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

enero 31, 2009

Europa en el espacio en 2009

La Agencia Espacial Europea, el mayor esfuerzo cooperativo para la exploración del espacio enfrenta uno de sus años más activos y apasionantes.

Ante la carrera espacial emprendida por la Unión Soviética y los Estados Unidos como parte de la propaganda de la Guerra Fría, Europa se encontró ante el problema de no contar con los recursos, tanto económicos como humanos, para competir con las dos superpotencias, al tiempo que tenía la necesidad de no quedarse atrás en la exploración del espacio.

Después de que la URSS sorprendiera al mundo el 4 de octubre de 1957 con el lanzamiento del Sputnik, dos científicos europeos, los físicos Edoardo Amaldi, italiano, y Pierre Victor Auger, francés, decidieron convocar a científicos de ocho países para proponer la creación de una organización espacial de Europa Occidental para aprovechar los beneficios que claramente se derivarían del conocimiento del espacio. Las reuniones comenzaron en 1961 y en 1964 se fundaron oficialmente la ELDO, con la misión de desarrollar un sistema de lanzamiento, y la ESRO, organización europea de investigación espacial. Estas dos organizaciones se fusionaron en 1975 en la Agencia Espacial Europea, o ESA por sus siglas en inglés, que hoy cuenta con una flotilla de vehículos de lanzamiento utilizados para poner en órbita satélites y ha participado en la investigación del espacio y en la construcción de la Estación Espacial Internacional.

En este proyecto, que en muchas formas es el esfuerzo internacional más importante de la historia, donde se unen numerosos países, la ESA ha participado con 12 de sus 17 países miembros, contribuyendo con el módulo de laboratorio científico Columbus y el módulo de observatorio Cupola. Además, en 2008 puso en operación su vehículo de transferencia automatizado (ATV) “Jules Verne”, el transporte automático para reabastecer la Estación Espacial Internacional.

En 2009, los proyectos de la ESA son extremadamente ambiciosos.

Éste será el año en que se lance por primera vez el cohete Vega, destionado a poner en órbita cargas mucho más pequeñas que el Ariane 5 (de 1.5 toneladas métricas a una órbita de 700 km de altura). Las cargas pequeñas han tenido problemas para encontrar medios adecuados para colocarse en órbita, sobre todo cuando más países y universidades de todo el mundo están esforzándose por tener en órbita experimentos en espacios limitados y de pesos muy bajos para optimizar sus recursos. Vega es parte de la política que ha establecido Europa para tener “acceso garantizado” al espacio.

Igualmente, en el primer semestre del año se lanzará el observatorio espacial Herschel de la ESA, un gigantesco telescopio cuya observación en las bandas infrarroja y submilimétrica le permitirán ver a través del polvo que oculta las fases iniciales de la formación estelar y planetaria. Su espejo de 3.5 metros de diámetro es mayor que el del telescopio Hubble. Su objetivo es el estudio de la formación de galaxias en los inicios del universo y su evolución, la formación de estrellas y la composición química de las atmósferas y superficies de los cuerpos del Sistema Solar, además de analizar la química molecular de todo el universo.

Junto con el Herschell se lanzará el satélite Planck, un observatorio diseñado para estudiar la radiación cósmica de microondas de fondo, conocida como la “primera luz” del universo, el eco aún perceptible del Big Bang. El Planck estudiará así las diversas hipótesis sobre las primeras etapas del universo y el origen de la estructura que tiene el cosmos en la actualidad.

2009 marcará además una nueva etapa de la colaboración de la ESA con la organización espacial rusa, cuando los cohetes Soyuz empiecen a lanzarse desde el espaciopuerto europeo situado en Kourou, el la Guayana Francesa. La ubicación de este espaciopuerto se debe a que los cohetes lanzados desde puntos cercanos al ecuador reciben un impulso favorable de la rotación terrestre, de modo que los Soyuz lanzados desde Kourou tendrán mayor capacidad de carga que los que se lanzan desde el cosmódromo de Baikonur, en Kazajstán.

En mayo de 2009, el comandante belga de la ESA Frank de Winne partirá en su segundo viaje a la Estación Espacial Internacional, a la cual voló en 2002 como ingeniero de vuelo. En esta ocasión, viajará en una Soyuz TMA-15 y encabezará la expedición 21 de la Estación Espacial Internacional, de la que será el primer comandante europeo, durante un período de seis meses en el cual tendrá a su cargo una tripulación de cinco personas.

El programa Planeta Viviente de la ESA, que consta de seis misiones ya definidas y está abierto al desarrollo de nuevos proyectos, tiene por objeto la realización de observaciones de la Tierra que nos ayuden a comprender mejor nuestro planeta

El 11 de marzo, de no haber cambios, la ESA lanzará un satélite capaz de analizar el campo gravitacional de la Tierra y determinar con más precisión que nunca la forma exacta de nuestro planeta, el geoide, así como estudiar la velocidad y dirección de la circulación de las corrientes océanicas. Este satélite, denominado GOCE, será el primero de una serie de exploradores de la Tierra que la ESA pondrá en el espacio como parte de su programa Planeta Viviente.

El segundo satélite del programa es la misión Humedad del Suelo y Salinidad Oceánica, SMOS, previsto para el primer semestre del año, que observará la humedad del suelo en las masas terrestres del planeta y la salinidad de los océanos para ayudarnos a entender el ciclo del agua en la tierra y los patrones de circulación oceánica.

En junio se lanzará la misión de Dinámica Atmosférica Aeolus, el primer sistema capaz de realizar la observación del perfil de los vientos en todo el planeta y que proporcionará información fundamental para mejorar la previsión del tiempo. La idea es contar con observaciones que permitan a los científicos crear modelos complejos de nuestro medio ambiente para predecir mejor su comportamiento.

Finalmente, la misión Cryosat-2, que ocupa el lugar de la primera misión Cryosat destruida en su lanzamiento en 2005, tiene por objeto la observación del espesor de las masas de hielo en el mar y en los glaciares montañosos utilizando un altímetro de radar, algo de gran importancia para evaluar los efectos reales del cambio climático.

Los vuelos humanos


El éxito del ATV ha motivado que los países miembros de la ESA pongan en marcha los estudios para diseñar con base en el ATV una nave espacial logística capaz de llevar tripulantes a la Estación Espacial Internacional y traerlos de vuelta en lo que se conocería como el vehículo de reentrada avanzado (ARV). Este proyecto, así como el aún incipiente sueño de una misión europea tripulada a Marte, conforman los posibles pasos de los viajes espaciales tripulados de la agencia europea.

enero 24, 2009

Los enemigos de Darwin

Charles Darwin
Los 150 años de la publicación de la obra fundamental de Darwin son también 150 años de debate, controversia y ataques por parte de ciertos sectores religiosos contra lo que la biología nos enseña.

La controversia vigente entre la visión religiosa de la vida y la explicación científica de su evolución era algo que Darwin esperaba, quizá no con la violencia que se dio. Cuatro días antes de que El origen de las especies por medio de la selección natural saliera a la venta, una reseña atacó a la obra por implicar que el hombre procedía de los monos, y por creer que el hombre “nació ayer y perecerá mañana”.

La idea de que las especies cambiaban al paso del tiempo estaba en ebullición en la primera mitad del siglo XIX. Ver, como Darwin, a las distintas especies de pinzones de las Galápagos, adaptadas a distintos nichos ecológicos y necesidades de la supervivencia, sugería que todos procedían de un ancestro común, y habían cambiado para adaptarse a distintos entornos.

La idea de la transmutación de las especies era rechazada por parte del estamento religioso y favorecida por los científicos. Pero aún podía ser aceptable en la visión religiosa. Leifchild, autor de la reseña contra Darwin, expresaba: ”¿Por qué construir otra teoría para excluir a la Deidad de los actos de creación renovados? ¿Por qué no admitir de una vez que las nuevas especies fueron introducidas por la energía Creadora del Omnipotente?”

Entonces, parte del enfrentamiento inicial no era la evolución en sí, sino que Darwin propusiera la selección natural como su motor y que afirmara que dicha selección natural actuaba sobre todos los seres vivos, incluido el ser humano. Pero las controversias e insatisfacciones sobre la obra del naturalista han cambiado a lo largo del tiempo. Hoy en día, el creacionismo religioso pone en duda la existencia misma de la evolución, además de debatir no el origen de las especies, sino el de la vida misma.

El debate disparado por la publicación del libro el 24 de noviembre de 1859 se animó con reseñas negativas no firmadas como la del Obispo de Oxford, Richard Wilberforce, o la que The Times publicaba apoyando a Darwin y cuyo autor no acreditado era Thomas H. Huxley, quien se ganaría el mote de “El Bulldog de Darwin” en un debate organizado por la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia en el que participaron tanto el obispo Wilberforce como Huxley. Los argumentos de Wilberforce terminaron preguntando si Darwin se consideraba descendiente de un mono por parte de su padre o de su madre. Thomas Huxley aprovechó la oportunidad y respondió que él no se avergonzaría de tener como ancestro a un mono, pero sí le avergonzaría verse conectado a un hombre utilizaba mal sus grandes talentos para tratar de ocultar la verdad. El golpe de efecto fue enorme.

La confrontación de ciertas visiones religiosas con los descubrimientos de Darwin ha tenido su más aguda expresión en los Estados Unidos, logrando, por ejemplo, que el estado de Tennessee prohibiera en 1925 enseñar que el hombre procede de animales inferiores. Como protesta, el profesor de instituo John Scopes se hizo arrestar por enseñar la evolución del hombre y fue juzgado en el “Juicio Scopes” o “Juicio de los Monos” de 1926, donde el fiscal y enemigo de la evolución William Jennings Bryant se enfrentó al defensor Clarence Darrow.

Darrow llamó a Bryant como “testigo experto de la defensa”, una acción legal sin precedentes, para que ilustrara al tribunal sobre la historicidad de la Biblia. El enfrentamiento favoreció a Darrow aunque, en última instancia, Scopes perdiera el juicio porque, claramente, había violado una ley. El efecto dramático del juicio sería profundo en los Estados Unidos, llegando a ser dramatizado en el teatro y el cine como Heredarás el viento, película donde Spencer Tracy hace el papel del sosías de Darrow y Frederic March interpreta a William Jennings Bryant.

En Estados Unidos, la guerra de algunos fundamentalistas contra la enseñanza de la evolución continúa con especial fuerza, y se puede decir que los movimientos creacionistas de distintos países y religiones obtienen su impulso, así sea para diferenciarse de ellos, de los creacionismos estadounidenses. En el extremo de éstos encontramos la idea de la Tierra Joven, que acepta la Biblia verbatim afirmando que el universo fue creado hace alrededor de 6.000 años, con lo cual se opone a la biología evolutiva y también a la física y la cosmología, la geología, la paleontología y otras disciplinas.

La forma más reciente y conocida de creacionismo es el llamado “Diseño inteligente”, que afirma que la evolución no está dirigida por leyes naturales, sino que es “evidente” que las especies y ciertos órganos han sido diseñados por una “fuerza” inteligente que no suelen llamar directamente Dios para intentar presentarse como una alternativa respetable. Surgió fundamentalmente como reacción a los tribunales estadounidenses cuando prohibieron la enseñanza de la creación según los relatos religiosos como si fueran ciencia.

Aunque la comunidad científica claramente define a estos intentos como pseudocientíficos, han logrado tener cierta relevancia en debates al interior de los consejos escolares que controlan los planes de estudios de modo autónomo en ciudades, distritos escolares, estados o provincias de los Estados Unidos, intentando expulsar de las aulas los conceptos esenciales de la biología evolutiva y sustituirlos por enseñanzas religiosas que quizás estarían mejor en los espacios de la casa y la iglesia.

En todo caso, el profundo significado de la labor de Charles Darwin sigue demostrándose por la intensidad del debate. Darwin demostró contundentemente que el universo viviente es tan ordenado, tan sujeto a leyes y tan comprensible por medio de la ciencia como el universo de la química y la física, y que el hombre es parte de ese universo viviente sin ningún privilegio. Los 150 años transcurridos desde la publicación de El origen de las especies no han hecho sino confirmar estos hechos. Si Galileo demostró que la Tierra no es el centro del universo, Darwin demostró que el hombre no es sino parte de un todo viviente. Algunos no perdonan todavía a ninguno de estos dos pilares del conocimiento.

Otras religiones


El catolicismo evitó en general el enfrentamiento y guardó sus distancias respecto a Darwin, afirmando únicamente que el ser humano es una “creación especial” distinta del resto de los animales. Esta posición fue ratificada en 1996 por Juan Pablo II y el Vaticano sostiene que el creacionismo “no es ciencia”. Esta posición coincide curiosamente con la del judaísmo, que considera, en un breve resumen, que “si hay selección natural, es porque Dios la quiere”. Tanto en el mundo católico como en el judío, los adversarios de Darwin son una minoría.

enero 17, 2009

Ciencia al estilo estadounidense

Uno de los líderes mundiales en producción de ciencia y tecnología, además de ser el país más poderoso en lo militar y económico, sigue respondiendo por la mayor parte de la investigación mundial.

59 premios Nobel de química otorgados a ciudadanos estadounidenses, 81 de física y 90 de medicina y fisiología dan testimonio de la preeminencia estadounidense en el conocimiento científico de este siglo. No todos estos científicos nacieron en Estados Unidos. Muchos fueron a ese país por muy diverswos motivos, políticos, filosóficos, económicos o académicos, atraídos por sus universidades, sus recursos para la investigación y una atmósfera no hostil en general a las tareas científicas, aunque en la sociedad estadounidense haya como contrapeso una actitud antiintelectual, de sospecha respecto de la ciencia y los científicos.

Los orígenes

Los colonos europeos que llegaron a lo que hoy son los Estados Unidos no sólo encontraron la libertad religiosa que anhelaban. Encontraron además una gran cantidad de espacio disponible, un bien escaso en Europa.

Para muchos estudiosos, la Peste Negra del siglo XIV, que acabó con entre el 30 y el 60% de la población europea, fue uno de los detonantes de la revolución científica que se haría evidente en la Europa del Renacimiento. El hecho de que el fervor religioso no hubiera podido contener el avance de la peste, abriendo la puerta a la razón por sobre la fe, la tierra que quedó disponible a la muerte de sus propietarios, el aumento del valor de la mano de obra por su súbita escasez, son algunos los elementos que dan sustento a esta interpretación. Y ni entonces ni después los europeos habían visto espacios libres tan vastos como los que de las nuevas tierras.

El grupo inicial de la colonia de Plymouth, Massachusets, era una congregación religiosa que consideraba irreconciliables sus diferencias con la iglesia anglicana oficial en Inglaterra y emigró primero a y posteriormente al nuevo mundo.

Esta colonización fue muy distinta de las conquistas tradicionales, que utilizaban la mano de obra de los habitantes subyugados. Los peregrinos ingleses no pensaban volver ricos y triunfadores, como esperaban hacerlo muchos españoles y portugueses, sino que habían iniciado un viaje sin retorno. En parte por ello, procedieron a desplazar y aniquilar a los habitantes originarios para tomar posesión plena de sus tierras sin incluirlos en su gran plan.

El aislamiento respecto de Europa, la falta de mano de obra y el espacio que permitía a cada familia tener tanta tierra como pudiera trabajar, fueron motores del desarrollo de tecnologías novedosas y de la rápida adopción de toda forma de mecanización o avance agrícola procedente de Europa, como fue el caso del taladro de semillas y las innovaciones en el arado introducidas por el británico Jethro Tull a principios del siglo XVIII.

Un país fundado por científicos

Dos de los hombres que fundaron Estados Unidos, que concibieron su independencia y su surgimiento según los ideales de la ilustración, eran, entre otras cosas, hombres de ciencia. Benjamín Franklin demostró que los relámpagos son una forma de electricidad y fue responsable de numerosos inventos como las gafas bifocales además de promover el sistema de bibliotecas públicas de las colonias, mientras que Thomas Jefferson, estudiante de la agricultura, llevó a América varios tipos de arroz, olivos y pastos. Otros científicos de las colonias británicas estuvieron implicados en la lucha por la independencia.

Esto se reflejó en la Constitución promulgada en 1787, que establece que el Congreso tendrá potestad, “para promover el avance de la ciencia y las artes útiles”. Esta disposición se reflejaría más adelante tanto en la Revolución Francesa de 1789 como en las constituciones de los países americanos que obtuvieron su independencia a principios del siglo XIX.

La ciencia y la tecnología se vieron estrechamente vinculadas a los avances económicos del nuevo país, lo que se ejemplifica en la invención del elevador de granos y el silo elevado de Oliver Evans, de mediados de la década de 1780, o la desmotadora de algodón de 1789. La fabricación de armas requirió generar conceptos como la división del trabajo, las piezas intercambiables y tornos capaces de hacer de modo repetible formas irregulares.

El siglo XIX

En el siglo XIX Europa conservó su liderazgo en la ciencia y la tecnología, tanto que fue en Inglaterra donde William Whewell acuñó precisamente el término “scientist” o científico. Pero en Estados Unidos empezaron a aparecer personajes dedicados a resolver tecnológicamente sus problemas peculiares, como Samuel Colt, inventor del revólver, Samuel Morse, creador del telégrafo que patentó en 1837 o Charles Goodyear, que descubrió la vulcanización del caucho.

No todos los avances tecnológicos estadounidenses eran de tanta entidad, y por ello llama la atención que un producto tan humilde como el alfiler de seguridad o imperdible, creado por el neoyorkino Walter Hunt en 1849, haya sobrevivido al telégrafo en cuanto a su utilización cotidiana continuada.

La gran mayoría de los científicos estadounidenses del siglo XIX son inventores, personajes eminentemente prácticos como Elisha Graves Otis, inventor del freno de seguridad de los elevadores que permitió que se construyeran edificios de gran altura o “rascacielos”. La teoría científica parecía ser, únicamente el trampolín para obtener aparatos, inventos, patentes, aplicaciones prácticas de éxito comercial que cambiaran la forma tradicional de hacer las cosas.

El epítome de este inventor es, sin duda alguna, Thomas Alva Edison, por su sistema, su capacidad empresarial (en ocasiones rayana en la deslealtad) y su productividad, merced a la cual al morir tenía a su nombre 1.093 patentes diversas en Estados Unidos, y otras en el Reino Unido, Francia y Alemania. Además de sus inventos más conocidos, como la bombilla eléctrica comercialmente viable, la distribución de la energía eléctrica o el fonógrafo, Edison realizó numerosas aportaciones en terrenos tan diversos como la electricidad, la minería y la labor científica en sí, al establecer el primer laboratorio científico destinado a la búsqueda de innovaciones, donde trabajaron numerosos científicos cuyos logros se patentarían siempre a nombre de Edison.

La inmigración científica

El vasto espacio libre de Estados Unidos permitió que el país se abriera, en distintos momentos, a movimientos migratorios para satisfacer su hambre de mano de obra y, también, de cerebros innovadores y originales. Así, cuando el químico inglés Robert Priestley, descubridor del oxígeno y perseguido político se refugió en el nuevo país en 1794, inició un flujo que aún no ha cesado.

El primer inmigrante científico famoso del siglo XIX es, probablemente, Alexander Graham Bell, inventor del teléfono, que llegó desde Escocia en 1872, mientras que Charles Steinmetz arribó procedente de Alemania en 1889 y posteriormente desarrollaría nuevos sistemas de corriente alterna.

Pero fue la llegada de Adolfo Hitler al poder en Alemania en 1933 la que produjo la mayor y probablemente más enriquecedora ola de inmigración científica a los Estados Unidos, teniendo como uno de sus primeros protagonistas a Albert Einstein. Con el apoyo del genio judío-austríaco, gran número de físicos teóricos alemanes, tanto de ascendencia judía como simples antinazis, abandonaron Alemania y otros países ocupados para ir a Estados Unidos, entre ellos el húngaro Edward Teller, que sería el principal arquitecto de la bomba atómica estadounidense, y el físico danés Niels Bohr. A ellos se unió el más importante teórico italiano de entonces, Enrico Fermi. A partir de este momento, el predominio de los Estados Unidos en los terrenos de la ciencia se volvió indiscutible y lo sigue siendo.

Antes y después de ese momento, sin embargo, el flujo de inteligencias extranjeras a los laboratorios y universidades estadounidenses nunca cesó, como lo ejemplifica en España el Premio Nobel de fisiología y medicina Severo Ochoa, que llegó a Estados Unidos en 1941 y se hizo ciudadano de ese país en 1956. Dado que era ciudadano estadounidense cuando se le concedió el Premio Nobel en 1959, él es uno de los 90 premios de su especialidad que se mencionan al inicio de este recorrido. La inmigración científica no sólo le ha aportado a los Estados Unidos el conocimiento y las patentes de numerosos hombres y mujeres, sino también el reconocimiento.

Las paradojas

Las paradojas de la actitud estadounidense hacia la ciencia están ejemplificadas por dos fenómenos que son expresión de conflictos recurrentes.

De una parte, los movimientos religiosos creacionistas que pretenden desvirtuar, cuando no expulsar de las aulas, los conocimientos reunidos por la biología evolutiva en los últimos 150 años porque consideran, basados en su interpretación literal de la Biblia, que contradicen la verdad revelada y por tanto deben ser combatidos e incluso prohibidos. Ejemplo temprano de esto fue el famoso Juicio Scopes de 1926, donde un profesor de instituto decidió desobedecer una ley que prohibía enseñar las teorías no bíblicas del origen de las especies en escuelas públicas. El caso dio origena una obra de teatro que fue llevada al cine con el título “Heredarás el viento”, con Spencer Tracy y Fredric March.

De otra parte, cuando las visiones de la ciencia se oponen al desarrollo económico y al bienestar de la industria y el comercio, suelen verse bajo asedio cuando no simplemente despreciadas. La negativa gubernamental y social a reconocer la relación que se había hallado entre el tabaco y el cáncer de pulmón, es uno de los más claros ejemplos, como lo ha sido recientemente la negativa de los presidentes William Clinton y George W. Bush de ratificar el Protocolo de Kyoto para la reducción de la emisión de gases de invernadero, y el movimiento ideológico que pretende negar sin someterla a análisis la observación científica de que existe un proceso de cambio climático y que la actividad del hombre a través de la emisión de gases de invernadero es al menos en parte uno de los factores que están provocando o acelerando dicho cambio.

Pero hay un tercer factor, un temor a “saber demasiado” y a “jugar a ser dios” que el científico, escritor e inmigrante Isaac Asimov caracterizó como “el complejo Frankenstein”, y que permea la cultura popular estadounidense, la máxima promotora de la idea del “genio malévolo” y el “científico loco” que generalmente quieren “apoderarse del mundo”. La caricatura de una parte revela percepciones sociales y de otra las refuerza, agudizando las contradicciones de la sociedad estadounidense ante la ciencia y los hombres y mujeres que la hacen.

El proyecto científico de Barack Obama

Uno de los aspectos que han identificado y destacado a Barack Obama es que cuenta con un programa claro en cuanto a la ciencia y su promoción. Es un hecho que pese a la preeminencia científica del país, los alumnos estadounidenses se desempeñan peor en asuntos científicos que la mayoría de los 57 países más desarrollados, situándose en 29º lugar en cuanto a ciencia y en 35º en matemáticas, muy por debajo de líderes como Finlandia, Corea, Japón, Liechtenstein y Holanda.

Ante ello, Obama ha planteado en su proyecto la necesidad de asegurarse de que todos los niños de las escuelas públicas estén equipados con las habilidades necesarias de ciencia, tecnología y matemáticas para tener éxito en la economía del siglo XXI. Se propone así fortalecer la educación matemática y científica en general, incentivar el aumento de titulaciones en ciencias e ingeniería y aumentar la presencia de las mujeres y las minorías étnicas en el mundo de la ciencia y la tecnología.

Pero la propuesta más revolucionaria de Barack Obama es, precisamente, la más solicitada por los científicos de todo el mundo a sus gobiernos: más recursos, más inversión que a la larga, sin duda alguna, redituará beneficios a los países que se comprometan con ella. En concreto, el presidente entrante propone duplicar el financiamiento de la federación para la investigación básica en ciencias.

Barack Obama se propone igualmente mantener a Internet como un espacio abierto y neutral, y aprovechar las nuevas tecnologías para “llevar al gobierno (de Estados Unidos) al siglo XXI” mediante el uso de la tecnología, obteniendo ahorros, mayor seguridad y mayor eficiencia echando mano de los elementos que ya están disponibles.

Pero, sobre todo, Barack Obama ha afirmado que “las buenas políticas en Washington dependen de sólidos consejos de los científicos e ingenieros del país”, y se ha comprometido a “restaurar el principio básico de que las decisiones de cobierno deberían basarse en la mejor evidencia científicamente válida que tengamos disponible y no en las predisposiciones ideológicas de funcionarios de dependencias o personas designadas políticamente”. De este principio, ciertamente, podrían beneficiarse numerosos gobiernos que cierran los ojos a los hechos para servir a sus convicciones, por irracionales que puedan resultar.

Estas propuestas le ganaron a Barack Obama el apoyo electoral de 60 científicos galardonados con el premio Nobel en la carrera electoral. Entre las muchas expresiones de idealismo y capacidad de soñar que evidentemente ha logrado despertar entre sus simpatizantes, ésta no es la menos importante, sobre todo porque el liderazgo de Estados Unidos y su fuerza política sin duda influirán en la forma en que otros gobiernos, sintonizados o no a la visión de Barack Obama, enfrenten sus propios problemas y necesidades en el terreno de la ciencia y la innovación.

enero 10, 2009

La ciencia de la música

Códice Manesse de principios del
siglo XIV.
(D.P. vía Wikimedia Commons)
Quizás sea la forma artística más popular del tercer milenio, pero durante grandes períodos históricos la música estuvo recluida la mayor parte del tiempo en las fortalezas de los poderosos.

En esta era de MP3 y acceso inmediato a toda la música que nos complace, de conciertos para todos los gustos y de todos los precios, de bailes y fiestas con música, de flujo musical continuo en lugares públicos, de radio y televisión, con frecuencia olvidamos que esta pasión del ser humano por la música no siempre pudo satisfacerse.

Antes del siglo XX, la música era un acontecimiento infrecuente y, por lo mismo, muy bienvenido. Se podía escuchar en fiestas populares, en grandes acontecimientos de la comunidad o el estado nacional, o gracias a la ocasional llegada de un músico trashumante. Lo que quedaba como oportunidad de disfrutar música eran infrecuentes conciertos públicos y la música que cada cual se podía dar a sí mismo cantando o tocando algún instrumento en sus ratos libres.

Los paleoantropólogos sólo pueden imaginarse, haciendo deducciones razonables con base en sus conocimientos, cómo se originó la música, y cómo la hicieron los primeros músicos humanos. ¿Empezó con el canto o con el silbido? No lo sabemos, pero sí tenemos datos que indican que el arco y la flauta fueron probablemente los primeros instrumentos. En los yacimientos paleolíticos se han encontrado huesos con perforaciones que habitualmente se identifican como flautas. Pero la historia escrita de la música empieza hace apenas unos 4.000 años, en escritos cuneiformes de la ciudad de Ur y en los Samavedas de la India.

La música, que los expertos definen como una forma de expresión que utiliza el ordenamiento de sonidos y silencios en el tiempo, encontró a sus primeros estudiosos, por así decirlo, en la antigua Grecia. La enorme importancia de la música en la vida cotidiana de la Grecia clásica, su presencia documentada en festivales religiosos, bodas, banquetes y funerales, la existencia de músicos profesionales con gran relevancia social (como en la actualidad) hacía inevitable que fuera también asunto de las cavilaciones filosóficas y las averiguaciones de la ciencia primigenia.

Si tensamos una cuerda entre dos barras o puentes hasta que produzca un sonido, una nota musical, y diseñamos una forma de “detener” o pisar la cuerda (por ejemplo, usando un trozo de vidrio o metal, o los propios dedos) descubriremos que al pisar la cuerda a la mitad de su ongitud vibrante obtendremos un sonido similar al original, la misma nota, pero una octava más arriba. Si, en cambio, pisamos la cuerda en un punto a los 2/3 de su lingitud, obtendremos una nota armónica con la original, una quinta perfecta. Y si pisamos a los 3/4 de la cuerda obtendremos un intervalo musical de una cuarta perfecta con relación a la nota original, también armónica. La quinta y la cuarta perfectas siempre han sido las consonancias más importantes de la música occidental.

Esta relación matemática entre las notas musicales y su armonía (a diferencia de su “disonancia”, el sonido estridente de dos notas no armónicas tocadas al mismo tiempo) fue descubierta, se dice, por Pitágoras alrededor del año 5000 antes de la era común. De aquí los griegos concluyeron que la relación entre el número y las armonías podía extenderse a la totalidad del universo, que conceptuaban igualmente armonioso y ordenado como una lira. Pero aunque ello no fuese estrictamente cierto, la implicación matemática de la música quedó fijada para siempre, y se ha confirmado una y otra vez. El famoso libro Bach, Escher, Gödel del académico Douglas Hofstadter, es el estudio clásico de la autorreferencia, y para analizarla echa mano del teorema matemático de Gödel, la obra gráfica de Maurits Cornelius Escher y la música de Johann Sebastian Bach, con los cuales expone conceptos esenciales de las matemáticas, la simetría y la inteligencia.

Más allá de las matemáticas de la música, esta expresión artística es una de las más importantes para nosotros, al menos en la actualidad. La historia de la música está llena de avances, invenciones y desarrollos tecnológicos que en su momento han sido, todos, asombrosos. Por ejemplo, la aparición del piano, cambió toda la música. Hasta ese momento, las cuerdas de los instrumentos de teclado eran pulsadas y no golpeadas, de modo que no se podía modular el volumen de los clavecines y espinetas utilizados por entonces. A fines del siglo XVII, Bartolomeo Cristofori creó en padua el “arpicémbalo piano e forte”, que golpeaba las cuerdas con mazos de fieltro de modo proporcional a la fuerza ejercida sobre las teclas, piano (suave) y forte (fuerte). De ahí en adelante, gran esfuerzo se dedicó a perfeccionar el piano consiguiendo más potencia para las grandes salas de concierto.

A veces no es conocimiento común que muchos instrumentos han tenido inventores, como el saxofón (creado opr Adolphe Sax en 1841) y no sólo genios que los perfeccionaron como hicieron los Stradivari con el violín, utilizando técnicas que aún no se han conseguido reproducir del todo. No se conoce, ciertamente, al inventor del instrumento más común de nuestro tiempo, y esencial en la historia de España: la guitarra, que encuentra sus orígenes cuando menos 3.300 años atrás, en el grabado en piedra representando a un bardo hitita con algo que ya tiene las características de lo que llamamos guitarra, ese instrumento que tiene entre sus antecesores al sitar indio, la kithara griega, la cítara latina y la quítara árabe antes de adquirir su forma actual a fines del siglo XVIII. Sí tiene inventor, sin embargo, la guitarra eléctrica de cuerpo sólido, o inventores: el guitarrista Les Paul, que aún vive, y el inventor grecoestadounidense Clarence Leonidas Fender. Ambos nombres siguen identificando a los dos modelos más populares de guitarra eléctrica, los que hicieron posible la música rock y sus múltiples derivaciones.

La ciencia y la tecnología detrás de la música, de modernos desarrollos como el violín o la gaita eléctricos, tienen la enorme ventaja de que, para disfrutar de nuestra música, ni siquiera tenemos que estar conscientes de ellas, ni de las relaciones matemáticas que hacen que nos resulte agradable una melodía o una armonía.

La reproducción de la música

La reproducción mecánica permitió que la música se convirtiera en patrimonio de todos, todo el tiempo, una historia que comenzó con la invención del fonógrafo por parte de Thomas Alva Edison en 1877, siguió con la aparición del disco fonográfico de pasta o vinilo, la radiodifusión y la cinta magnetofónica y ha llegado a la delirante popularidad que tiene hoy la reproducción de la música digitalizada y su compresión para hacerla manejable según el protocolo de compresión MP3, tan popular que a veces olvidamos que apenas surgió a mediados de la década de 1990.

enero 03, 2009

El vario contar del tiempo

Siempre hemos querido saber no sólo dónde estamos, sino cuándo, respecto del universo y de nosotros mismos. Pero un año no siempre ha durado un año.

Los ciclos que nos rodean captaron poderosamente captaron la atención de los seres humanos en los albores de la civilización. El día y la noche, las estaciones, los solsticios y equinoccios, el nacimiento y la muerte, la floración de las plantas, las mareas, las fases de la luna y otros.

Desde entonces, el hombre dedujo que el universo estaba sometido a un orden que podía comprenderse. Esta apreciación tenía sus propios peligros. De una parte, el hombre trató de encontrar orden y relación entre cosas que no los tenían. ¿Acaso no era posible que las entrañas de los animales tuvieran escrito de modo codificado el futuro del reino o el resultado de la próxima batalla? ¿Y la posición de las estrellas no podría indicar o causar que alguien se enamorara, triunfara en los negocios o se rompiera la nariz? Las supersticiones más diversas nacieron de este sueño de que todo estuviera interconectado de un modo predecible y comprensible. Es la llamada “magia representativa”, donde se espera que un hecho representado mágicamente, simbólicamente, como clavarle una aguja a un muñeco que representa a un enemigo, tenga el mismo efecto en la realidad.

De otra parte, estas mismas ideas de orden previsible provocaron el deseo humano de encontrar, de modo real y comprobable, las relaciones entre los distintos ciclos . La sucesión de acontecimientos en el sol y la luna, por ejemplo, debían tener alguna relación oculta, de modo que surgieron diversos intentos por conciliar el año solar y el año lunar, e incluso otros ciclos astronómicos diferentes. Éste es el origen de todos los calendarios humanos.

Uno de los calendarios más complicados de la antigüedad fue el maya, que es, de hecho, varios calendarios a la vez. Empieza con dos: el tzolkin, de 260 días, que regía el ceremonial religioso, con 20 meses de 13 días, y el haab, de 365 días, con 18 meses de 20 días y cinco días “sobrantes”. Al combinar, como ruedas dentadas, estos dos calendarios, se obtenía un ciclo mayor de 18.980 días, la “rueda calendárica” o siglo de 52 años presente en varias culturas mesoamericanas. Finalmente, los mayas tenían la “cuenta larga” de 5112 años, que partía del 11 de agosto del año 3114 del calendario gregoriano y terminará alrededor del 20 de diciembre de 2012, para reiniciarse al día siguiente. A estos calendarios se añadían la “Serie Lunar” de las fases de la luna y el “Ciclo de Venus” de 584 días, fundamentalmente astrológico.

El calendario hebreo, por su parte, es lunisolar, es decir, se basa en doce meses lunares de 29 o 30 días, intercalando un mes lunar adicional siete veces cada 49 años para no desfasarse demasiado del ciclo solar, y afirma iniciar su cuenta un año antes de la creación. Muy similar resulta, en su estructura, el calendario chino, con 12 meses lunares y un mes adicional cada dos o tres años, según determinadas reglas. Estas reglas no eran necesarias, sin embargo, para el abuelo del calendario gregoriano que empleamos en la actualidad: tenía un año de 12 meses lunares y se añadía por decreto un mes adicional cuando el desfase entre el año lunar y el solar era demasiado notable.

Los romanos tomaron y adaptaron su calendario del calendario lunar de los Griegos, con diez meses de 30 o 31 días para un año de 304 días y 61 días de invierno que quedaban fuera del calendario. Como primer año, eligieron el de la mítica fundación de Roma por parte de Rómulo y Remo. Para que todos los meses tuvieran días nones, lo que consideraban de buena suerte, Numa Pompilio añadió al final del año los meses de enero y febrero al final del año y cambió los días de cada mes para tener un año de 355, y sólo febrero tenía días pares: 28.

En el año 46 antes de Cristo según nuestro calendario, Julio César volvió a reformar el calendario, con 365 días y un año bisiesto cada cuatro años, en el que se añadía un día a febrero, y se determinó el 1º de enero como el comienzo del año, lo cual ya tiene un enorme parecido con nuestra cuenta de los días. Este calendario nació, al parecer, de la consulta con el astrónomo Sosígenes de Alejandría, conocedor del año tropical o año solar verdadero. El año juliano tenía así un promedio de 365 días y un cuarto de día, mucho más preciso que sus predecesores.

Sin embargo, el sistema de añadido de los días en años bisiestos no fue seguido con exactitud, de hecho, el que un año fuera o no bisiesto acabó siendo una decisión personal de sucesivos pontífices, y entre sus defectos de origen y el desorden de los bisiestos, el desfase entre el calendario y el año tropical se había vuelto problemático. Echando mano de un científico, el calabrés Aloysius Lilius, el papa Gregorio XIII promulgó el calendario gregoriano en 1582, con un sistema mucho más preciso de asignación de los años bisiestos de un modo complejo pero matemáticamente más exacto: “Todos los años divisibles entre 4 son bisiestos, excepto los que son exactamente divisibles entre 100; los años que marcan siglos que sean exactamente divisibles entre 400 siguen siendo bisiestos”.

La adopción del calendario gregoriano no fue inmediata salvo por España, Portugal, la Comunidad polaco-lituana y parte de Italia. Poco a poco, primero los países europeos y después el lejano oriente adoptaron este calendario como una representación adecuada del año, además de que unificaron los sistemas comerciales y las fechas históricas. Es bien conocido que Rusia no lo adoptó sino hasta después de la revolución soviética, de modo que el día siguiente al 31 de enero de 1918 (calendario juliano) fue el 14 de febrero. El último país en adoptarlo fue Turquía, bajo el mando modernizador de Kemal Ataturk, en 1926.

Sin embargo, en este muy preciso calendario tropical o solar, una serie de hechos nos recuerdan su origen lunar: las semanas de 7 días (duración de una fase lunar), los festejos de la Pascua y la Semana Santa (entre otras fechas litúrgicas), así como la Pascua Judía o el Año Nuevo Chino, se calculan según los antiguos calendarios lunisolares, aunque nunca se logró hacer coincidir, con precisión, el ciclo lunar y el del sol.

El problema del inicio


Dionisio el Exiguo calculó en Roma, por métodos que desconocemos, el año del nacimiento de Cristo, situándolo 525 años antes y propuso así una nueva forma de notación de los años en lugar de la que contaba por los años de reinado. La reforma se hizo popular al paso del tiempo y finalmente se adoptó hacia el siglo X. Hoy sabemos que, según los datos que tenemos, el nacimiento de Cristo, de ser un hecho histórico, pudo ocurrir en cualquier momento entre el 18 y el 4 antes de la era común. O sea que bien podríamos estar en el 2013 o incluso en el 2027.