Artículos sobre ciencia y tecnología de Mauricio-José Schwarz publicados originalmente en El Correo y otros diarios del Grupo Vocento

mayo 31, 2008

Phoenix: la aventura marciana

Un capítulo más de la búsqueda real, científica y cuidadosa de vida originada fuera de nuestro planeta.

Phoenix, la más reciente sonda robótica de la NASA para explorar Marte, se posó en el ártico marciano el domingo 25 de mayo habiendo sido lanzada el 4 de agosto de 2007. Su viaje constó fundamentalmente de una intensa aceleración seguida de un recorrido silencioso y plácido que hacia el final del recorrido se precipitó a lo que los creadores de la sonda llamaron, sin más, “siete minutos de terror” antes de que la nave llegara a posarse en suelo del planeta rojo.

Estos momentos de angustia se debían al procedimiento que la nave debía seguir para aterrizar. Primero, usó su escudo de calor para frenar aprovechando la fricción de la atmósfera marciana. Después, debía abrir un enorme paracaídas para seguir frenando durante cuatro minutos y, finalmente, iniciaría el disparo secuencial de 12 retrocohetes cuya misión sería frenar la nave hasta una velocidad de unos ocho kilómetros por minuto, lo cual le permitiría aterrizar sin destrozarse. El riesgo y la incertidumbre se debían a que muchas cosas podían fallar, y podían presentarse imprevistos que no se pudieron imaginar en la Tierra, pero los controladores de nuestro planeta poco podrían hacer, ya que el tiempo que tardan en llegarnos las señales de nuestras naves en Marte es de 20 minutos en promedio, de modo que para cuando el control de tierra supiera que había un problema, sería demasiado tarde para reaccionar, sin contar con que la orden de reacción que se pudiera enviar tardaría otro tanto en llegar a Marte.

Las últimas sondas que habían utilizado con éxito un sistema de retrocohetes para posarse en suelo marciano fueron las Viking 1 y 2, enviadas en 1975 y que aterrizaron en Marte en 1976. El fracaso de misiones como la del Mars Polar Lander hizo que se privilegiara el uso de bolsas de aire como amortiguadores de las caídas en lugar de retrocohetes en misiones como las de la sonda Pathfinder y los vehículos de exploración Spirit y Opportunity. Pero el uso de bolsas de aire presenta una limitación en cuanto al peso que puede tener razonablemente la sonda que protegen. Cuando es muy grande, el peso que deben tener las bolsas de aire limita la cantidad de equipo científico que pueden llevar, y dado que la sonda Phoenix tiene por objeto la búsqueda de entornos adecuados para la presencia de vida microscópica o microbiana, el uso de bolsas de aire no era razonable. De allí los siete minutos de terror que, ahora lo sabemos, superó con éxito el robot.

No es un logro nada despreciable, es la sexta nave que se posa exitosamente en Marte de un total de 12 que se han enviado con ese objetivo, y la primera que lo hace empleando retrocohetes (un sistema llamado “estático”) desde la Viking 2.

Dado este historial, no es extraño que algunas personas se pregunten qué hace que estos esfuerzos merezcan la pena. Cierto, para otras personas, las imágenes enviadas por las sondas robóticas son más que suficiente para justificar todo el gasto y el empeño: ver a un aparato construido por frágiles seres humanos estudiando en nuestro nombre y representación un planeta completamente distinto es una buena lección sobre lo que puede hacer el ser humano cuando se concentra en esfuerzos positivos y creadores.

Pero hay más. Marte podría albergar, y cada vez es más probable, importantes claves para entender el origen de la vida.

Marte ha fascinado a la humanidad desde que sabemos, por su singular color rojo que lo distingue en el cielo nocturno. Las primeras observaciones telescópicas del planeta mostraron cambios de color que se atribuyeron a vegetación estacional, y una ilusión óptica debida a la baja resolución de los telescopios hizo parecer que tenía líneas en su superficie que se interpretaron como canales de agua o caminos, lo que animó la creencia de que había vida en Marte, tema que retomó prontamente la ciencia ficción, primero en forma de literatura y después en el cine.

Pero si no había plantas estacionales ni canales, el estudio de Marte desde 1962, cuando fue visitado por el Marte 1, estación interplanetaria automática de la extinta Unión Soviética, nos ha ido revelando hechos que permiten suponer que nuestro planeta vecino es un excelente candidato para albergar vida, aunque ésta sea probablemente microscópica y no conforme la poética civilización a la que diera vida Ray Bradbury en su libro de cuentos Crónicas marcianas.

Marte tiene aproximadamente la mitad del radio de la Tierra y una décima parte de su masa. Su superficie está cubierta de fino polvo de óxido de hierro que le da su característico color rojo. Aunque debido a la baja presión atmosférica de Marte (en promedio de menos de 1% de la media terrestre) en su superficie no puede existir agua en estado líquido salvo durante breves períodos en las zonas más bajas del planeta, está presente en grandes cantidades en los glaciares que existen en ambos polos, además de que hay datos según los cuales bajo la superficie marciana hay grandes cantidades de agua congelada que se funde cuando hay actividad volcánica. Existen diversos escenarios hipotéticos que afirman, o rechazan, la presencia de gran cantidad de agua en Marte, e investigaciones como las que realizará la Phoenix tienen por objeto aclarar el panorama y, quizá, incluso descubrir la primera evidencia incontrovertible de vida extraterrestre.

La sonda Phoenix tiene dos objetivos, el primero es precisamente estudiar la historia geológica del agua en el planeta y la segunda es buscar una zona habitable que puede existir en el punto donde se encuentran el suelo y el hielo. La nave tiene previsto realizar su misión principal en los 92 días (90 días marcianos) posteriores a su aterrizaje. Después, comenzará el invierno marciano y aunque los encargados de la misión desean que la misión dure más de lo previsto, como ha ocurrido con otras misiones a Marte, saben que es difícil que ello ocurra por las bajas temperaturas que enfrentará su aparato. Así que en tres meses podríamos saber si hay agua – y vida – en Marte.

La misión tripulada a Marte


Para los entusiastas de la exploración espacial, es el siguiente paso lógico, pero el elevado coste que tendría (simplemente pensemos en la cantidad de alimentos y aire que debería llevar la nave para mantener vivos a los astronautas durante 18 meses de viaje más el tiempo que pasen en Marte) es un serio obstáculo a lo que podría ser una nueva carrera de gran interés científico y tecnológico. El programa Visions de los Estados Unidos piensa en el envío de una misión a Marte para el año 2037, mientras que el programa Aurora de la Agencia Espacial Europea tiene la idea de poner en marcha su misión tripulada a Marte en 2030, y algunos conceptos rusos hablan de misiones entre 2016 y 2020.

mayo 24, 2008

Pávlov y la psicología científica

La última frontera de la ciencia sigue siendo la comprensión de nuestro propio comportamiento. A partir de Iván Pávlov, la psicología comienza su divorcio de la filosofía.

Comparar lo que sabemos de física o química con lo que sabemos acerca de nuestro sistema nervioso y nuestro comportamiento es una forma rápida y sencilla de constatar que estamos muy lejos de conocer los más elementales principios de la conducta, sus cómos y sus por qués. Y es que desde los inicios de la historia, el estudio de las emociones, ideas y comportamientos se ha visto limitado por la convicción de que entre esos elementos se encuentra un “alma” o “espíritu” singular que no puede ser “reducido” a lo material, que incluye aspectos sobrenaturales, divinos o incluso relacionados con las deidades. Así, la psicología o estudio de la “psiqué” (que significa al mismo tiempo “alma”, “uno mismo” y “mente”) fue considerada parte de la filosofía más tiempo que otras ciencias que fueron adquiriendo personalidad propia.

De hecho, la psicología como campo de estudio sujeto a experimentación se independiza apenas en 1879, cuando Wilhelm Wundt funda el primer laboratorio de investigación psicológica en la Universidad de Leipzig, Alemania, y tras él otros estudiosos emprenderían investigaciones independientes. Entre ellos, el primero que mostró resultados relevantes y que indicaron que los aspectos más recónditos de la conducta podrían estar sujetos a procesos y leyes naturales fue el fisiólogo y naturalista ruso Iván Petrovich Pávlov, nacido en 1849 e hijo del sacerdote del pueblo. Como era lógico, se le destinó a la carrera eclesiástica en el seminario de su natal ciudad de Ryazan, pero pronto abandonó ese camino y en 1870 pasó a estudiar a la facultad de física y matemáticas de la universidad de San Petersburgo para estudiar ciencias naturales, donde descubrió su amor por la fisiología, obteniendo su doctorado precisamente en 1879, con medalla de oro por su brillantez.

En 1890, Pávlov fue llamado a dirigir el Departamento de Fisiología del Instituto de Medicina Experimental, donde pudo ocuparse de sus investigaciones sobre la fisiología de la digestión, para lo cual trabajaba con perros. Para estudiar la reacción de la saliva ante el alimento bajo distintas condiciones, realizó cirugías creando fístulas o aperturas en el cuerpo de sus sujetos para poder observar continuadamente distintos órganos en funcionamiento relativamente normal, una absoluta novedad en el mundo de la experimentación médica. Como parte de sus experimentos, demostró que el sistema nervioso juega el papel dominante en la regulación del proceso digestivo, que sigue siendo la base de la fisiología de la digestión.

Fue durante experimentos con fístulas en las glándulas salivales de sus perros, que le permitían recoger la saliva, medir su producción y analizar su composición, que Pávlov encontró un hecho inesperado. En algunos experimentos utilizaba alimentos cubiertos con polvo de guindilla o chile y fue entonces cuando observó que los perros secretaban saliva antes de que dicho alimento picante se les introdujera efectivamente en el hocico. En lugar de anotar este hecho como una observación curiosa colateral a sus análisis de la composición química de la saliva canina, nació en Pávlov una poderosa curiosidad por esto que llamó "secreción psíquica", y en una acción altamente audaz desde el punto de vista académico reorientó la totalidad de su investigación hacia este fenómeno, modificando los estímulos a los que estaba expuesto el sujeto para determinar a cuáles respondía, y cómo.

Con sus conocimientos de los reflejos nerviosos, Pávlov pronto pudo determinar que la reacción de salivación de los perros ante estímulos asociados en el tiempo a la administración de alimentos no dependía de elementos subjetivos, sino que tenía las mismas características que los reflejos nerviosos, aunque en este caso se trataba de reflejos condicionados y temporales. En el ejemplo clásico, se hace sonar una campana poco antes de administrar alimentos a los perros. Pasado un tiempo, el sonido de la campana basta para evocar la secreción salival sin la presencia física del alimento. Sin embargo, los experimentos de Pávlov se realizaron con muchos otros estímulos adicionales, tanto auditivos como visuales, asociados al alimento para generar el reflejo condicionado. Este comportamiento provocado es también conocido como "reflejo pavloviano", y se ha consolidado en el imaginario de la cultura popular en la expresión "como perro de Pávlov", que se refiere a la reacción condicionada y acrítica de una persona ante un hecho o estímulo.

El descubrimiento de Pávlov tenía importantes connotacione filosóficas, más allá de las evidentes desde el punto de vista de la fisiología. Lo que había demostrado, desde el punto de vista de la epistemología o filosofía del conocimiento, era que la actividad psíquica, psicológica o mental podía estudiarse con herramientas objetivas, y no mediante la subjetividad y la interpretación a veces fantasiosa y sin demostraciones científicas de otras aproximaciones a la psicología, muy destacadamente el psicoanálisis de Freud y sus seguidores.

Fue en 1903, en el 14º Congreso Médico Internacional de Madrid, donde Pávlov leyó su artículo o paper “La psicología y psicopatología experimentales de los animales”, donde definió los distintos reflejos, incluido el condicionado, e inició efectivamente la era de una psicología científica que sigue en desarrollo. En 1904, recibió el Premio Nobel de Medicina y Fisiología, y en los años siguientes, Pávlov conseguiría desarrollar una teoría de los reflejos condicionados debidamente probada mediante experimentos y llegaría incluso a descubrir que los reflejos condicionados se originan en la corteza cerebral, como principal distribuidor y organizador de la actividad del organismo. Pávlov sería, además, un gran promotor de la ciencia, de la investigación y del conocimiento, dejando un importante legado en la forma de instituciones y discípulos de gran calidad antes de morir en 1936.

El camino a la ciencia


La psicología no es aún una ciencia en forma. Aunque las neurociencias y algunos caminos de la psicología como el análisis de la conducta operante (el “conductismo”) y la etología o estudio del comportamiento natural y sus bases genéticas cumplen los requisitos esenciales de la ciencia (incluida la demostración de sus teorías utilizando esquemas experimentales objetivos y repetibles), lo que más nos importaría, el conocimiento de cómo funcionamos y por qué, sigue estando fuera de nuestro alcance. Filósofos como Kuhn y Mario Bunge sitúan a la psicología como una protociencia, pero precisamente por eso es uno de los más prometedores campos para la investigación original.

mayo 17, 2008

La vida en el universo

MarsSunset
Atardecer en Marte, el mejor candidato a planeta con vida fuera
de la Tierra,  tomado por la sonda Mars Exploration Rover.
(Foto D.P. NASA, vía Wikimedia Commons
Más allá de las afirmaciones dudosas, engaños y buenos deseos, la ciencia sigue buscando resolver la cuestión de la vida fuera de nuestro planeta.

Cuando se enviaron a Inglaterra los primeros ornitorrincos disecados, los naturalistas no aceptaron ciegamente que hubiera un mamífero con pico y patas de pato, que pusiera huevos y tuviera espolones venenosos en las patas traseras. En vez de ello imaginaron un fraude con un cuerpo de castor con trozos de pato cosidas o pegadas. Es decir, propusieron hipótesis razonables según los datos.

Hasta que tuvieron en sus manos un ejemplar vivo lo consideraron evidencia suficiente de la existencia de este animal, importante en la historia de cómo los mamíferos nos separamos de la línea de los reptiles. Esto no fue, cerrazón o torpeza de los científicos, sino por el contrario un buen ejemplo de la “evidencia suficiente” que requiere el método científico para aceptar un hecho o una explicación. En el mundo de la ciencia, no basta que alguien diga “yo lo vi” para aceptar algo, ni una prueba que pudiera ser falsificada, se debe contar con una evidencia contundente y reproducible,.

Lo mismo ocurre en el caso de la posibilidad de que fuera de nuestro planeta haya vida como la entendemos nosotros o, aún más, vida desarrollada hasta tener una inteligencia o conocimientos superiores a los de la especie humana. La idea de que existe tal vida inteligente, y los argumentos a favor y en contra, han estado presentes en las culturas humanas desde que existen registros, y el debate ha sido tanto filosófico como religioso. En el mundo occidental, para una cristiandad que consideraba a la Tierra el centro del universo, la vida fuera del planeta era impensable, salvo la del reino sobrenatural. Pero la revolución copernicana, que degradó a la Tierra a sólo un cuerpo celestial más, abrió el debate de la posibilidad de vida extraterrestre, y en el siglo XVI, el filósofo, sacerdote y cosmólogo Giordano Bruno argumentó en favor de un universo infinito y eterno donde cada estrella estaba rodeada de planetas, en su propio sistema solar, idea que colaboró para que fuera quemado en la hoguera por la Inquisición en 1600, error que finalmente fue lamentado por el Vaticano en el año 2000.

Galileo y Copérnico habían sentado las bases del estudio científico del universo, lo que hoy llamamos cosmología, y siglos de debates filosóficos desembocaron en el siglo XIX y XX en dos fenómenos relacionados entre sí. De una parte, la velocidad del cambio científico y tecnológico empezó a incidir en la sociedad como nunca antes, abriendo las puertas a una nueva forma de creación que se ocupaba de la ciencia y de sus posibilidades, incluida la del viaje a otros mundos habitados y las visitas extraterrestres, la ciencia ficción. De otra parte, grupos de científicos se han ocupado de enviar al espacio señales físicas o de radio sobre nuestra existencia y tratar de recibir señales emitidas por otros seres inteligentes, considerando que las emisiones de radio y televisión de los extraterrestres nos llegarán, muy probablemente, mucho antes de que ellos puedan trasladarse físicamente hasta la Tierra. Tal ha sido el principio de los diversos programas SETI (siglas en inglés de Búsqueda de Inteligencia Extraterrestre), que buscan señales regulares “inteligentes” en las emisiones que reciben los radiotelescopios.

Conforme conocemos mejor los demás planetas de nuestro sistema solar, es casi evidente que encontraremos algún tipo de vida primigenia, por ejemplo bacterias, en cuerpos celestes como Marte o las lunas Europa y Ganimedes, de Júpiter, y Titán, de Saturno. Pero por emocionante que fuera científicamente hallar seres unicelulares extraterrestres, serán una decepción para quienes tienen esperanzas más del tipo E.T., Flash Gordon o Supermán. Por ello, la pregunta de “¿cuántas civilizaciones podría haber en el universo?” ha sido también abordada. El astrofísico Frank Drake tomó en cuenta los datos que se tenían en 1961 en cuanto a estrellas adecuadas para la vida que contengan planetas similares a la Tierra, y desarrolló una ecuación según la cual podía haber vida inteligente capaz de comunicarse con nosotros en unos 10.000 planetas de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Aunque la “ecuación de Drake” se cita con frecuencia por los entusiastas, desarrollándola con los datos que tenemos en la actualidad, el número de planetas de nuestra galaxia con vida inteligente que se pueden comunicar con nosotros es de sólo 2,3. En todo caso, no deja de ser una conjetura.

Como un elemento colateral, y precisamente por el deseo de entrar en comunicación con elementos trascendentes o superiores, que en el pasado pudieron ser brujas, ángeles o espíritus, consciente o inconscientemente algunas personas retomaron diversos elementos de la ciencia ficción y empezaron a asegurar que cualquier luz en el cielo, cualquier objeto volador que no pudieran identificar de inmediato, cualquier punto en un radar, eran “naves extraterrestres”, y otros empezaron a asegurar que estaban en “contacto” con extraterrestres de lo más variados, o que eran “secuestrados” por extraterrestres con mayor o menor asiduidad. Y es aquí donde debe venir a nuestra memoria el caso del ornitorrinco. Distintas personas suponen que la ciencia debería aceptar que seres inteligentes de otros planetas nos visitan asiduamente, pero para ello nunca han podido ofrecer ninguna prueba, ninguna evidencia tan sólida como un ornitorrinco vivo. Anécdotas, afirmaciones, relatos, efectos físicos que se podrían obtener de otro modo (como trozos de metal que son indistinguibles de otros trozos terrestres, o huellas en la tierra que podrían ser formada por cualquier medio no alienígena) no pueden ser considerados como evidencia suficiente, por mucho que esto ilusionara a los más entusiastas de lo extraterreno.

Quizás algún día entraremos en comunicación con otros seres vivos de otras partes del universo, que muy probablemente existan. Pero hasta ahora no parece haber ocurrido, y sin duda son los científicos los más interesados en hacer ése que sería, sin duda, uno de los mayores descubrimientos de la historia humana.

Los cálculos más recientes

El profesor Andrew Watson de la Universidad de East Anglia, astrobiólogo, ha publicado recientemente un modelo matemático que se basa en el hecho de que nuestro planeta tuvo vida durante cuatro mil cuatrocientos millones de años antes de que apareciera en él lo que llamamos inteligencia, lo cual indica, según Watson, que la probabilidad de la aparición de inteligencia es bastante más baja de lo considerado antes. Este profesor de la Escuela de Ciencias Medioambientales ha llegado a la poco entusiasta cifra de que sólo hay una probabilidad de 0,01% de que aparezca la vida en cuatro mil millones de años.

mayo 10, 2008

La depresión: una enfermedad fantasma

Estar deprimido, bajo de energía, triste o de mal humor no tiene que ver con la depresión clínica, un desorden psiquiátrico que puede ser incapacitante y altamente riesgoso.

Entre las afecciones emocionales, la depresión es probablemente una de las menos comprendidas para quienes no la padecen. La palabra “depresión” se utiliza igualmente para describir una sensación normal o natural de tristeza, nostalgia o frustración, a la que todos estamos expuestos y que dura uno o dos días, y para indicar un importante desorden psiquiátrico que puede llegar a interferir gravemente con su vida cotidiana, y son cosas no relacionadas entre sí. Por ello, es frecuente que la gente pregunte al depresivo “por qué” está de mal humor y ofrezca recomendaciones de positividad, de buen rollo y de fuerza de voluntad por parte del depresivo, como lo haría con cualquiera que tuviera un motivo para estar triste o de mal humor.

Pero el depresivo puede no tener un motivo externo para su condición emocional, y ésta es mucho más profunda que una bajada de ánimo pasajera. El depresivo no necesita sólo buenos consejos, sino que requiere apoyo de medicamentos, al menos en la primera etapa de su tratamiento, y una psicoterapia adecuada para aprender a manejar la enfermedad. La depresión, desde el punto de vista médico, es un síndrome o conjunto de síntomas que incluyen tristeza patológica, decaimiento, irritabilidad, reducción en el rendimiento del trabajo e incluso dolores diversos, es una condición emocional perdurable (al menos dos semanas) y en alguna medida incapacitante. Hay varias formas distintas de la depresión identificadas por la psiquiatría.

Trastorno depresivo mayor - Es una combinación de síntomas que interfieren con la capacidad de una personas para trabajar, dormir, estuciar, comer y disfrutar de actividades que en otro momento le resultaban placenteras. La depresión mayor impide que la gente funcione normalmente y puede ocurrir una sola vez en la vida (episodio único) o, más frecuentementemente, ser recurrente a lo largo de la vida de la persona (recidivante).

Trastorno distímico – Llamado también “distimia”, lo caracterizan síntomas menos graves, que no son incapacitantes pero que duran mucho tiempo, dos años o más, y que puede estar marcada por algunos episodios de trastorno depresivo mayor.

Trastorno adaptativo o depresión reactiva – Depresión que ocurre en respuesta a un acontecimiento vital estresante y no sólo por causas internas.

La investigación sobre la depresión sigue adelante, y aún hay mucho por descubrir, de modo que las siguientes formas de la depresión no cuentan con un acuerdo pleno de los científicos en cuanto a su caracterización y definición.

Depresión psicótica – Ocurre cuando una afección depresiva grave se combina con alguna forma de psicosis, como la disociación de la realidad, alucinaciones e ilusiones.

Depresión postparto – Se diagnostica cuando una madre primeriza desarrolla un episodio depresivo mayor en el mes siguiente al parto. Se calcula que entre 10 y 15% de las mujeres sufren depresión postparto, y su tratamiento es fundamental debido a que en casos extremos puede llevar a graves alteraciones del comportamiento.

La depresión y la muerte

Uno de los más graves peligros de la depresión es que con frecuencia implica pensamientos recurrentes de suicidio, y facilita el que sus víctimas realicen efectivamente intentos de acabar con sus vidas, de modo que el tratamiento oportuno y adecuado puede ser, en sentido literal, una forma de salvarle la vida a quienes padecen depresión.

La depresión, en general, tiende a ocurrir en las mujeres con una frecuencia de casi el doble que en los hombres. Durante un tiempo, esto se atribuyó principalmente a factores de carácter cultural, pero estudios recientes del Instituto Nacional de la Salud Mental de Estados Unidos sugieren que los cambios en los niveles de estrógeno juegan un papel en la depresión. Sin embargo, es más frecuente que la depresión no se diagnostique correcta y oportunamente entre los hombres, en parte por cuestiones culturales que esperan mayor “resistencia” y “capacidad de sobreponerse” en los hombres que en las mujeres. Por tanto, la tasa de suicidios consumados en situación de depresión es cuatro veces mayor entre los hombres que entre las mujeres, pese a que los intentos de suicidio son mayores entre las mujeres, lo que sugiere que ellas acuden a él con más frecuencia como modo de llamar la atención a sus problemas, y ellos como genuinos intentos de terminar con su vida. Pero la depresión no sólo afecta psicológicamente, sino que aumenta el riesgo de sufrir enfermedad coronaria, y en el varón, los estudios indican que aumenta la tasa de mortalidad producida por la enfermedad coronaria sumada a un trastorno depresivo. Igualmente, la incidencia de la depresión aumenta en la tercera edad, y con ella los suicidios consumados. La depresión, resaltan los expertos no es una parte normal de la vejez, y debe ser tratada con la misma atención que si ocurre en otro momento de la vida.

No se sabe exactamente qué elementos causan la depresión, aunque se presume que es resultado de una combinación de factores genéticos, bioquímicos, medioambientales y psicológicos. En todo caso, las investigaciones realizadas hasta hoy señalan que las enfermedades o trastornos depresivos son desórdenes del cerebro. Sistemas como la resonancia magnética han permitido observar que el cerebro de los depresivos muestra un aspecto muy distinto del cerebro no depresivo”, mostrando un funcionamiento anormal en las áreas responsables de regular el humor, el pensamiento, el sueño, el apetito y el comportamiento. Además, sabemos que la depresión provoca un desequilibrio en los tres neurotransmisores primarios: serotonina, norepinefrina y dopamina. Esto sirve para entender por qué la “fuerza de voluntad”, la invitación a “pensamientos positivos” y los consejos amistosos pueden ser totalmente ineficaces para mejorar la situación emocional de un depresivo.

La depresión y la ansiedad


Con gran frecuencia, la depresión y la ansiedad ocurren juntos. El sentimiento de soledad, desesperanza y tristeza de la depresión pueden ocasionar temores y ansiedad en el paciente, ansiedad que a su vez fortalece la depresión, creando un círculo vicioso. El paciente con depresión y ansiedad puede sufrir ataques de pánico, que son episodios de miedo irracional extremo, pulso acelerado y falta de aire, o ver fortalecidas fobias como el miedo a los lugares cerrados o a algún animal. Es por ello que diversos tratamientos incluyen medicamentos que son antidepresivos y ansiolíticos, es decir, que combaten la ansiedad, ya sea en una sola formulación o mezclando dos o más medicinas que ataquen todos los síntomas del paciente.

mayo 03, 2008

La gravedad que no falla

El satélite “GOCE” de la Agencia Espacial Europea inaugurará la observación terrestre desde órbita, ayudando a conocer nuestro planeta, su gravedad y la circulación de las aguas oceánicas.

Imagen artística del satélite GOCE
(Imagen de la ESA)
En su canción “Just like Tom Thumb’s blues”, Bob Dylan cantaba: “Cuando estás perdido en Ciudad Juárez / y es Pascua también / y tu gravedad falla / y la negatividad no te saca adelante”. La pérdida de la gravedad era, claramente, un desastre de especiales consecuencias en la melodía, y lo sería en la realidad, pero parece infalible, y le da al universo cohesión y orden. Lo extraño es que seguimos sabiendo poco acerca de esta fuerza fundamental.

Aristóteles ya trataba de explicar los efectos de la gravedad (palabra que no usaban los antiguos griegos, por supuesto), diciendo que todos los objetos “trataban” de moverse a su lugar correcto en las esferas cristalinas de los cielos, y que los objetos se movían hacia el centro de la Tierra (suponemos que debido a que el centro de la Tierra es su lugar correcto, aunque ignoramos cómo concluyó esto Aristóteles) en proporción con su peso. Para los antiguos hindús, también, el peso era el elemento esencial, de modo que la caída dependía del peso del cuerpo que caía. De aquí se derivaba la idea aristotélica de que, siguiendo esa lógica, un objeto diez veces más pesado que otro caía diez veces más rápido, cosa que se aceptó durante un par de miles de años sin poner a prueba la idea. Cuando Galileo la puso a prueba, demostró que el peso era independiente de la velocidad de caída, por lo que, se pudo suponer después, es la masa del objeto hacia el cual se cae (la Tierra, en este caso) la que determina la velocidad de caída. Con esta idea, Isaac Newton desarrolló la Ley de la Gravitación Universal, que puso de cabeza todos los conceptos de la física y la consagró como ciencia.

Pero la descripción precisa de Newton sobre cómo ejercía sus efectos esta fuerza de atracción tampoco describía a tal fuerza con precisión. Era simplemente una atracción ejercida por la masa, nada más. Fue Albert Einstein quien, al desarrollar una teoría más amplia e incluyente que la de Newton, conocida como la teoría de la relatividad, propuso por primera vez un mecanismo de acción. La gravedad, en el universo según Einstein, es resultado de la curvatura del espacio provocada por la masa de los objetos, como si éstos estuvieran colocados sobre una membrana elástica, de modo que los que tienen más masa provocan una mayor curvatura y provocan que otros objetos caigan hacia él. El espacio de Einstein se curva en una dimensión adicional del universo que no podemos percibir, pero el ejemplo es claro en nuestras tres dimensiones. Si ponemos una bola de bolos en un colchón, curvará la superficie de éste de modo que si colocamos cerca de ella una bola menos masiva, como una de golf, la segunda “caerá” hacia la primera debido a la curvatura del espacio.

La explicación de Einstein parece correcta, aunque a nivel subatómico, en el mundo donde las leyes de la física se alteran y entra en acción la mecánica cuántica, la gravedad se describe de modo distinto, y los físicos de las últimas décadas se han dedicado a resolver el difícil problema de unificar las distintas teorías y las explicaciones de las fuerzas fundamentales (electromagnetismo, gravedad, fuerza nuclear fuerte y fuerza nuclear débil) en un solo marco conceptual, que sería la Gran Teoría Unificada, o la Teoría de Todo.

Mientras se resuelven los temas teóricos, sin embargo, sigue siendo necesario conocer a fondo el principal campo gravitatorio que nos afecta, el de nuestro propio planeta, investigarlo, estudiarlo con la más avanzada tecnología. Y allí entra el satélite GOCE.

Un logro singular para la ESA
El GOCE (siglas en inglés de Explorador de la Circulación Oceánica y de Gravedad) está diseñado para proporcionar modelos únicos del campo gravitatorio terrestre y del geoide, es decir, de la forma de la Tierra. GOCE es el primer satélite de las misiones Earth Explorer, diseñadas para proporcionar a un coste moderado una respuesta rápida a temas científicos importantes, usando tecnologías de vanguardia. Programado para lanzarse en mayo o junio, será una herramienta que medirá la gravedad de nuestro planeta. Ya que la atracción gravitacional disminuye con la distancia, era indispensable que el satélite viajara lo más bajo posible para hacer las mejores y más fiables mediciones, para lo cual se situará en principio en órbita a una altura de 270 kilómetros. Esto presentó a los diseñadores un segundo problema: a esa altura, el satélite encontrará restos de atmósfera que frenarán su viaje orbital que será sincrónico con la posición del sol sobre nuestro planeta. Para no caer, el GOCE requiere contar con motores, algo desusado en los satélites hechos por el hombre, y los mejores motores posibles para esta misión son los impulsores iónicos de reciente desarrollo.

El diseño exterior (que incluye alerones para dirigir la nave en la escasa atmósfera, paneles solares y una forma aerodinámica habitualmente innecesaria por la falta de aire), la precisión de sus instrumentos, los motores y la visión de eficiencia que ha dominado el concepto de GOCE ha hecho que sea conocido ya como “el Ferrari espacial”. Las joyas tecnológicas del GOCE incluyen los aparatos diseñados para medir la atracción gravitacional de la Tierra con una precisión sin precedentes, tomando en cuenta el movimiento del satélite, de los instrumentos y de toda interferencia posible. Así, cada uno de los tres pares de acelerómetros que conforman el principal instrumento del satélite puede medir variaciones de una parte en 10.000.000.000.000 (una billonésima) de la gravedad que percibimos en la Tierra, una sensibilidad 100 veces superior a los acelerómetros utilizados en el pasado. Con sus datos, meteorólogos, geodésicos y geógrafos tendrán una idea más clara de cómo es nuestro planeta.

Los impulsores iónicos

Los impulsores iónicos, que la ESA utilizó por primera vez en la misión a la Luna Smart-1 en 2006 funcionan con una corriente eléctrica que fluye a través de un campo magnético con la que se acelera un haz de iones (átomos con carga eléctrica, de xenón en el caso del GOCE) expulsándolos de la nave espacial. El impulso que imparten es muy pequeño, apenas suficiente como para sostener una tarjeta postal en el aire, pero como puede ser un impulso continuado durante larguísimos períodos con muy poco combustible, los impulsores iónicos se consideran la mejor opción para misiones muy largas (como fuera del sistema solar) o que, como en el caso del GOCE, requieren relativamente poco impulso para funcionar. EL GOCE, que sólo pesa 1.100 kg., lleva únicamente 40 kg. de xenón como combustible que funcionará con la corriente eléctrica de los paneles solares.