por lo que nos quede de vida republicana, la falsa ilusión de desarrollo.
Han pasado 300 años desde que la Ciencia comenzó como tal. Desde que se comprendió parcialmente el movimiento de las cosas y la gravedad hasta donde estamos ahora, han pasado muchas cosas, y nosotros no hemos sido nunca parte de ese movimiento. Compramos celulares y computadoras, y eso nos da la idea de que, de alguna forma, pertenecemos a la modernidad. Eso es sólo un espejismo, producto de cómo se dan hoy en día las relaciones económicas entre los países que practican el libre mercado. Sin el libre comercio, estaríamos sumergidos en la época de las carretas.
Hemos tenido nuestras pequeñas victorias. Vamos a lanzar un satélite pequeño –al que han llamado con gracia nanosatélite- ensamblado totalmente en nuestro país. Estamos utilizando la tecnología nuclear para el tratamiento de cáncer y la desinfección de nuestros productos de exportación. Tuvimos a Pedro Paulet y a Daniel Alcides Carrión. Y, aunque la mayoría de nosotros no lo sabemos, podemos incluso tener a un Premio Nobel de Física en los próximos años –me refiero a Barton Zwiebach, del MIT-. Pero todos estos esfuerzos aislados y loables –y muchos otros similares- no son ni de lejos lo que se conoce como Ciencia en el mundo moderno.
¿Qué sucederá en 300 años más? Como nación, no sabemos ni siquiera qué sucede en este momento. No podríamos ponernos a la par, ni aunque quisiésemos –en las condiciones actuales en las que nos encontramos-, con todo lo que se supo en Ciencia hace cincuenta años. Pero seamos optimistas, y supongamos el caso hipotético de que queramos ponernos al día, y de que es posible hacerlo. Como es difícil hacerlo sin una motivación, digamos que nos trazamos un plan lo suficientemente ambicioso y ponemos nuestros recursos a disposición de la meta. Una meta ambiciosa sería, por ejemplo, aprender a construir componentes de computadora de acá a 100 años, y crear fábricas que pongan en práctica este conocimiento. Ojo, no ensamblaremos computadoras, sino haremos lo que da más réditos: construirlas de cero. Este no es un objetivo científico –más bien, tecnológico-, pero seamos realistas: sólo los individuos se interesan en Ciencia con la intención de comprender el universo que les rodea; los países y las corporaciones hacen Ciencia para proveer mejor calidad de vida a sus ciudadanos en el primer caso, y hacerse más ricos en ambos casos. Para cumplir con nuestra meta tendremos que comenzar a hacer Ciencia, y luego, eso mejorará el nivel de nuestra Ingeniería.
Probablemente, tal plan no pasaría del papel. Seamos otra vez realistas: el país tiene objetivos más urgentes. Obviamente, así no piensa nuestro vecino Brasil, y así están dejando de pensar nuestros vecinos Chile y Argentina, y en el norte, México y Puerto Rico. Y así no piensa el Primer Mundo, desde hace 300 años. Ellos ya se han dado cuenta de que sin Ciencia, todo se vuelve un círculo vicioso. Nosotros brindamos la materia prima, otros la transforman y nos la venden a mayor precio, y así seguimos en adelante: es la desoladora aritmética de la pobreza. En este nivel, la decisión es sólo política.
Si, por algún milagro, pasamos del papel a la acción, entonces varias cosas pasarán en los primeros veinte años. El presupuesto de nuestras universidades aumentará por un factor de diez, y la burocracia para ejecutarlo disminuirá en la misma proporción. Eso aumentará la corrupción, pero pensemos por un momento que vivimos en un país que tiene sistemas eficaces que lidian con este problema. El número de universidades estatales no necesariamente tendrá que disminuir, pero sí se tendrá que cambiar el rostro a unas dos o tres. Es importante tener un instituto tecnológico de primer nivel, al estilo del MIT de EEUU, o en menor escala, el CBPF en Brasil. Se incentivará a los jóvenes a optar por carreras de ciencia e ingeniería, y es vital implantar un sistema de becas. Al comienzo, se tendrá que contar con profesores del extranjero para que capaciten a los nuestros, pero pronto retornará el capital humano que tenemos fuera de los límites del país: casi cinco mil científicos de primer nivel.
A la segunda generación –es decir, luego de cuarenta años de que tomamos la decisión de tener algún futuro como país-, le parecerá completamente normal tener universidades con revistas científicas, laboratorios y libros; todo esto en suficiente cantidad y con buena calidad. La segunda generación ya comenzará a hacer algún tipo de investigación original, y ya comenzaremos a figurar en los rankings de publicaciones del mundo. Como el progreso rebota y salpica, y la inversión en Ciencia debe ser multidisciplinaria –aún con una meta tan concreta como la que nos propusimos al inicio-, pronto veremos que hay serios progresos en ramas totalmente dispares a la fabricación de computadoras. Así, luego de sesenta años, tecnificaremos completamente nuestra agricultura, y nuestra minería será limpia y más regulada. Quizá podremos aventurarnos a descubrir el secreto químico de por qué el ceviche es tan rico, y lograr que nuestra gastronomía se estandarice lo suficiente como para poder tener franquicias en el resto del mundo. El mundo tampoco será estático; los países de Latinoamérica que han invertido en Ciencia desde hace más de treinta años nos seguirán llevando la delantera, pero nosotros ya habremos comenzado a soñar colectivamente.
Luego de cien años, quizá la meta inicial nos parezca trivial. Con el desarrollo de la computación cuántica, puede que ingresemos a ese rubro que no tendrá demasiada competencia, y abandonemos la idea inicial de construir computadoras al estilo tradicional. Para ese entonces, nuestros ingenieros estarán capacitados para diseñar y tendrán la confianza suficiente para hacerlo, y no para ser sólo meros administradores y técnicos. Nuestra economía nunca será más poderosa. Nuestros ojos verán a este bello país de una forma diferente. Y tal vez, ya podremos embarcarnos en nuevos sueños y proyectos, que alguna vez nos parecieron desperdicios de recursos. Mapearemos la Luna y enviaremos astronautas al espacio, como la hace China, o chocaremos partículas en aceleradores de 27 kilómetros de longitud, como lo hace Europa, o generaremos energía con el proceso que da energía a las estrellas y a nuestro Sol, como lo están intentando en Estados Unidos. Para ese entonces, nuestras minas no estarán llenas de mineros asfixiándose con el plomo, el cianuro y el mercurio, sino de físicos trabajando en observatorios de neutrinos, como sucede en Sudbury, Canadá, o en Hida, Japón, o en Minnesota, Estados Unidos. Y el ciudadano común y corriente sabrá lo que es un neutrino, y valorará la importancia de una investigación de esa naturaleza. Tal vez, incluso, ya no tendremos que imitar los proyectos de otros países, pues con la Ciencia de nuestro lado, las posibilidades serán infinitas.
Pero, por ahora, seguiremos con el techo fijo por encima de nuestras cabezas. Seguiremos esperanzados por un tren eléctrico, o un proyecto de gas natural, o un nuevo descubrimiento de oro en un algún lugar hasta entonces virgen e inmaculado de nuestra Sierra. Leeremos en el periódico –si es que existe todavía la prensa escrita- que el hombre llegó a Marte, que halló la cura para cada tipo de cáncer o que prolongó la esperanza de vida en cincuenta años. Los que podremos, compraremos el nuevo aparato de moda, y seguramente, ya no será un auto, como ahora ya no compramos carretas, y no será un celular, como ahora ya no necesitamos de chasquis. Y la brecha de conocimiento entre nosotros y el resto del mundo nos parecerá insalvable, y aunque intentemos, no podremos siquiera soñar en tratar de acortarla, pues todo nos parecerá ya arte de magia.
Han pasado 300 años desde que la Ciencia comenzó como tal. Desde que se comprendió parcialmente el movimiento de las cosas y la gravedad hasta donde estamos ahora, han pasado muchas cosas, y nosotros no hemos sido nunca parte de ese movimiento. Compramos celulares y computadoras, y eso nos da la idea de que, de alguna forma, pertenecemos a la modernidad. Eso es sólo un espejismo, producto de cómo se dan hoy en día las relaciones económicas entre los países que practican el libre mercado. Sin el libre comercio, estaríamos sumergidos en la época de las carretas.
Hemos tenido nuestras pequeñas victorias. Vamos a lanzar un satélite pequeño –al que han llamado con gracia nanosatélite- ensamblado totalmente en nuestro país. Estamos utilizando la tecnología nuclear para el tratamiento de cáncer y la desinfección de nuestros productos de exportación. Tuvimos a Pedro Paulet y a Daniel Alcides Carrión. Y, aunque la mayoría de nosotros no lo sabemos, podemos incluso tener a un Premio Nobel de Física en los próximos años –me refiero a Barton Zwiebach, del MIT-. Pero todos estos esfuerzos aislados y loables –y muchos otros similares- no son ni de lejos lo que se conoce como Ciencia en el mundo moderno.
¿Qué sucederá en 300 años más? Como nación, no sabemos ni siquiera qué sucede en este momento. No podríamos ponernos a la par, ni aunque quisiésemos –en las condiciones actuales en las que nos encontramos-, con todo lo que se supo en Ciencia hace cincuenta años. Pero seamos optimistas, y supongamos el caso hipotético de que queramos ponernos al día, y de que es posible hacerlo. Como es difícil hacerlo sin una motivación, digamos que nos trazamos un plan lo suficientemente ambicioso y ponemos nuestros recursos a disposición de la meta. Una meta ambiciosa sería, por ejemplo, aprender a construir componentes de computadora de acá a 100 años, y crear fábricas que pongan en práctica este conocimiento. Ojo, no ensamblaremos computadoras, sino haremos lo que da más réditos: construirlas de cero. Este no es un objetivo científico –más bien, tecnológico-, pero seamos realistas: sólo los individuos se interesan en Ciencia con la intención de comprender el universo que les rodea; los países y las corporaciones hacen Ciencia para proveer mejor calidad de vida a sus ciudadanos en el primer caso, y hacerse más ricos en ambos casos. Para cumplir con nuestra meta tendremos que comenzar a hacer Ciencia, y luego, eso mejorará el nivel de nuestra Ingeniería.
Probablemente, tal plan no pasaría del papel. Seamos otra vez realistas: el país tiene objetivos más urgentes. Obviamente, así no piensa nuestro vecino Brasil, y así están dejando de pensar nuestros vecinos Chile y Argentina, y en el norte, México y Puerto Rico. Y así no piensa el Primer Mundo, desde hace 300 años. Ellos ya se han dado cuenta de que sin Ciencia, todo se vuelve un círculo vicioso. Nosotros brindamos la materia prima, otros la transforman y nos la venden a mayor precio, y así seguimos en adelante: es la desoladora aritmética de la pobreza. En este nivel, la decisión es sólo política.
Si, por algún milagro, pasamos del papel a la acción, entonces varias cosas pasarán en los primeros veinte años. El presupuesto de nuestras universidades aumentará por un factor de diez, y la burocracia para ejecutarlo disminuirá en la misma proporción. Eso aumentará la corrupción, pero pensemos por un momento que vivimos en un país que tiene sistemas eficaces que lidian con este problema. El número de universidades estatales no necesariamente tendrá que disminuir, pero sí se tendrá que cambiar el rostro a unas dos o tres. Es importante tener un instituto tecnológico de primer nivel, al estilo del MIT de EEUU, o en menor escala, el CBPF en Brasil. Se incentivará a los jóvenes a optar por carreras de ciencia e ingeniería, y es vital implantar un sistema de becas. Al comienzo, se tendrá que contar con profesores del extranjero para que capaciten a los nuestros, pero pronto retornará el capital humano que tenemos fuera de los límites del país: casi cinco mil científicos de primer nivel.
A la segunda generación –es decir, luego de cuarenta años de que tomamos la decisión de tener algún futuro como país-, le parecerá completamente normal tener universidades con revistas científicas, laboratorios y libros; todo esto en suficiente cantidad y con buena calidad. La segunda generación ya comenzará a hacer algún tipo de investigación original, y ya comenzaremos a figurar en los rankings de publicaciones del mundo. Como el progreso rebota y salpica, y la inversión en Ciencia debe ser multidisciplinaria –aún con una meta tan concreta como la que nos propusimos al inicio-, pronto veremos que hay serios progresos en ramas totalmente dispares a la fabricación de computadoras. Así, luego de sesenta años, tecnificaremos completamente nuestra agricultura, y nuestra minería será limpia y más regulada. Quizá podremos aventurarnos a descubrir el secreto químico de por qué el ceviche es tan rico, y lograr que nuestra gastronomía se estandarice lo suficiente como para poder tener franquicias en el resto del mundo. El mundo tampoco será estático; los países de Latinoamérica que han invertido en Ciencia desde hace más de treinta años nos seguirán llevando la delantera, pero nosotros ya habremos comenzado a soñar colectivamente.
Luego de cien años, quizá la meta inicial nos parezca trivial. Con el desarrollo de la computación cuántica, puede que ingresemos a ese rubro que no tendrá demasiada competencia, y abandonemos la idea inicial de construir computadoras al estilo tradicional. Para ese entonces, nuestros ingenieros estarán capacitados para diseñar y tendrán la confianza suficiente para hacerlo, y no para ser sólo meros administradores y técnicos. Nuestra economía nunca será más poderosa. Nuestros ojos verán a este bello país de una forma diferente. Y tal vez, ya podremos embarcarnos en nuevos sueños y proyectos, que alguna vez nos parecieron desperdicios de recursos. Mapearemos la Luna y enviaremos astronautas al espacio, como la hace China, o chocaremos partículas en aceleradores de 27 kilómetros de longitud, como lo hace Europa, o generaremos energía con el proceso que da energía a las estrellas y a nuestro Sol, como lo están intentando en Estados Unidos. Para ese entonces, nuestras minas no estarán llenas de mineros asfixiándose con el plomo, el cianuro y el mercurio, sino de físicos trabajando en observatorios de neutrinos, como sucede en Sudbury, Canadá, o en Hida, Japón, o en Minnesota, Estados Unidos. Y el ciudadano común y corriente sabrá lo que es un neutrino, y valorará la importancia de una investigación de esa naturaleza. Tal vez, incluso, ya no tendremos que imitar los proyectos de otros países, pues con la Ciencia de nuestro lado, las posibilidades serán infinitas.
Pero, por ahora, seguiremos con el techo fijo por encima de nuestras cabezas. Seguiremos esperanzados por un tren eléctrico, o un proyecto de gas natural, o un nuevo descubrimiento de oro en un algún lugar hasta entonces virgen e inmaculado de nuestra Sierra. Leeremos en el periódico –si es que existe todavía la prensa escrita- que el hombre llegó a Marte, que halló la cura para cada tipo de cáncer o que prolongó la esperanza de vida en cincuenta años. Los que podremos, compraremos el nuevo aparato de moda, y seguramente, ya no será un auto, como ahora ya no compramos carretas, y no será un celular, como ahora ya no necesitamos de chasquis. Y la brecha de conocimiento entre nosotros y el resto del mundo nos parecerá insalvable, y aunque intentemos, no podremos siquiera soñar en tratar de acortarla, pues todo nos parecerá ya arte de magia.
La Verdadera Conexión Cósmica
La influencia –directa o indirecta- que tienen y han tenido los astros en nuestra vida es innegable.
El Sol nos da luz y calor, y constituye la principal fuente de energía de la Tierra. La fuerza gravitacional de la Luna controla el ciclo de mareas de nuestros océanos. Júpiter despeja nuestra órbita de asteroides cuya colisión con nuestro planeta sería devastadora. Los asteroides mismos, cuando logran chocar con la Tierra, ejercen y han ejercido una influencia cataclísmica. Los cometas también pueden haber contribuido a nuestra vida: se cree que no más de un 10% del agua de nuestro planeta provino de impactos de cometas pequeños. Y eso quiere decir que estamos tomando agua de cometa todos los días.
Somos, literalmente, polvo de estrellas. Un buen porcentaje de los átomos de nuestro cuerpo -específicamente, los más pesados que el helio- pudo haberse formado en una explosión de supernova. Por otro lado, los átomos de hierro de la hemoglobina de nuestra sangre –y todos los átomos más pesados que el hierro- sólo pudieron haberse formado en este tipo de eventos estelares. Los átomos de oxígeno y carbono que comemos, que respiramos y que nos componen pudieron también ser producidos en estrellas gigantes rojas, destino que compartirá el Sol en unos cinco mil millones de años. Y, en los tres primeros minutos después del Big Bang, se formaron la mayor parte de los cerca de mil cuatrillones de núcleos de hidrógeno que contiene nuestro cuerpo.
Las supernovas, estrellas de neutrones, gas calentado cerca de agujeros negros, estrellas binarias y el Sol, entre muchas otras fuentes, producen partículas llamadas rayos cósmicos -90% son protones, 9% son núcleos de helio y el resto son electrones- que nos golpean todos los días. Estas partículas son uno de los mecanismos responsables de la evolución, pues pueden producir mutaciones en las células –y son uno de los responsables naturales del cáncer, cataratas, alteraciones neurológicas y otras alteraciones genéticas-. A más altura, mayor exposición, por lo que la tripulación de una compañía aérea que pasa en el cielo diez horas semanales puede recibir hasta tres veces la dosis promedio anual recibida normalmente debido a todas las fuentes de radiación sumadas, tanto humanas como naturales. También causan problemas a nuestros equipos electrónicos, sobre todo a los satélites de gran altitud, pero en tierra no nos escapamos: Intel, que ha calculado que una supercomputadora con diez mil chips tendrá de 10 a 20 errores semanales, está planeando incorporar a sus computadoras detectores de rayos cósmicos, que hagan que cada vez que suceda un evento de esta naturaleza, la computadora repita el comando que se estaba ejecutando por última vez. Finalmente, los rayos cósmicos son la principal barrera en el viaje interplanetario –los astronautas del programa Apolo recibían, por hora, una dosis de radiación entre doscientas y cuatrocientas veces superior a la normal-.
De todas las cosas que nos puedan radiar las estrellas, son los neutrinos los que menos interactúan con nosotros. Por cada segundo que pasa, 50 billones de neutrinos electrónicos provenientes del Sol atraviesan nuestro cuerpo a casi la velocidad de la luz –o tal vez a la velocidad de la luz; esta es una pregunta no contestada todavía-. Tan leve es la interacción de los neutrinos con la materia, que podrían atravesar 50 años luz –unos 500 billones de kilómetros- de plomo sin chocar con nada. El siguiente paso en la confirmación de que el Big Bang sucedió es medir la radiación de neutrinos que se emitió luego de 2 segundos de originado el universo, que se pronostica tuvo 1.95 grados Kelvin de temperatura.
El espacio-tiempo mismo donde vivimos es una entidad deformada por los astros y otras cosas que aún permanecen en nuestra ignorancia. El Sol curva el espacio alrededor suyo, haciendo que la Tierra siga ese camino elíptico que ha venido siguiendo desde hace 4540 millones de años. A su vez, los planetas, las demás estrellas y el agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea curvan el espacio alrededor suyo, haciendo que el Sol siga el camino que ha seguido desde hace 4570 millones de años. Y la danza sigue, en una jerarquía que pronto termina; sólo los bailarines se hacen cada vez más grandes. Pero hay algo más impresionante. Desde hace un tiempo se sabe que el universo se está expandiendo de una forma acelerada, no como una explosión cotidiana: es la distancia entre las cosas lo que aumenta, es el espacio lo que se expande. La distancia entre dos personas aumenta de manera imperceptible, pero la distancia entre galaxias sí está aumentando de una manera que se puede medir, y esto se ha medido con gran precisión. La expansión implica el Big Bang, pero que esta expansión sea acelerada es un misterio. Llamamos energía oscura a este agente desconocido que provoca esta aceleración en la expansión, y sabemos que constituye el 74% de la materia del universo (todos los átomos más pesados que el helio, incluidos los que nos forman a nosotros, sólo constituyen un diminuto 0.03%).
Estamos, también, rodeados de unos restos arqueológicos de escala cósmica. Si sintonizamos un canal de TV donde se ve ruido blanco, o escuchamos una estación de radio que no tiene emisora, entonces podemos estar seguros que al menos un 1% de esa radiación de interferencia que vemos o escuchamos es un residuo proveniente de la época en que el universo se hizo trasparente a la luz, 379 mil años después del Big Bang. De hecho, esta radiación de microondas de 2.725 grados Kelvin, que llena todo el espacio y está en todas direcciones, constituye una de las evidencias claves de que el Big Bang ocurrió.
Así que, en muchas maneras, estamos conectados a los astros y al cosmos. Venimos de estrellas, vivimos gracias a una estrella, debemos algunas enfermedades y la diversidad de la vida a las estrellas, y estamos inmersos en los restos del origen del universo. En este año, declarado Año Internacional de Astronomía por la Organización de las Naciones Unidas, reflexionemos un poco más acerca de este asombroso vínculo. Despertemos este sentido dormido de maravilla y humildad, que si no podemos tener por nuestro pequeño planeta, al menos tengamos por esa vastedad misteriosa y compleja, revelada en estos últimos ochenta años por la Ciencia.
Ninguno de estos increíbles hechos fue descubierto en el Perú. Ninguna de estas ideas fue soñada o imaginada en el Perú. No tenemos los recursos: nuestra juventud inquisitiva y curiosa está en un permanente éxodo hacia otras latitudes. Y no tenemos siquiera tiempo o ganas de pensar en esto; no con tantas necesidades entre nuestros compatriotas y en nosotros mismos. Tal vez nunca lleguemos a participar de esta aventura de descubrimiento, y tal vez estemos resignados solamente a recibir en los periódicos los pedacitos del gran rompecabezas que se está armando, como noticias lejanas, raras, e inútiles. ¿Podremos, en ese entonces, siquiera permitirnos pensar en aquello? ¿O viviremos el futuro con la intención de únicamente sobrevivir como país?
El Sol nos da luz y calor, y constituye la principal fuente de energía de la Tierra. La fuerza gravitacional de la Luna controla el ciclo de mareas de nuestros océanos. Júpiter despeja nuestra órbita de asteroides cuya colisión con nuestro planeta sería devastadora. Los asteroides mismos, cuando logran chocar con la Tierra, ejercen y han ejercido una influencia cataclísmica. Los cometas también pueden haber contribuido a nuestra vida: se cree que no más de un 10% del agua de nuestro planeta provino de impactos de cometas pequeños. Y eso quiere decir que estamos tomando agua de cometa todos los días.
Somos, literalmente, polvo de estrellas. Un buen porcentaje de los átomos de nuestro cuerpo -específicamente, los más pesados que el helio- pudo haberse formado en una explosión de supernova. Por otro lado, los átomos de hierro de la hemoglobina de nuestra sangre –y todos los átomos más pesados que el hierro- sólo pudieron haberse formado en este tipo de eventos estelares. Los átomos de oxígeno y carbono que comemos, que respiramos y que nos componen pudieron también ser producidos en estrellas gigantes rojas, destino que compartirá el Sol en unos cinco mil millones de años. Y, en los tres primeros minutos después del Big Bang, se formaron la mayor parte de los cerca de mil cuatrillones de núcleos de hidrógeno que contiene nuestro cuerpo.
Las supernovas, estrellas de neutrones, gas calentado cerca de agujeros negros, estrellas binarias y el Sol, entre muchas otras fuentes, producen partículas llamadas rayos cósmicos -90% son protones, 9% son núcleos de helio y el resto son electrones- que nos golpean todos los días. Estas partículas son uno de los mecanismos responsables de la evolución, pues pueden producir mutaciones en las células –y son uno de los responsables naturales del cáncer, cataratas, alteraciones neurológicas y otras alteraciones genéticas-. A más altura, mayor exposición, por lo que la tripulación de una compañía aérea que pasa en el cielo diez horas semanales puede recibir hasta tres veces la dosis promedio anual recibida normalmente debido a todas las fuentes de radiación sumadas, tanto humanas como naturales. También causan problemas a nuestros equipos electrónicos, sobre todo a los satélites de gran altitud, pero en tierra no nos escapamos: Intel, que ha calculado que una supercomputadora con diez mil chips tendrá de 10 a 20 errores semanales, está planeando incorporar a sus computadoras detectores de rayos cósmicos, que hagan que cada vez que suceda un evento de esta naturaleza, la computadora repita el comando que se estaba ejecutando por última vez. Finalmente, los rayos cósmicos son la principal barrera en el viaje interplanetario –los astronautas del programa Apolo recibían, por hora, una dosis de radiación entre doscientas y cuatrocientas veces superior a la normal-.
De todas las cosas que nos puedan radiar las estrellas, son los neutrinos los que menos interactúan con nosotros. Por cada segundo que pasa, 50 billones de neutrinos electrónicos provenientes del Sol atraviesan nuestro cuerpo a casi la velocidad de la luz –o tal vez a la velocidad de la luz; esta es una pregunta no contestada todavía-. Tan leve es la interacción de los neutrinos con la materia, que podrían atravesar 50 años luz –unos 500 billones de kilómetros- de plomo sin chocar con nada. El siguiente paso en la confirmación de que el Big Bang sucedió es medir la radiación de neutrinos que se emitió luego de 2 segundos de originado el universo, que se pronostica tuvo 1.95 grados Kelvin de temperatura.
El espacio-tiempo mismo donde vivimos es una entidad deformada por los astros y otras cosas que aún permanecen en nuestra ignorancia. El Sol curva el espacio alrededor suyo, haciendo que la Tierra siga ese camino elíptico que ha venido siguiendo desde hace 4540 millones de años. A su vez, los planetas, las demás estrellas y el agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea curvan el espacio alrededor suyo, haciendo que el Sol siga el camino que ha seguido desde hace 4570 millones de años. Y la danza sigue, en una jerarquía que pronto termina; sólo los bailarines se hacen cada vez más grandes. Pero hay algo más impresionante. Desde hace un tiempo se sabe que el universo se está expandiendo de una forma acelerada, no como una explosión cotidiana: es la distancia entre las cosas lo que aumenta, es el espacio lo que se expande. La distancia entre dos personas aumenta de manera imperceptible, pero la distancia entre galaxias sí está aumentando de una manera que se puede medir, y esto se ha medido con gran precisión. La expansión implica el Big Bang, pero que esta expansión sea acelerada es un misterio. Llamamos energía oscura a este agente desconocido que provoca esta aceleración en la expansión, y sabemos que constituye el 74% de la materia del universo (todos los átomos más pesados que el helio, incluidos los que nos forman a nosotros, sólo constituyen un diminuto 0.03%).
Estamos, también, rodeados de unos restos arqueológicos de escala cósmica. Si sintonizamos un canal de TV donde se ve ruido blanco, o escuchamos una estación de radio que no tiene emisora, entonces podemos estar seguros que al menos un 1% de esa radiación de interferencia que vemos o escuchamos es un residuo proveniente de la época en que el universo se hizo trasparente a la luz, 379 mil años después del Big Bang. De hecho, esta radiación de microondas de 2.725 grados Kelvin, que llena todo el espacio y está en todas direcciones, constituye una de las evidencias claves de que el Big Bang ocurrió.
Así que, en muchas maneras, estamos conectados a los astros y al cosmos. Venimos de estrellas, vivimos gracias a una estrella, debemos algunas enfermedades y la diversidad de la vida a las estrellas, y estamos inmersos en los restos del origen del universo. En este año, declarado Año Internacional de Astronomía por la Organización de las Naciones Unidas, reflexionemos un poco más acerca de este asombroso vínculo. Despertemos este sentido dormido de maravilla y humildad, que si no podemos tener por nuestro pequeño planeta, al menos tengamos por esa vastedad misteriosa y compleja, revelada en estos últimos ochenta años por la Ciencia.
Ninguno de estos increíbles hechos fue descubierto en el Perú. Ninguna de estas ideas fue soñada o imaginada en el Perú. No tenemos los recursos: nuestra juventud inquisitiva y curiosa está en un permanente éxodo hacia otras latitudes. Y no tenemos siquiera tiempo o ganas de pensar en esto; no con tantas necesidades entre nuestros compatriotas y en nosotros mismos. Tal vez nunca lleguemos a participar de esta aventura de descubrimiento, y tal vez estemos resignados solamente a recibir en los periódicos los pedacitos del gran rompecabezas que se está armando, como noticias lejanas, raras, e inútiles. ¿Podremos, en ese entonces, siquiera permitirnos pensar en aquello? ¿O viviremos el futuro con la intención de únicamente sobrevivir como país?
domingo, 20 de junio de 2010
Publicaciones científicas y desarrollo económico
Según el SCImago Journal & Country Rank, Perú, con 0.4% de la población, produce el 0.03% del conocimiento científico mundial, lo que significó unas 658 publicaciones en el año 2008. Este número ha crecido respecto a 1996, cuando publicamos 164 artículos que constituyeron el 0.01% del porcentaje mundial. Nuestros artículos han recibido 1,031 citaciones en revistas extranjeras en el año 2008, mientras que recibieron 2,042 en el año 1996, lo que revela que nuestro impacto científico en el mundo ha disminuido notablemente, pues con la cuarta parte de artículos conseguíamos el doble de citas bibliográficas, aunque nunca ha sido significativo.
Medicina es el área que concentró el mayor porcentaje de estas publicaciones, con un 27.19% del total, seguida por Agricultura y Ciencias Biológicas, con un 18.79%. En las áreas claves para el desarrollo como Ingeniería (1.77%), Ciencias de la Computación (1.06%) y Física (1.89%) nuestra producción es pobre comparativamente. Tenemos un porcentaje elevado de colaboración internacional para desarrollar investigación en el Perú, con un 83% de publicaciones conteniendo al menos el nombre de un autor extranjero, siendo por regla general mucho más elevado para las áreas de Ciencias Naturales e Ingeniería; por ejemplo, de 100% para Ciencias de la Computación. Las áreas en las que, respecto al resto del mundo, investigamos en mayor cantidad, son Ciencias Planetarias y de la Tierra (puesto 55) y Artes y Humanidades (puesto 56) (esta última es el área en la que menos investigan los países desarrollados). En Ingeniería, Física, Química, y el resto de ciencias naturales estamos por debajo del puesto 90 en el mundo, y éstas son, por el contrario, las áreas en las que más se investiga en los países desarrollados.
Tenemos una afición a compararnos con Chile, y en este artículo no escaparé a la tentación de hacerlo. Chile produjo 4,932 papers en el año 2008, o un 0.26% del total mundial, lo que va de acuerdo al tamaño de su población, ubicándolo en cuarto lugar después de Brasil, México y Argentina en Latinoamérica. Este número se ha triplicado respecto a 1996, pero el número de citaciones extranjeras que han recibido sus artículos ha disminuido, pasando de 22,441 a 5,224, lo que revela que, como en nuestro caso, su impacto en la comunidad científica internacional está disminuyendo. Chile tiene las mismas prioridades de investigación que nosotros: Medicina (16.17%) y Agricultura y Ciencias Biológicas (12.51%), y ha cuadruplicado sus prioridades en Ingeniería (6.93%), y Física (7.16%), y sextuplicado su participación en Ciencias de la Computación (3.09%), respecto a 1996, lo que indica al menos una tendencia a cambiar de intereses.
Con 8% de la población mundial, Latinoamérica produce el 3.4% de las publicaciones científicas, estando sólo por delante del Medio Oriente y África. Brasil es sinónimo de Ciencia en esta región del mundo, pues sus 33,074 publicaciones constituyeron más de la mitad de este porcentaje, y lo ubican en el puesto 14 a nivel mundial. Brasil tiende a necesitar mucho menos de la colaboración de otros países, pues sólo el 33.01% de sus publicaciones tienen el nombre de un autor extranjero, probablemente por su tendencia a publicar en portugués. Las prioridades científicas de Brasil son, sin embargo, similares a las de Chile.
Las prioridades de investigación científica de los países que recientemente han dejado de ser subdesarrollados son, en cambio, muy distintas, y su volumen de publicaciones también lo es. Los cuatro países llamados Tigres Asiáticos, que caen bajo esta categoría, son un ejemplo. Taiwán, con una población un poco más pequeña que la nuestra, comprimida en un territorio 40 veces menor, produce la misma cantidad anual de artículos científicos que Brasil. Sin embargo, sus áreas de mayor investigación son diferentes: Ingeniería (16.73%), Medicina (13.45%), Física (9.4%), Ciencia de Materiales (8.26%), Bioquímica, Genética y Biología Molecular (8.08%) y Química (7.07%). La investigación en las áreas de Ciencias Sociales, Arte y Humanidades, Agricultura y Ciencias Biológicas, y por último, Administración, Negocios y Contabilidad suma un 6%, pero eso no impide que, por ejemplo, este país ocupe el puesto 9 a nivel mundial en este último rubro. La combinación de cantidad, una buena elección de prioridades y un buen balance entre las diversas ciencias naturales ha llevado a este país a la industrialización, aunque, por supuesto, también se necesita calidad, que no se mide en estas estadísticas. La presencia de autores internacionales en sus publicaciones es muy baja, de sólo 22.10%, lo que suele darse en países que han alcanzado la llamada “masa crítica” de científicos. Todos los Tigres Asiáticos comparten estas características.
Pasemos ahora a ver países considerados desarrollados, por una inclinación histórica superlativa hacia las ciencias naturales. Los rankings de publicaciones científicas colocan a los países prácticamente en los mismos puestos que estarían en un ranking de PBI: los ricos publican más, los pobres muy poco. Japón publicó 98,768 papers en el 2008 (puesto 5, 5.24% del total mundial), cantidad que ha sufrido pocas variaciones en los últimos 6 años. Esto es normal en todos los países desarrollados de economías gigantes: siempre han estado interesados en Ciencia con la misma vitalidad. Japón tiene 3 áreas principales de investigación, según el porcentaje de publicaciones: Medicina (17.61%), Bioquímica, Genética y Biología Molecular (12.92%) y Física (11.09%). Los autores son nacionales en su mayoría, teniendo sólo el 27.59% de las publicaciones un autor internacional en colaboración con nacionales.
Estados Unidos, para mantenerse como la economía más grande del planeta, lidera los rankings de todas las áreas de investigación, seguido en la mayoría de ocasiones por China. Con 4.3% de la población mundial, EE.UU. ha producido casi 4.5 millones de artículos científicos en los últimos 12 años, la mayoría de ellos sin colaboración internacional (sólo el 32% la necesitaron el 2008), y sin embargo, han sido citados 72 millones de veces por autores extranjeros en sus propios artículos. Aunque ha producido tanto como Reino Unido, Japón y China y Alemania, y su producción se mantiene constante, su hegemonía a nivel mundial está a la baja, acumulando en 1996 el 28.47% de los papers mundiales, y luego, en 2008, sólo el 19.8%. Por otro lado, según el número de publicaciones totales, China ha ocupado el segundo puesto desde el año 2004, estando en 1996 en el puesto 9, y desde ahí progresivamente superando a países como Reino Unido, Alemania, Francia y el propio Japón. India ha subido desde el puesto 13 en 1996 hasta el puesto 9 en el 2008. Estos dos países son peculiares en sus intereses. Mientras que China da prioridad a Ingeniería (20.03%), Ciencia de Materiales (10.18%) y Física (9.07%), India investiga más en Medicina (14.38%), Bioquímica, Genética y Biología Molecular (9.58%) y Física (8.51%).
Medicina es el área que concentró el mayor porcentaje de estas publicaciones, con un 27.19% del total, seguida por Agricultura y Ciencias Biológicas, con un 18.79%. En las áreas claves para el desarrollo como Ingeniería (1.77%), Ciencias de la Computación (1.06%) y Física (1.89%) nuestra producción es pobre comparativamente. Tenemos un porcentaje elevado de colaboración internacional para desarrollar investigación en el Perú, con un 83% de publicaciones conteniendo al menos el nombre de un autor extranjero, siendo por regla general mucho más elevado para las áreas de Ciencias Naturales e Ingeniería; por ejemplo, de 100% para Ciencias de la Computación. Las áreas en las que, respecto al resto del mundo, investigamos en mayor cantidad, son Ciencias Planetarias y de la Tierra (puesto 55) y Artes y Humanidades (puesto 56) (esta última es el área en la que menos investigan los países desarrollados). En Ingeniería, Física, Química, y el resto de ciencias naturales estamos por debajo del puesto 90 en el mundo, y éstas son, por el contrario, las áreas en las que más se investiga en los países desarrollados.
Tenemos una afición a compararnos con Chile, y en este artículo no escaparé a la tentación de hacerlo. Chile produjo 4,932 papers en el año 2008, o un 0.26% del total mundial, lo que va de acuerdo al tamaño de su población, ubicándolo en cuarto lugar después de Brasil, México y Argentina en Latinoamérica. Este número se ha triplicado respecto a 1996, pero el número de citaciones extranjeras que han recibido sus artículos ha disminuido, pasando de 22,441 a 5,224, lo que revela que, como en nuestro caso, su impacto en la comunidad científica internacional está disminuyendo. Chile tiene las mismas prioridades de investigación que nosotros: Medicina (16.17%) y Agricultura y Ciencias Biológicas (12.51%), y ha cuadruplicado sus prioridades en Ingeniería (6.93%), y Física (7.16%), y sextuplicado su participación en Ciencias de la Computación (3.09%), respecto a 1996, lo que indica al menos una tendencia a cambiar de intereses.
Con 8% de la población mundial, Latinoamérica produce el 3.4% de las publicaciones científicas, estando sólo por delante del Medio Oriente y África. Brasil es sinónimo de Ciencia en esta región del mundo, pues sus 33,074 publicaciones constituyeron más de la mitad de este porcentaje, y lo ubican en el puesto 14 a nivel mundial. Brasil tiende a necesitar mucho menos de la colaboración de otros países, pues sólo el 33.01% de sus publicaciones tienen el nombre de un autor extranjero, probablemente por su tendencia a publicar en portugués. Las prioridades científicas de Brasil son, sin embargo, similares a las de Chile.
Las prioridades de investigación científica de los países que recientemente han dejado de ser subdesarrollados son, en cambio, muy distintas, y su volumen de publicaciones también lo es. Los cuatro países llamados Tigres Asiáticos, que caen bajo esta categoría, son un ejemplo. Taiwán, con una población un poco más pequeña que la nuestra, comprimida en un territorio 40 veces menor, produce la misma cantidad anual de artículos científicos que Brasil. Sin embargo, sus áreas de mayor investigación son diferentes: Ingeniería (16.73%), Medicina (13.45%), Física (9.4%), Ciencia de Materiales (8.26%), Bioquímica, Genética y Biología Molecular (8.08%) y Química (7.07%). La investigación en las áreas de Ciencias Sociales, Arte y Humanidades, Agricultura y Ciencias Biológicas, y por último, Administración, Negocios y Contabilidad suma un 6%, pero eso no impide que, por ejemplo, este país ocupe el puesto 9 a nivel mundial en este último rubro. La combinación de cantidad, una buena elección de prioridades y un buen balance entre las diversas ciencias naturales ha llevado a este país a la industrialización, aunque, por supuesto, también se necesita calidad, que no se mide en estas estadísticas. La presencia de autores internacionales en sus publicaciones es muy baja, de sólo 22.10%, lo que suele darse en países que han alcanzado la llamada “masa crítica” de científicos. Todos los Tigres Asiáticos comparten estas características.
Pasemos ahora a ver países considerados desarrollados, por una inclinación histórica superlativa hacia las ciencias naturales. Los rankings de publicaciones científicas colocan a los países prácticamente en los mismos puestos que estarían en un ranking de PBI: los ricos publican más, los pobres muy poco. Japón publicó 98,768 papers en el 2008 (puesto 5, 5.24% del total mundial), cantidad que ha sufrido pocas variaciones en los últimos 6 años. Esto es normal en todos los países desarrollados de economías gigantes: siempre han estado interesados en Ciencia con la misma vitalidad. Japón tiene 3 áreas principales de investigación, según el porcentaje de publicaciones: Medicina (17.61%), Bioquímica, Genética y Biología Molecular (12.92%) y Física (11.09%). Los autores son nacionales en su mayoría, teniendo sólo el 27.59% de las publicaciones un autor internacional en colaboración con nacionales.
Estados Unidos, para mantenerse como la economía más grande del planeta, lidera los rankings de todas las áreas de investigación, seguido en la mayoría de ocasiones por China. Con 4.3% de la población mundial, EE.UU. ha producido casi 4.5 millones de artículos científicos en los últimos 12 años, la mayoría de ellos sin colaboración internacional (sólo el 32% la necesitaron el 2008), y sin embargo, han sido citados 72 millones de veces por autores extranjeros en sus propios artículos. Aunque ha producido tanto como Reino Unido, Japón y China y Alemania, y su producción se mantiene constante, su hegemonía a nivel mundial está a la baja, acumulando en 1996 el 28.47% de los papers mundiales, y luego, en 2008, sólo el 19.8%. Por otro lado, según el número de publicaciones totales, China ha ocupado el segundo puesto desde el año 2004, estando en 1996 en el puesto 9, y desde ahí progresivamente superando a países como Reino Unido, Alemania, Francia y el propio Japón. India ha subido desde el puesto 13 en 1996 hasta el puesto 9 en el 2008. Estos dos países son peculiares en sus intereses. Mientras que China da prioridad a Ingeniería (20.03%), Ciencia de Materiales (10.18%) y Física (9.07%), India investiga más en Medicina (14.38%), Bioquímica, Genética y Biología Molecular (9.58%) y Física (8.51%).
domingo, 17 de mayo de 2009
Sonido y patrones
El sonido es en esencia una onda. Las ondas sonoras son oscilaciones de presión transmitidas a través de un sólido, un líquido, un gas o un plasma (pero no en el vacío, a diferencia de la luz). Por esta carecterística del sonido de presión oscilante, se pueden obtener efectos muy interesantes y vistosos en muchas sustancias. Vimos un ejemplo en Caminando sobre agua (con maicena): los fluidos no newtonianos. Veamos otros ejemplos:
Patrones en la sal
Coloca sal en una plancha de metal (de un color oscuro para poder apreciar mejor el efecto), y coloca esa plancha encima de un parlante conectado a un generador de señales (los perros suelen asustarse con los sonidos, baja el volumen). Verás los patrones que se generan en la sal, que es ahuyentada por las frecuencias o armónicos donde la oscilación es más grande:
Este tipo de configuración se conoce como Placa de Chladni, en honor a su inventor, el físico y músico Ernst Chladni, quien hizo una en 1787 por primera vez, usando una placa de metal y un poco de arena. En la actualidad la técnica se usa para construir guitarras, violines y cellos.
Patrones en el agua
Patrones con la maicena
La maicena es perfecta para este tipo de experimentos. Se necesita mezclarla con agua para convertirla en fluido no newtoniano, y si se quiere, con colorantes. Poniéndola encima de una Placa de Chadni, se obtienen todo tipo de configuraciones de mounstritos tipo flubber.
Todos estos patrones físicos producidos por el sonido son estudiados por un área de la Física llamada Cimática. Y por supuesto, como cualquier gran maravilla de la Física, no hay que buscar mucho en Internet para toparse con páginas web estadounidenses de charlatanes que hablan de las propiedades "terapéuticas" de tratamientos con ondas sonoras, y que muestran como prueba lo que éstas le hacen a la maicena y al agua. Increíble.
Patrones en la sal
Coloca sal en una plancha de metal (de un color oscuro para poder apreciar mejor el efecto), y coloca esa plancha encima de un parlante conectado a un generador de señales (los perros suelen asustarse con los sonidos, baja el volumen). Verás los patrones que se generan en la sal, que es ahuyentada por las frecuencias o armónicos donde la oscilación es más grande:
Este tipo de configuración se conoce como Placa de Chladni, en honor a su inventor, el físico y músico Ernst Chladni, quien hizo una en 1787 por primera vez, usando una placa de metal y un poco de arena. En la actualidad la técnica se usa para construir guitarras, violines y cellos.
Patrones en el agua
Patrones con la maicena
La maicena es perfecta para este tipo de experimentos. Se necesita mezclarla con agua para convertirla en fluido no newtoniano, y si se quiere, con colorantes. Poniéndola encima de una Placa de Chadni, se obtienen todo tipo de configuraciones de mounstritos tipo flubber.
Todos estos patrones físicos producidos por el sonido son estudiados por un área de la Física llamada Cimática. Y por supuesto, como cualquier gran maravilla de la Física, no hay que buscar mucho en Internet para toparse con páginas web estadounidenses de charlatanes que hablan de las propiedades "terapéuticas" de tratamientos con ondas sonoras, y que muestran como prueba lo que éstas le hacen a la maicena y al agua. Increíble.
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