¿Qué es la vida?

Así, con esa pregunta que no podemos contestar (solo emitir conjeturas), finaliza también la segunda parte de este trabajo

Moléculas esenciales para la vida en las Nebulosas

¿Cómo podríamos ensamblar una explicación científica de la génesis de la vida? A simple vista nos puede parecer una tarea sin esperanzas. No creo que buscar fósiles en las rocas más antiguas sea suficiente y nos ofrezca todas las claves necesarias. La mayoría de las delicadas moléculas prebióticas que dieron lugar a la vida habrán sido erradicadas por el inexorable paso del tiempo y la destructora entropía que todo en polvo lo convierte. Es posible, que podamos esperar el hallazgo de algún residuo químico ya degradado de aquellos organismos ancestrales a partir de los cuales evolucionó la vida celular que conocemos.

Claro que, aparte de los fósiles que podamos encontrar en las rocas, existe otra línea de evidencia que, de la misma manera, se remonta al pasado lejano y oscuro, pero que existe aquí y ahora, dentro de las formas de la vida presente. Los biólogos están convencidos de que ciertas reliquias de organismos antiguos siguen viviendo en las estructuras y procesos bioquímicos de sus descendientes, incluyéndonos a nosotros, los seres humanos.

Estudiando cómo funciona la célula moderna podemos tener una visión de los remanentes de la vida ancestral en acción –una molécula peculiar aquí, una reacción química singular allí, de la misma forma que unas monedas fuera de lugar, unas herramientas rústicas del pasado lejano o, cómo los montículos sospechosos que alertan al experimentado arqueólogo. Así, entre los intrincados procesos que tienen lugar dentro de los organismos modernos, sobreviven trazas de vida primordial que establecen un puente con nuestro pasado lejano. Analizando estas oscuras trazas, los científicos han comenzado a reconstruir los caminos físicos y biológicos que pueden haber llevado a la existencia de la primera célula viva.

De todas las maneras, incluso con tales claves bioquímicas, la tarea de reconstrucción seguiría siendo básicamente una conjetura si no fuera por el relativamente reciente descubrimiento de ciertos “fósiles vivientes”: microbios que habitan en ambientes extraños y extremos.

Estos denominados super-microbios, han sido y continúan  siendo intensamente investigados y según parece, van revolucionar la microbiología. Pudiera ser que estemos atisbando en estos microbios  poco convencionales algo próximo a los primitivos organismos que generaron toda la vida en la Tierra. Claves adicionales pudieran venir de la búsqueda de la vida en Marte y otros planetas, y del estudio de cometas y meteoritos. Reconstruyendo todas estas líneas de evidencia, quizá seamos capaces de deducir, al menos en líneas generales, de qué manera emergió la primera vida en el universo.

Muestras de diversos tipos de microorganismos extremófilos

Claro que, convendría saber, antes de abordar el problema de su origen, lo que la vida es. Hace menos de un siglo que muchos científicos estaban convencidos de que ese problema estaba a punto de ser resuelto. Los avances en la estructura de la materia a nivel atómico, y los avances en el saber de los componentes moleculares de la célula, elevó de manera excesiva la ilusión de los expertos que, con el paso del tiempo, no se plasmó en realidad, y, la vida, sigue siendo un gran misterio sin resolver.

Cuando vemos todos los parámetros que han tenido que concluir para que la vida esté presente… Nos da la sensación de que, el Universo, ¡Sabía que la vida tenía que venir! ¿Si no cómo sería contempladas tantas maravillas?

Los caminos recorridos por la Naturaleza para llegar hasta la Vida… No siempre han sido comprendido y, no pocos de esos pasos necesarios hasta llegar a nosotros, los seres inteligentes del planeta, quedan ocultos por las brumas del Tiempo

Una cosa está clara para mí, es posible que la materia, en sus distintas fases y por separado, nos pueda parecer que es algo inerte, pasivo, y hasta “torpe” que sólo suele responder cuando es requerida por fuerzas externas y, sin embargo, en ciertas circunstancias especiales, la materia parece tener una especie de “chispa interior” un algo que, a veces, se nos asemeja a una especie de “vida propia”. Todos conocemos de las transformaciones que, en ciertas condiciones y lugares, pueden producirse en la materia “inerte” que se transmuta en otra cosa muy distinta de lo que en principio era y, dicho cambio, si no es una especie de “extraña vida” ¿qué es lo que es?

Claro que, de ahí hasta lo que conocemos por ¡Vida!, el trecho es grande y en eso andamos. Buscamos incansables una explicación satisfactoria que nos diga lo que la vida es pero, el enigma continúa y los conocimientos se limitan a niveles locales de cuestiones muy concretas que, de ninguna manera, explican lo que queremos saber.

Sí, la vida es un gran misterio, y, me da la sensación de que, como el Universo es igual en todas partes… ¡Existen muchos mundos que la contienen! Pensar que en tan inmenso universo solo estamos nosotros y las especies que nos acompañan… ¿Es una barbaridad!

La ciencia continúa en su intento de dar respuesta a los misterios de los orígenes de la vida sobre la Tierra. Esta vez, un grupo de químicos cree haber dado con nuevas pistas sobre la aparición de las primeras moléculas como almacenes de información genética. Sus hallazgos aparecen publicados en la revista británica Nature.

La sensación que se percibe al profundizar en todo este complejo problema es el de que, todo ha surgido a partir del Caos, inmerso en una gran complejidad de factores que no siempre hemos podido comprender. Otra paradoja adicional de la vida concierne a la extraña conjunción de permanencia y cambio (¿o, es adaptación?). A este antiguo rompecabezas se suelen referir los filósofos como el problema del ser frente al devenir. El trabajo de los genes consiste en replicarse, en conservar el mensaje genético. Pero sin variación, la adaptación sería imposible y los genes finalmente se agotarán: adaptarse o morir es el imperativo que nos impone la Naturaleza.

Pero, ¿Cómo coexisten conservación y cambio en el sistema? Esta contradicción yace en el corazón de la biología. La vida florece en la Tierra debido a una serie de tensiones creativas que existen y son creadas por la propia Naturaleza y que, finalmente, se acoplan y compensan para que todo transcurra en armonía dentro de una rica variedad de cuyas reglas del juego, en realidad, no tenemos ni idea.

Muchos son los puntos en los que nos podríamos fijar para tratar de indagar lo que realmente pasó para que, en la Tierra, surgiera la vida.

 Imagen de satélite del Lago Acraman; Captura de pantalla de NASA World Wind

Por ejemplo, el lago Acraman (un gran lago seco, de forma aproximadamente circular y de unos treinta kilómetros de diámetro) situado en Australia del Sur, a doscientos kilómetros de Port Augusta, en el límite de la llanura de Nullarbaor, aunque nos pueda parecer como otro lago seco cualquiera, resulta que el Acraman no es un lecho lacustre ordinario.

Hace aproximadamente unos seiscientos millones de años, un meteoro gigante cayó del cielo y abrió un enorme agujero en lo que ahora es la península de Eyre. El agujero original media al menos noventa kilómetros de diámetro y varios de profundidad. El lago Acraman de hoy es todo lo que queda de aquella enorme cicatriz, un testigo mudo de un antiguo cataclismo de proporciones impresionantes. El daño físico causado por el impacto supera todo lo imaginable. ¡La caída de un pedrusco de cien mil millones de toneladas y varios kilómetros de diámetro!

Claro que, tal suceso, no fue un hecho aislado. Cada pocos millones de años un cometa o un gran asteroide golpea la Tierra y, cada vez hay más evidencia de que los impactos cósmicos han tenido una influencia capital en la evolución de la vida en el planeta al provocar extinciones en masa. Los impactos cósmicos no sólo han alterado el rumbo de la evolución, sino que también desempeñaron un papel crucial en el origen de la vida.

Este enorme crater irregular, de unos 3 kilómetros de diámetro es el Glosses Bluff, en Australia. Se calcula su edad en unos 140 millones de años. Ante acontecimientos como este, nos preguntamos: ¿Estamos seguros? ¡De ninguna manera¡ Y, sin embargo, sucesos como este pudo traer la vida a nuestro planeta.

Hasta hace poco tiempo, los científicos apelaban fundamentalmente a la química y a la geología en sus intentos de explicar la biogénesis. Se trataba a la Tierra como un sistema aislado. Pero en las últimas décadas se ha asumido que, la realidad, es que la Tierra es simplemente una parte de un todo y, siendo así (que lo es), hay que tener en cuenta la dimensión astronómica de la Vida. Para entender cómo empezó la vida, parece que tenemos que buscar respuestas en las estrellas.

Hasta Lucrecio, el poeta-filósofo romano, con algún poema, trató de convencernos de que no estamos solos en el Universo. Él argumentaba que si el Universo estaba hecho de átomos idénticos y sujeto a leyes universales de la Naturaleza, entonces los mismos procesos que dieron lugar a la vida en la Tierra deberían también dar lugar a la vida en otros mundos. El argumento se remonta al atomista griego Epicuro y es, muy convincente pero, de momento, no sabemos si es correcto.

Yo, hace tiempo que aposté por él, la vida debe estar presente ¡en tantos lugares!

Claro que todo esto, no responde a la pregunta:

¿Qué es la vida?

Emilio Silvera Vázquez

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Los astrónomos han confirmado mediante observaciones espectroscópicas que los átomos son realmente los mismos en cualquier lugar del Cosmos, Un átomo de Carbono en la galaxia Andrómeda es exactamente igual que un átomo de Carbono de la Galaxia Vía Láctea, son idénticos y también, idénticos, a los átomos de Carbono de la Tierra. Cinco elementos químicos desempeñan un papel estelar en la Biología terrestre:

Carbono

Oxígeno

Hidrógeno

Nitrógeno

Fósforo

Estos elementos están entre los más abundantes del Universo. Sin embargo, no siempre fue así. Hubo un tiempo, antes de que nacieran las primeras estrellas, que en el Universo todo era Hidrógeno y Helio, los materiales primordiales a partir de los cuales, pudieron surgir todos los demás en los hornos nucleares de las estrellas y en las explosiones supernovas.

  ¿La Vida? Sí es un delicado equilibrio que hace la Naturaleza para que pueda existir

Todas las leyes de la física nos muestran que la existencia y sostenimiento de la vida se asientan en equilibrios y medidas o cantidades específicas. La estructura general del universo, el lugar de la Tierra en el mismo, las características materiales de ésta –aire, luz, agua, etc.–, se basan en propiedades esenciales para nuestra supervivencia y, sobre todo eso… ¡El Carbono!

El carbono ayuda a regular la temperatura de la Tierra, hace posible la vida, es un ingrediente clave en los alimentos que nos sustentan y proporciona una fuente importante de energía para impulsar nuestra economía global. El ciclo del carbono es un viaje continuo desde la atmósfera al suelo terrestre y de vuelta

El Carbono es el elemento auténticamente vital. Merece un lugar de honor debido a una propiedad química única: los átomos de Carbono (como tantas veces expliqué aquí) pueden unirse para formar moléculas de cadena extendida, o polímeros, de variedad y complejidad ilimitadas. Las Proteínas y el ADN son dos ejemplos de dichas moléculas de cadena larga.

Hay que recordar que todas las especies que han vivido en la Tierra, sin excepción, están basadas en el Carbono

Si no fuera por el Carbono, la vida como la conocemos sería imposible. Probablemente sería imposible cualquier tipo de vida. Soy muy remiso (aunque no descarto nada), a que existan formas de vida que no estén basadas en el Carbono. De hecho, todos los seres vivos que conocemos que existen en la Tierra están, como nosotros, basados en el Carbono.

Concretan la primera detección de carbono en el Universo primitivo

Hasta el momento, los científicos pensaban que era imposible detectar este elemento en las estrellas más antiguas

Cuando el Universo “empezó” con el “Big Bang”, el Carbono estaba completamente ausente. El intenso calor del nacimiento cósmico impedía cualquier núcleo atómico compuesto. En lugar de ello, el material cósmico consistía en una sopa de partículas elementales tales como protones y neutrones que pudieron conformar los núcleos de átomos de hidrógeno. Sin embargo, a medida que el universo se expandía y enfriaba durante los primeros minutos, las reacciones nucleares transmutaron parte del hidrógeno en helio.

El proceso triple alfa es el proceso por el cual tres núcleos de helio (partículas alfa) se transforman en un núcleo de carbono. Esta reacción nuclear de fusión solo ocurre a velocidades apreciables a temperaturas por encima de 100 000 000 kelvin y en núcleos estelares con una gran abundancia de helio

Muchos millones de años más tarde, en las estrellas, por algo que se llama “proceso triple Alfa”, surgió el Carbono en el Universo. No siendo el tema aquí el de explicar como se llega en las estrellas  hasta el Carbono a partir del helio, seguiremos hablando de la química cósmica.

La Química es algo más que unos tubos de ensayo, y, está presente de manera natural por todo el espacio interestelar. Allá por los 70 me llamó poderosamente la atención el descubrimiento de moléculas de amoníaco y de agua en el espacio exterior. ¿Cómo llegaron a llí? Bueno, todos conocemos esas inmensas nubes estelares que llamamos Nebulosas y, en ellas, se producen, a partir de materiales sencillos, esos cambios que tan poderosamente llaman nuestra atención.

El timo de átomo más común en el universo, después del hidrógeno y el helio, es el oxígeno. El oxígeno puede combinarse con hidrógeno para formar grupos grupos oxhidrilos (HO) y moléculas de agua (H₂O), que tiene una marcada tendencia a unirse a otros grupos y moléculas del mismo tipo que encuentren por el camino, de forma que poco a poco se van constituyendo pequenísimasm partículas compuestas por millones y millones de tales moléculas. Los grupos oxhidrilo y las moléculas de agua pueden llegar a constitur una parte importante del polvo cósmico. Allá por el año 1965 se detectó por primera vez grupos oxhidrilo en el espacio y se comenzó a estudiar su distribución. desde entonces, se han encontrado allí, moléculas más, complejas que contienen átomos de carbono, de hidrógeno y de oxígeno. También átomos de calcio, sodio, potasio y hierro han sido detectados al observar la luz que dichos átomos absorben.

Alrededor de las nebulosas planetarias Tc-1 y M1-20, entre 600 y 2.500 años luz de la Tierra, un equipo de investigadores del Instituto e Astrofísica de Canarias(IAC) ha hallado por primera vez evidencias de fullerenos complejos, denominados «cebollas de carbono», las moléculas más complejas observadas hasta el momento en el espacio exterior. Un hallazgo que tiene importantes implicaciones a la hora de entender la física y química del Universo y del origen y composición de las bandas difusas interestelares (DIBs), uno de los fenómenos más enigmáticos de la astrofísica.

Algunas de las moléculas descubiertas en las Nebulosas son esenciales para la vida

Actualmente, la lista de las moléculas descubiertas en el espacio es larga y más de cien sustancias químicas la adornan, siendo muchas de esas moléculas interestelares orgánicas. La más abundante es el monóxido de carbono, pero también hay abundancia de acetileno, formaldehido y alcohol. También se han detectado moléculas orgánicas más complejas, tales como aminoácidos y HAP (hidrocarburos aromáticos policíclicos). Ahora está claro que no sólo abunda en todo el Universo elementos que favorecen la Vida, sino que también lo hacen muchas de las moléculas orgánicas realmente utilizadas por la vida. Con miles de millones de años disponibles para que la química cósmica pudiera generar dichas sustancias, ha habido tiempo más que suficiente para que estas se formen en las nubes moleculares gigantes de las que emergen las estrellas y los sistemas solares como el nuestro.

Nubes Moleculares Gigantes  en este caso (NGC 7822 en Cefeo). Colapsos gravitacionales, estrellas nuevas, vientos estelares, abundante radiación ultravioleta, todas esas fuentes de energías que dan lugar al nacimiento de estrellas nuevas, hacen también posible que, los materiales se mezclen y sufran mutaciones de simples a complejos y, a partir de ellos, nacen los nuevos sistemas planetarios y…¡la Vida!

Que en un principio, sin temor a equivocarnos podemos decir que la génesis de la vida ha sido posible a partir de lo que en el espacio pasó, ¿Qué duda nos puede caber? Incluso no se descarta que las semillas que trajeron la vida al planeta Tierra fueran transportadas por cometas que hicieron impacto en la Tierra regando de materiales biológicos el planeta que, miles de millones de años más tarde, evolucionaron y florecieron para surgir en sus formas diferentes.

           El cometa West, con sus colas de plasma y polvo

Los Cometas que a pesar de todo lo que sabemos de ellos, siguen siendo algo enigmáticos, incluso algunos que han sido minuciosamente observados durante siglos. Muchos son los que dicen que llevan la semilla de la Vida con ellos y, de vez en cuando, la siembran en algún planeta que, como la Tierra, recibe sus esporádicas visitas.

Mucho se podría hablar aquí de cómo llegaron a formarse los cometas a partir de aquella Nebulosa planetaria pero, no siendo el tema de hoy, lo dejaremos en lo que ya hemos explicado y que, de manera muy simple y general, os dará una idea de lo que en el Universo puede pasar y de cómo, todo se confabula para que la vida, sea posible.

En la parte primera hemos hablado de los super-microbios y de otras cuestiones que nos acercan al saber, al menos, de cómo hemos tratado de conocer el origen de la Vida en nuestro mundo, una pregunta que más o menos ha quedado contestada pero, a medias, toda vez que, contestar a la pregunta primera de… ¿Qué es la vida? no he podido, me faltan conocimientos para ello.

Para documentarme, he leído sobre el misterioso origen de la vida, he tratado de saber qué es la vida, he buceado en la historia de las moléculas antiguas, he dado un largo paseo por el Edén de los microbios y sus dominios, he tratado de estudiar lo que es el principio de generación biológica y química, a todo ello, he añadido meros conocimientos del hueco de entropía y la Gravedad como fuente de Orden, He querido saber sobre el árbol de la vida y me he querido enterar de qué hallaron los expertos en las rocas antiguas, qué fósiles había allí como huella de la vida del pasado, también procuré saber si era posible la generación expontánea y sobre “la sopa primordial”. Me interesé sobre el Azar en relación con el Origen de la Vida.

                              Los precursores de las primeras células procariotas

También sobre las células replicantes que nos trajeron la vida, el código genético de la reproducción, el ARN y el ADN. No me olvidé del polvo de Estrellas y de la Química cósmica para hacer posible una génesis a partir del espacio exterior y, en fin, muchos espacios y muchas razones más que me han llevado a conocer, lo que creemos que la vida es. Sin embargo, a pesar de todo eso, con algunos conocimientos más de los que tenía hace veinte o treinta años sobre el tema, sigo sin saber contestar la pregunta:

¿Qué es la Vida? ¿Quién puede contestar a eso?

Emilio Silvera Vázquez

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Nuestra libertad, es una ficción cerebral, siempre estamos atados por alguna responsabilidad que nos ata

Todo en nuestro Universo está determinado por fuerzas y constantes de las que dependen todo lo que sucede. Nada es ajeno a esos parámetros que definen hasta la vida. Y, dichas leyes, nos supeditan y determinan muchas facetas d nuestra vida.

Todo, en nuestro Universo, está determinado por unas fuerzas y unas constantes de cuyos números depende todo lo que aquí sucede, sin excluir el comportamiento y evolución de nuestras mentes que, al igual que el propio universo, no deja de expandirse y crecer para que, algún día, muy lejos en el fiuturo, se pueda fundir con la materia expresada en su más alto grado: ¡La Luz! Todo en el Universo es energía y, nosotros, también.

Estamos determinados, como el resto del Universo, por las leyes naturales

La libertad es una ficción cerebral, según confirman las últimas investigaciones sobre neurociencias. Estas investigaciones han determinado que la actividad cerebral previa a un movimiento, realizado por el sujeto en un tiempo por él elegido, es muy anterior ( 10 segundos) a la impresión subjetiva del propio sujeto de que va a realizar ese movimiento. Y aunque la falta de libertad es algo contraintuitivo, los experimentos indican que estamos determinados por las leyes de la Naturaleza. Por eso en Alemania algunos especialistas están reclamando la revisión del código penal para adecuarlo a los resultados de la neurociencia. Y aunque sigamos encarcelando a los que violen las leyes, ¿cambiará la imagen que tenemos tanto de esos criminales como de nosotros mismos?

  ¡El Origen de la Vida! ¿Quién puede saber eso?

 

La mayoría de los Bioquímicos y Geólogos de hoy están convencidos de que la vida sobre la Tierra empezó, hace algunos miles de millones de años, con la aparición en sus primitivos mares de una o más moléculas que contenían carbono, de algo parecido al ácido nucleico, combinado tal vez con algo semejante a una proteína, y capaz de auto-duplicarse. La aparición de dicha molécula (o moléculas) no requiere, según piensan estos científicos, la intervención de poder sobrenatural alguno. Se puede explicar de manera muy satisfactoria mediante la aplicación de las leyes se la Física, combinadas con leyes matemáticas del Azar, de probabilidades posibles dentro de los muchos multiescenarios presentes en una inmensa diversidad que ofrece el Universo.

 

Buscando la Gravedad cuántica

 

 

  Entre los teóricos, el casamiento de la relatividad general y la teoría cuántica es el problema central de la física moderna. A los esfuerzos teóricos que se realizan con ese propósito se les llama “supergravedad”, “súpersimetría”, “supercuerdas” “teoría M” o, en último caso, “teoría de todo o gran teoría unificada”.

Ahí tenemos unas matemáticas exóticas que ponen de punta hasta los pelos de las cejas de algunos de los mejores matemáticos del mundo (¿y Perelman? ¿Por qué nos se ha implicado?). Hablan de 10, 11 y 26 dimensiones, siempre, todas ellas espaciales menos una que es la temporal. Vivimos en cuatro: tres de espacio (este-oeste, norte-sur y arriba-abajo) y una temporal. No podemos, ni sabemos o no es posible instruir, en nuestro cerebro (también tridimensional), ver más dimensiones. Pero llegaron Kaluza y Klein y compactaron, en la longitud de Planck las dimensiones que no podíamos ver. ¡Problema solucionado!

Claro que, nadie puede ir a la longitud de Planck para ver esas dimensiones extra, si es que en reliad están ahí ocultas.

Centrémonos ahora en esa realidad que nos anuncia el título del trabajo… ¡Sí, el futuro siempre será incierto!

 

                  Lo cierto es que no nos damos cuenta porque está pasando continuamente a nuestro alrededor: El presente entra en el futuro que se hace, de inmediato, presente. Eso que llamamos futuro no está a nuestro alcance, toda vez que, estamos condenados a vivir confinados en un presente “eterno” y, el futuro, sólo podemos imaginarlo a medida que lo vamos construyendo.

                veremos lo que pasa! Si dejamos que esto llegue…. ¡Apaga y vámonos  ya

A mí, particularmente, me da mucho miedo un futuro en el que las máquinas sean imprescindibles. En este mismo momento ya casi lo son. ¿Qué haríamos sin ordenadores que mediante sus programas dirigen fábricas, llevan todo el movimiento de las Bolsas del mundo y de los bancos, dirigen los satélites del espacio, llevan a cabo complicadas operaciones quirúrgicas y montan y ensamblan elaborados mecanismos industriales? El mundo quedaría paralizado sin estas tecnologías nuevas que ahora, con tanta fuerza incide en nuestras vidas. ¿Qué joven -o menos joven- circula por las calles de todas las ciudades del mundo sin su moderno teléfono móvil? Una minúscula maquinita que hace maravillas y te ofrece la opción de que te puedas meter en cualquier lugar, enviar un mensaje al otro lado del mundo, o, imágenes de los lugares que visitas a un familiar que está lejos de tí.

 

 

                 Robots que superen a los humanos

Pienso en un mundo mucho más avanzado, dentro de 500/1.000 años. ¿Qué habrá pasado con los robots?, máquinas cada vez más perfectas que llegaron a autofabricarse y repararse. ¿Cómo evolucionarán a partir de esos procesadores inteligentes de la nanotecnología? ¿Llegarán algún día a pensar por sí mismas? Ahí está uno de los grandes peligros de la Humanidad.

La invención del robot  (del checo, robota, ) se debe al esfuerzo de las sociedades humanas por liberarse de las labores más ingratas y penosas a que se ven obligados algunos de sus individuos. En un principio, la apariencia de los robots sólo atendía a las razones prácticas de las funciones que cada modelo tenía que desempeñar, o sea, su morfología estaba aconsejada por criterios funcionales y prácticos.

Una vez superada la primera fase, el hombre trata de fabricar robots que cada vez sean más semejantes a su creador, y aunque las primeras figuras han sido algo groseras y poco hábiles en sus movimientos, poco a poco se va perfeccionando la imitación de los humanos.

Un robot se diferencia fundamentalmente de una máquina por su capacidad para  funcionar de modo automático sin la acción permanente del hombre. Los primeros robots se mostraron especialmente válidos para llevar a cabo aquellos trabajos sencillos y repetitivos que resultaban tediosos y pesados al hombre (al Ser Humano mejor). También son ideales para el trabajo en el que se está expuesto a cierto peligro o se trabaja con materiales peligrosos en lugares nocivos para los seres vivos.

 

Nuevas generaciones de robots que…, ¿Comienzan a ser peligrosos?

Las máquinas del futuro nos pueden superar. Hemos comenzado a inventar robots que, cada vez son más sofisticados y tienen más prestaciones y, de seguir por ese camino, de no poner unas reglas claras, precisas y rígidas sobre el límite…las cosas podrían salir mal.

 

Si esto sigue por donde va… ¿No estaremos creando una nueva especie, que podría ser el comienzo de la destrucción de la raza humana?

Una de las más esenciales que debe tener una máquina-robot para ser considerada como tal es la posibilidad de ser programada para hacer tareas diversas según las necesidades y la acción que de ellos se requieran en cada situación. Y, si llegan a poseer la potestad de pensar por sí mismas, de repentizar soluciones no programadas, ya que,  de sentir y ser conscientes…¡malo!

Dentro de algunas decenas de años, por ejemplo, no será necesario que ningún astronauta salga al espacio exterior para reparar ingenios espaciales o telescopios como hacen ahora, con riesgo de sus vidas, como por ejemplo con el Hubble.

 

 Si hacen todo lo que nosotros hacemos y más… ¿Para que nos querrían?

El miedo a los robots del futuro que antes citaba está relacionado con el hecho de que la robótica es el estudio de los problemas relacionados con el diseño, aplicación, control y sistemas sensoriales de los robots. Si esa especie artificial, algún día llegara a tener consciencia de Ser… ¡Apaga y vamonos!

Ya van quedando muy viejos aquellos robots de primera generación (en realidad brazos mecánicos), muy utilizados en labores de menos precisión de la industria automovilística. Hoy día, los robots que se fabrican, están provistos de sofisticados sistemas “inteligentes” que son capaces de detectar elementos e incluso formas de vida rudimentarias. El proyecto de la NASA en el río Tinto es un ejemplo de ello; allí han utilizado pequeños robots capaces de comunicar científicos de los hallazgos en el fondo de un río. Actúan mediante programas informáticos complejos o no, que hacen el trabajo requerido.

 

Supermáquinas que pueden desarrollar trabajos imposibles. Pensamos como ellas harán no lo que nosotros no podemos en esos otros mundos, y, desde allí, nos envíen imágenes y datos que necesitamos conocer para preparar el futuro de la Humanidad.

Las necesidades de la industria aeronáutica, poco a poco, han ido exigiendo sistemas de mayor precisión, capaces de tomar decisiones adecuadas en un entorno predefinido en función de las condiciones particulares de un dado. Estos ingenios, llamados de segunda generación, poseen instrumentos propios y programación informática dotada de medios de autocorrección frente a estímulos externos variables.

Los sensores utilizados por los sistemas robóticos de segunda generación son, con frecuencia, equipos de cámaras electrónicas digitales que convierten la imagen luminosa recibida del exterior en impulsos eléctricos que se comparan con patrones almacenados en un pequeño núcleo de memoria informática. Así mismo, disponen de instrumentos táctiles de alta sensibilidad y de detección de pesos y tensiones.

 

    Incluso en otros planetas a millones de Km de distancia de la Tierra, realizan los trabajos programados

Los robots de tercera generación emplean avanzados métodos informáticos, los llamados sistemas de inteligencia artificial, y procedimientos de percepción multisensorial (estoy leyendo una maravillosa tesis doctoral de un ingeniero de materiales –hijo de un buen amigo– que es fascinante, y me está abriendo la mente a nuevos campos y nuevos conceptos en el ámbito de la inteligencia artificial. Su nombre es Alcyone Mora Fernández, y tiene la suerte de ser, además, un físico teórico matemático, con lo cual, según lo que puedo deducir de su trabajo, le espera grandes empresas y mi deseo es que triunfe en ese complejo mundo de fascinantes perspectivas al que pertenece. El nombre de Alcyone, que puede parecer algo raro, es debido a que su padre, un enamorado del Universo, le puso el mismo nombre que tiene una de las estrellas componentes del cúmulo abierto de Las Pléyades.

Pero sigamos hablando de los robots. Estos ingenios de tercera generación adoptan algunas características del comportamiento humano al contar con la capacidad para percibir la realidad del entorno varias perspectivas y utilizar programas que rigen su propia actuación de modo inteligente. Conscientes de su situación espacial, los robots de tercera generación comprenden directamente el lenguaje humano y lo utilizan para comunicarse con las personas.

 

        Los Androides del futuro. ¿Tendrán autonomía de pensamiento?

La ciencia robótica, basándose en avanzados principios de la electrónica y la mecánica, busca en la constitución y modo de funcionamiento del cuerpo y del cerebro humano los fundamentos con los que diseñar androides de posibilidades físicas e intelectivas semejantes a los del ser humano.

Nada de esto es ciencia ficción; es lo que hoy mismo ocurre en el campo de la robótica. Aún no podemos hablar de robots con cerebros positrónicos o espintrónicos capaces de pensar por sí mismos y tomar decisiones que no le han sido implantadas expresamente para responder a ciertas situaciones, pero todo llegará. Ya tienen velocidad, flexibilidad, precisión y de grados de libertad. ¿Qué hasta donde llegarán? ¡Me da miedo pensar en ello!

 

   Pronto nos costará distinguirlos de los humanos

Mecánicamente, el ya supera al ser humano; hace la misma tarea, con la misma velocidad y precisión o más que aquél, y tiene la ventaja de que no se cansa, puede continuar indefinidamente desempeñando la tarea en lugares que para nosotros serían imposibles por sus condiciones extremas.

Menos mal que, de al menos, el cerebro del ser humano no puede ser superado por un robot, ¿pero será para siempre así? Creo que el hombre es un ser que, llevado por sus ambiciones, es capaz de cometer actos que van encaminados a lograr la propia destrucción y, en el campo de la robótica, si no se tiene un exquisito cuidado, podemos tener un buen ejemplo.

 

de dotar a estas máquinas de autonomía de obrar y de pensar, debemos sopesar las consecuencias y evitar, por todos los medios, que un robot pueda disponer como un ser humano del “libre albedrío”, como artificial que es, siempre debe estar limitado y tener barreras infranqueables que le impidan acciones contrarias al bienestar de sus creadores o del entorno.

Es muy importante que los sistemas sensoriales de los robots estén supeditados a los límites y reglas requeridas por los sistemas de control diseñados, precisamente, para evitar problemas como los que antes mencionaba de robots tan avanzados y libre pensadores e inteligentes que, en un momento dado, puedan decidir suplantar a la Humanidad a la que, de seguir así, podrían llegar a superar. Además, debemos ser conscientes de que si construimos robots que lleguen a tener libertad de pesamiento, es decir, que sean conscientes de Ser, entonces amigos míos, habremos construido otra raza, una nueva especie que, de no andarnos con cuidado, acabará con la nuestra.

            Simpática imagen que ya ha sido superada

Pensemos en las ventajas que tendrían sobre los humanos una especie de robots tan inteligentes que ni sufrirían el paso del tiempo ni les afectaría estar en el vacío o espacio exterior, o podrían tranquilamente, al margen de las físicas y geológicas de un planeta, colonizarlo fácilmente, aunque no dispusiera de atmósfera, ya que ellos no la necesitarían y, sin embargo, podrían instalarse y explotar los recursos de cualquier mundo sin excepción. ¡Menuda ventaja nos llevarían! Además, lo mismo que nosotros nos reproducimos, los robots se fabricarán unos a otros.  Ni las famosas tres leyes de Asimov me tranquilizan… ¿Las recuerdan?

 

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Si un físico extraterrestre buscara el valor de la Constante de estructura fina (α), sin importar qué guarismos pudiera utilizar, el resultado siempre sería…  número natural sin dimensiones.

Omega, la Densidad Critica del Universo (la cantidad de materia que contiene), determinará si estamos en un universo plano, abierto o cerrado, y, de eso, dependerá su final.

No todos los magnetares producen ondas de radio, aunque sí emiten cantidades extraordinarias de radiación gamma y X.

 

“Un objeto descubierto por el ICRAR, al que nombraron GPM J1839−10, emite un pulso de radio transitorio de 22 minutos cuyas señales varían en brillo y magnitud. De acuerdo con los datos obtenidos, lleva activo de manera ininterrumpida por tres décadas y su origen se encuentra a 15 mil años luz de distancia, en la constelación de Scutum (el escudo).”

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Siempre hablamos de visitar otros mundos, otros universos y, en ellos, las condiciones físicas no tienen, necesariamente, que ser como en el nuestro. Los mundos, como las estrellas y los universos, pueden tener sus propias características dependiendo de muchos factores que lo podrían conformar de manera muy diferente a como lo está nuestro mundo y vemos que se comporta el universo con sus cuatro leyes fundamentales y sus constantes que, en otro universo, podrían ser de otra manera.

Formas de vida diferentes, estructuras asombrosas y para nosotros desconocidas, y, hasta el Tiempo se podría comportar de diferente manera. Un universo en el que las constantes fuesen diferentes y las fuerzas fundamentales que lo rigen sean de otra manera, y, también existe la posibilidad de que no se expanda, o, que… (Cualquier escenario que ni podemos imaginar).

Si es cierto lo que afirman algunas teorías, entonces existen en realidad un número infinito de universos paralelos, muchos de ellos con diferentes constantes físicas. En algunos de ellos, quizá los protones se desintegran con demasiada rapidez, o las estrellas no pueden fabricar los elementos pesados por encima del hierro, o el Big Crunch tiene lugar demasiado deprisa porque su densidad crítica sobrepasa en mucho a la ideal y no da tiempo a que pueda comenzar la germinación de la vida, y así sucesivamente. De hecho, un número infinito de estos universos paralelos están muertos, sin las leyes físicas que puedan hacer posible la vida tal como la conocemos.

En tal universo paralelo (el nuestro), las leyes de la física eran compatibles con la vida que conocemos. La prueba es que nosotros estamos aquí para tratar esta cuestión. Si esto es cierto, entonces quizá no haya que invocar a Dios para explicar por qué la vida, por preciosa que sea, es posible en nuestro universo. Sin embargo, esto reabre la posibilidad del principio antrópico débil, es decir, que coexistimos con nuestros universos muertos y que el nuestro sea el único compatible para vida.

La segunda controversia estimulada por la función de onda del universo de Hawking es mucho más profunda y, de hecho, aun está sin resolver. Se denomina el Gato de Schrödinger. Empezamos con una función de onda que describe el conjunto de todos los universos posibles. Esto significa que el punto de partida de la teoría de Hawking debe ser un conjunto infinito de universos paralelos, la función de onda del universo. El análisis bastante simple de Stephen Hawking, reemplazando la palabra partícula por universo, ha conducido a una revolución conceptual en nuestras ideas sobre la cosmología.

La teoría cuántica, recordémoslo, afirma que para todo objeto existe una función de onda que mide la probabilidad de encontrar dicho objeto en un cierto punto del espacio y del tiempo.

La teoría cuántica afirma también que nunca se conoce realmente el estado de una partícula hasta que se haya hecho una observación. Antes de que haya una medida, la partícula puede estar en uno de entre una diversidad de estados, descritos por la función de onda de Schrödinger. Por consiguiente, antes de que pueda hacerse una observación o medida, no se puede conocer realmente el estado de la partícula.  De hecho, la partícula existe en un estado ultramundano, una suma de todos los estados posibles, hasta que se hace una medida.

Cuando esta idea fue propuesta por primera vez por Niels Bohr y Werner Heisenberg, Einstein se revolvió contra ella. “¿Existe la luna sólo porque la mira un ratón?“, -o un gato- le gustaba preguntar. Según la teoría cuántica, en su más estricta interpretación, la Luna, antes de que sea observada, no existe realmente tal como la conocemos. “La Luna puede estar, de hecho, en uno cualquiera de entre un número infinito de estados, incluyendo el estado de estar en el cielo, de estar explotando, o de no estar allí en absoluto. Es el proceso de medida que consiste en mirarla el que decide que la Luna está girando realmente alrededor de la Tierra“. Decía Einstein con ironía.

Edwin Schrödinger, autor de la ecuación con su función de onda, se disgustó con estas interpretaciones de su ecuación. Para demostrar lo absurdo de la situación creada, Schrödinger colocó un gato imaginario en una caja cerrada. El gato estaba frente a una pistola, que está conectada a un contador Geiger, que a su vez está conectado a un fragmento de uranio. El átomo de uranio es inestable y sufrirá una desintegración radiactiva. Si se desintegra un núcleo de uranio, será detectado por el contador Geiger que entonces disparará la pistola, cuya bala matará al gato.

Para decidir si el gato está vivo o muerto, debemos abrir la caja y observar al gato. Sin embargo, ¿cuál es el estado del gato antes de que abramos la caja? Según la teoría cuántica, sólo podemos afirmar que el gato esta descrito por una función de onda que describe la suma de un gato muerto y un gato vivo.

Para Schrödinger, la idea de pensar en gatos que no están ni muertos ni vivos era el colmo del absurdo, pero la confirmación experimental de la mecánica cuántica nos lleva inevitablemente a esta conclusión. Hasta el momento, todos los experimentos han verificado, favorablemente, la teoría cuántica.

        Sí, a veces la mecánica cuántica parece tan fantástica como el cuento de Alicia

La paradoja del gato de Schrödinger es tan extraña que uno recuerda a menudo la reacción de Alicia al ver desaparecer el gato de Cheshire en el centro del cuento de Lewis Carroll: “Allí me verás“, dijo el Gato, y desapareció, lo que no sorprendió a Alicia que ya estaba acostumbrada a observar cosas extrañas en aquel lugar fantástico. Igualmente, los físicos durante años se han acostumbrados a ver cosas “extrañas” en la mecánica cuántica.

Existen varias maneras de abordar esta dificultad de lo incomprensible en mecánica cuántica. En primer lugar, podemos suponer que Dios existe.   Puesto que todas las “observaciones” implican un observador, entonces debe haber alguna “conciencia” en el universo. Algunos físicos como el premio Nobel Eugene Wigner, han insistido en que la teoría cuántica prueba la existencia de algún tipo de conciencia cósmica universal.

La segunda forma de tratar la paradoja es la preferida por la gran mayoría de los físicos en activo: ignorar el problema.

El físico Richard Feynman dijo en cierta ocasión: “Creo que es justo decir que nadie comprende la mecánica cuántica. No siga diciéndose a sí mismo, si puede evitarlo, “¿pero cómo puede ser así?” porque usted se meterá “hasta el fondo” en un callejón sin salida del que nadie ha escapado.  Nadie sabe como puede ser eso“. De hecho, a menudo se ha dicho que de todas las teorías propuestas en el siglo XX, la más absurda es la teoría cuántica. Algunos dicen que la única cosa que la teoría tiene a su favor es que “es indudablemente correcta”.

Sin embargo, existe una tercera forma de tratar esta paradoja, denominada teoría de los muchos universos. Esta teoría (como el principio antrópico) no gozó de mucho favor en la última década, pero está siendo revitalizada por la función de onda del universo de Stephen Hawking.

Aunque no siempre, lo más simple tiene que ser lo verdadero. El principio de la Navaja de Ockham es fundamental para el reduccionismo metodológico.

Existe un principio de la física denominado Navaja de Ockham, que afirma que siempre deberíamos tomar el camino más sencillo posible e ignorar las alternativas más complicadas, especialmente si las alternativas no pueden medirse nunca.

Para seguir fielmente el consejo contenido en la navaja de Ockham , primero hay que tener el conocimiento necesario para poder saber elegir el camino más sencillo, lo que en la realidad, no ocurre. Nos faltan los conocimientos necesarios para hacer las preguntas adecuadas.

¿Quién puede saber lo que ahí fuera existe? ¡Nadie! Sólo podemos imaginarlo en función de cada Mente y de distintas maneras. Lo que sí es seguro es que, más allá de nuestro Universo existen más “cosas” de las que ni podemos imaginar.

Hugo Everett, Bryce DeWitt y después Hawking (también otros), han propuesto la teoría de los universos múltiples. En unos universos los protones se desintegran antes haciendo inestable la materia, en otros, el átomo de uranio se desintegra mediante un proceso sin radiaciones, y en otros universos las constantes universales que existen en el nuestro, son totalmente diferentes y no dan posibilidad alguna para la existencia de seres vivos. Está claro que cualquier variación que en principio pudiera parecer sin importancia, como por ejemplo la carga del electrón, podría transformar radicalmente nuestro universo.

Como apuntó el físico Frank Wilczek:

La Helena de Troya de la película

“Se dice que la historia del mundo sería totalmente distinto si Helena de Troya hubiera tenido una verruga en la punta de su nariz.”

Hasta el momento, se han celebrado varias conferencias internacionales sobre la función de onda del universo. Sin embargo, como ocurre en la teoría de supercuerdas, las matemáticas implicadas en la función de onda del universo, parecen estar más allá de la capacidad de cálculo que cualquier humano en este planeta pudiera resolver, y tendríamos que esperar años antes de que aparezca un individuo genial que pudiera encontrar una solución rigurosa a las ecuaciones del añorado Hawking.

Recordemos aquí de nuevo que, precisamente ahora, un siglo más tarde, en el Congreso Internacional de Matemáticas celebrado en Madrid el mes de Agosto de 2.006, se otorgó la Medalla Field (una especie de Nobel de las matemáticas) al matemático ruso Perelman, extraño ser que ni se dignó comparecer a recogerla con el premio, hizo caso omiso. Perelman ha resuelto la conjetura expuesta por Poincaré planteada en 1.904.

La conjetura de Poincaré de 1.904, en el año 2.000, fue catalogada por el Instituto Clan como uno de los siete problemas del milenio. Para hacer un comentario sobre esta conjetura tengo que referirme a la topología, el nivel de las matemáticas donde está ubicada.

En el Año Internacional de las matemáticas, reunidos en Madrid y presididos por el Rey de España, todos esperaban la llegada del genio Grigori Perelman, le entregarían el premio de un millón de dólares por haber resuelto uno de los 7 problemas matemáticos del milenio. No apareció a recogerlo y desapareció sin dejar rastro.

El personaje vive dentro de su propio mundo, opinaba que toda aquella gente no merecía que le explicara algo que no entenderían.

Vive en una pequeña casa de 60 m/2 con su madre y sale al campo a coger setas

Las últimas fotos que se conocen de él se las sacaron con un celular en un vagón del metro de Petersburgo. Se está quedando pelado pero las mechas largas y desgreñadas le llegan a los hombros, va en zapatillas sucias, un traje arrugado que le queda corto, sin corbata y con la camisa enteramente desprendida, flaco como un Cristo, la barba igual, la mirada perdida, las uñas largas y sucias y curvadas hacia adentro como garras. El vagón va en dirección sur, a Kúpchino, un barrio de monoblocks donde muere el metro. Todos los vecinos de Kúpchino saben quién es Grisha Perelman y cuál es la puerta del ínfimo departamento que comparte con su madre. Pero ninguno va a decírselo a los periodistas y a los fanáticos de la matemática que cada tanto merodean por ahí.

    La topología tienen unas matemáticas endiabladamente complejas

La topología es la geometría de los objetos elásticos o flexibles que cambian de forma pero tienen las mismas propiedades que antes de ser estirados, achatados, etc. Se pueden retorcer pero no cortar ni pegar.

Los topólogos no tienen en cuenta la distancia, puesto que se puede variar al deformar el objeto, sino nociones más sutiles. Los orígenes de la topología se remontan a mediados del siglo XVIII, con los trabajos de Euler en teoría de grafos, que llamó “análisis situs”.

A finales del siglo XIX y principios del siglo XX, la topología recibió un gran impulso con los trabajos de Poincaré, matemático francés muy influyente en el posterior desarrollo de diversas áreas de las matemáticas y de la física. En particular, en 1.904 planteó la conjetura que lleva su nombre y que no se ha resuelto hasta el siglo XXI. Este problema ha sido un motor para la investigación en topología de todo el siglo pasado y se ha llegado a su resolución con ideas nuevas y apasionantes.

                             Henri Poincaré en su estudio trabajando

Para situarnos mejor debemos hablar de las variedades, espacios que tienen una dimensión determinada. Por ejemplo una recta o un circulo son variedades de dimensión uno, puesto que se describen como un parámetro.  El plano o la esfera son ejemplos de variedades bidimensionales, al utilizar dos parámetros para describir sus posiciones. El espacio en que vivimos es una variedad tridimensional, y si le añadimos la dimensión temporal, el espacio-tiempo es una variedad de dimensión cuatro. Ya he comentado en este mismo trabajo cómo las singularidades geométricas, las variedades, fueron introducidas por Riemann a mediados del s.    XIX y constituyeron una herra-mienta clave para la física del siglo XX. De hecho, la teoría de la relatividad especial de Einstein fue postulada por Einstein en 1.905, pero hasta que no incorporó las variedades contenidas en el tensor métrico de Riemann, no pudo completar la teoría de la relatividad que incluía los espacios curvos.

La pregunta que hizo Poincaré fue la siguiente: ¿Es la esfera la única variedad tridimensional para la cual toda curva se contrae?

Se pasó un siglo entero antes de que un genio de las matemáticas, el extraño G. Perelman, pudiera demostrar la conjetura de Poincaré.

De todas las maneras, avanzar en el conocimiento de las cosas no resulta nada fácil, y, aunque el avance es exponencial (cuanto más datos vamos teniendo más rápidamente avanzamos), hay algunos enigmas de la Naturaleza que, de momento, seguirán en la oscuridad de nuestra profunda ignorancia.

Emilio Silvera Vázquez

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