¿Nosotros? ¿Quiénes somos? Bueno, desde hace tiempo, algo más que una célula sí que somos.

Una célula es la unidad morfológica y funcional de todo ser vivo. De hecho, la célula es el elemento de menor tamaño que puede considerarse vivo. De este modo, puede clasificarse a los organismos vivos según el número de células que posean: si sólo tienen una, se les denomina unicelulares (como pueden ser los protozoos o las bacterias, organismos microscópicos); si poseen más, se les llama pluricelulares En estos últimos el número de células es variable: de unos pocos cientos, como en algunos nematodos, a cientos de billones (10¹⁴), como en el caso del ser humano.. Las células suelen poseer un tamaño de 10 μm y una masa de 1 ng, si bien existen células mucho mayores.

¡Hombre! Algo más que simples células eucariotas sí que somos después de algunos de miles de millones de años de evolución desde aquella lejana primera célula replicante. Si pensamos en nuestra aparición, aquí en nuestro mundo, al que irremediablemente venimos desnudos, caemos en la cuenta de que todos, sin excepción, traemos con nosotros una herramienta que, podrá ser, más o menos poderosa en función de muchas circunstancias. Me estoy refiriendo a la Mente que, desde muy pronto comienza a situarnos en el mundo a través de los sentidos y va evolucionando con las experiencias que, del entorno, van siendo acumuladas mediante las conexiones de cientos de miles de neuronas que mediante impulsos eléctricos envían información para que, en fracciones de segundo podamos tomar la decisión más conveniente (aunque no siempre es así).

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Habiendo sido un curioso de todo lo relacionado con la vida, siempre me llamó la atención los comienzos y la evolución que en la misma se produce en los distintos seres vivos que hemos llegado a “conocer”, y, me ha picado la curiosidad que, en nosotros, los humanos, cuando llegamos a una cierta edad, nuestra mente rememora más los hechos del pasado que aquellos que se podrían producir en el futuro, y, tal hecho cierto, nos habla de una especie de decadencia en la que, el ser humano (no siempre consciente), ve como se acerca su final y, de forma intuitiva, regresa a su pasado para repasar su vida, ya que, de alguna manera sabe que, lo que le queda por vivir no será mucho y, el futuro, será el futuro de otros y no el suyo, de ahí su falta de interés por él.

La rosa más hermosa, con su fragancia húmeda de gotas de rocío, su delicado perfume, si color y sus formas, consiguen un conjunto de armonioso de maravillosa belleza, y, sin embargo, tiene una vida efímera en el tiempo.

Nosotros estamos aquí con un poco más de ese preciado bien, y, sin embargo, si comparamos nuestra estancia en el mundo con el contexto la misma Tierra, del Sol o la Galaxia…Menos que un abrir y cerrar de ojos será nuestra vida aquí. A pesar de ello, nos dejan el margen suficiente para poder hacer muchas cosas: Observar, aprender, trabajar, adquirir experiencias, estudiar e interesarnos por las cosas importantes de la Naturaleza y, sobre todas las cosas…Conocer el Amor, lo más sublime que nos podemos llevar con nosotros cuando partamos. Pero, ¿Qué pasa con la memoria?

La Memoria, intenta situar el pasado conectándolo con el presente y llevándolo hasta un futuro no muy lejano que, en conjunto, dibuja “toda una vida” de la que, cada cual, hace balance y valora si valió o no la pena haberla vivido. Somos conscientes (aunque no hablemos de ello) de lo efímero que es nuestro tiempo aquí.

A todo esto, no podemos dejar de lado el “Tiempo” que, acompañado por su inseparable compañera “La Entropía”, no deja de hacer estragos en nosotros y en todo lo que en el Universo está presente, sin importar que esté en la fase de “inerte” o de “vida”.

Nuestra capacidad cognitiva se desarrolla en la edad temprana y, desde niños captamos rápidamente todos los mensajes que nuestro entorno nos envía. De tal manera es así que, pronto aprendemos a pedir la comida cuando tenemos hambre y, al no saber hablar, utilizamos el llanto. De estas tretas que nos valemos cuando somos muy pequeñitos para avisar a nuestros mayores de que no olviden sus obligaciones, utilizamos un sinfín en las distintas situaciones. Y, pudimos llegar a discernir el misterio presente en las llamadas partículas Brownianas, entre otras muchas cosas complejas.

                         Trayectoria irregular que siguen las partículas brownianas

Hasta no hace mucho tiempo, la mayoría de la gente no consideraba la mente como una parte del ser biológico sujeta, por tanto, a examen médico. Esto es, naturalmente, una idea errónea que hemos heredado del dualismo cuerpo-mente cartesiano. En la actualidad, la mayoría de las personas educadas están familiarizadas con la idea de que la mente pertenece al cerebro, por tanto al cuerpo.

                                Algunos como Alejandro Jodorowsky piensan que:

“Si tenemos un cuerpo imaginario, es también necesario que nos demos cuenta que tenemos una mente imaginaria. Tenemos pensamientos inconscientes, percepciones olfativas, audiciones, tactos, visiones, sabores mucho más desarrollados que los que creemos “reales”. Vemos más de lo que creemos ver, oímos más de lo que creemos oír, gustamos más de lo que creemos gustar, olfateamos más de lo que creemos olfatear, percibimos con el tacto mucho más de lo que creemos percibir, pensamos más de lo que creemos pensar. No sentimos por completo nuestras sensaciones, tenemos pensamientos de los que no nos damos cuenta, vivimos dentro de limites perceptivos, provocados desde que nacemos por nuestra familia y luego por la sociedad. Nos sumergen en prejuicios y concepciones anquilosadas de la realidad y de nosotros mismos. Debemos aprender a pensar con libertad, (no digo con “inteligencia”, digo con “libertad”). El trabajo mágico consiste en disolver los límites de nuestra inteligencia y de nuestras percepciones. Estos limites nos encierran en calabozos irreales que nos impiden acceder a la conciencia suprema. La llave para lograr esto es la atención.”

Siempre me ha llamado la atención las distintas etapas que, los seres humanos recorremos en nuestro deambular por el mundo. Cuando somos jóvenes nos empuja el deseo por lo desconocido, por lo inalcanzable, conseguir aquello que nadie alcanzó, la aventura y el riesgo. Nos sentimos (dentro de nuestra poca experiencia) superiores, imbatibles, poderosos y capaces de realizar cualquier empresa por muy dura o difícil que esta pueda ser. Más tarde, el ánimo se calma y, con el paso de los años, se buscan otras cosas, como, por ejemplo, la estabilidad. Y, no pocas veces me he preguntado: ¿No equivale esa estabilidad al estancamiento? Si conseguimos la estabilidad ¿no dejamos de ser creativos? ¿de arriesgarnos y de perder posibilidades de hacer cosas que de otra manera haríamos? Posiblemente pero, así es como la mayoría funciona.

Antes, para dominar el Mundo, teníamos que hacer grandes viajes, realizar grandes empresas aventureras de las que nunca sabíamos como podríamos salir. El riego y la ventura era el pan de cada día para aquellos que querían descubrir el mundo.

Hoy día, las cosas han cambiado. No debemos descartar la posibilidad de que seamos capaces de utilizar las unidades de Planck-Stoney para clasificar todo el abanico de estructuras que vemos en el universo, desde el mundo de las partículas elementales hasta las más grandes estructuras astronómicas. Este fenómeno se puede representar en un gráfico que recree la escala logarítmica de tamaño desde el átomo a las galaxias. Y, cualquier joven, sentado tranquilamente en su casa, con un potente ordenador, puede realizar “aventuras” que antes, eran imposibles.

Sí, ahora los jóvenes se comen el mundo. ¿Quién podría pensar en mi juventud que esto fuera posible? Eso sí, habrá que procurar que el mundo, no se les atragante y que, lo puedan ir digiriendo con calma. Si les llega tanta información se podrían ver perdidos e inundados de datos que no sabrían colocar en sus debidos compartimentos. Claro que, el mundo hoy, corre a una velocidad que…

Precisamente las grandes cosas se hacen a edades muy tempranas (Newton, Einstein, Riemann, Ramanujan y muchos otros), después el personaje decae, se estaciona y acomoda y, su inspiración primera, aquel fuego creador, se apaga. Claro que, el conjunto de esas mentes no es que sean más débiles ni menos fuertes, simplemente son diferentes y, las cosas, pasan a ser de otra manera, se sitúan en un plano distinto donde las prioridades son más profundas y menos arriesgadas…incluso, menos creadoras. Se pierde la chispa y se deja de ser tan bueno en, por ejemplo, hacer cálculos laboriosos que necesitan de profundos procesos de resolución y, en su lugar, se acude al reconocimiento de patrones que no requieren una alta concentración para la que, hemos dejado de estar capacitados.

Todo lo contrario que les ocurre a los jóvenes. Recordemos aquí un simple pasaje referido a Ramanujan: En 1913 escribe a Hardy la carta, a la que acompaña alrededor de 120 teoremas. Según algunos autores, había escrito a otros matemáticos europeos, pero sólo Hardy reconoció la valía del autor de la misiva. Hardy comentó:

“Quisiera que comenzar por tratar de reconstruir la reacción inmediata de un matemático profesional corriente que recibe una carta como ésta de un contable hindú desconocido.”

 

Una de las fórmulas que acompañaban la carta que envió a Hardy

Tras comentar algunos de los teoremas, añade, refiriéndose entre otras, a la fórmula anterior:

“… Nunca había visto antes nada, ni siquiera parecido a ellas.”

 

Una hojeada es suficiente para comprender que solamente podían ser escritas por un matemático de la más alta categoría. Tenían que ser ciertas, porque, si no lo fueran, nadie habría tenido suficiente imaginación para inventarlas. Por último…, el autor tenía que ser enteramente sincero, ya que son más frecuentes los matemáticos eminentes que los ladrones o charlatanes de destreza tan increíble…

Cuando se tiene poco más de veinte años, muchos se vanaglorian (con cierta frivolidad) de ser capaces de seguir una clase sobre algún complejo tema de matemáticas avanzadas sin necesidad de tomar apuntes, y de aprobar un examen sobre el tema meses más tarde. Muchos, pasados los años, no pueden repetir proezas así, han perdido esa capacidad de entender y retener en la memoria lo que más tarde, tendrá que utilizar. Sin apuntes y archivos, son incapaces de recordar cuestiones de cierta complejidad.

La infinidad de ecuaciones bellas que han surgido de la Mente Humana que describen la Naturaleza de las cosas, como funciona el Universo, y nos explica los caminos que hay que recorrer para que el mundo sea tal como lo podemos observar

Claro que, la experiencia ayuda, y, ayudando con ciertos parámetros mentales cuestiones complejas, finalmente se consigue llegar a la resolución deseada y correcta que aparece, ante nuestros ojos como si de arte de magia se tratara. Con la edad se ha perdido la capacidad para trabajar dura y mentalmente hablando en un plano de voracidad acumulativa de datos, de información para guardar y utilizar. Sin embargo, todo eso se suple por la comprensión instantánea de cuestiones que, antes, necesitaban una profunda enseñanza y elaboración y que ahora, nos llega desde el fondo de la mente que, en realidad, tiene todas las respuestas acumuladas de aquellos temas y disciplinas que, en su momento, fueron allí guardados.

Paul Dirac que hizo un trabajo sobre el electrón que nada tiene que envidiar a la Teoría de Einstein, y, predijo la existencia del Positrón, además de otras cuestiones, fue un físico-matemático puro y, atesoró tanta experiencia que, en sus últimos años como Profesor, podríamos decir, sin lugar a equivocarnos, que sus alumnos estaban contemplando la imagen de un hombre sabio.

Eso amigos, no es otra cosa que el saber acumulado que se ha convertido en eso que nos ha dado en llamar: “Sabiduría”, la sabiduría del viejo, del que sabe, del que deambuló por todos los caminos, del que de nada se sorprende ya, aquel que de joven conoció el miedo y ahora, ha llegado a comprender que es algo que sólo existe de manera virtual y aparece en nuestras mentes cuando no sabemos. Siempre hemos temido a lo desconocido.

Ahora, la experiencia nos lleva a no expresarnos con vehemencia sobre lo primero que se nos viene a la mente en relación a una cuestión determinada. La prudencia está con nosotros y, antes de emitir un dictamen sobre este o aquel tema, lo pensamos y recapacitamos, hacemos un compendio de todo lo que aquello implica, los factores y parámetros que están involucrados y, finalmente, emitimos un veredicto que, siempre tratará de ajustarse lo más posible a la realidad que tratamos de comentar en relación a ese asunto concreto.

Hemos llegado a saber que, utilizar el cerebro es sacarle un mayor partido. En el cerebro nacen células nerviosas (neuronas) durante toda la vida. El nacimiento de nuevas neuronas y el lugar que irán a ocupar en el cerebro están regulados por la actividad mental. Cuanto más usamos nuestro cerebro, más neuronas creamos, y estas nuevas neuronas van a parar a las partes del cerebro que más utilizamos. A medida que vamos envejeciendo utilizamos cada vez más nuestro hemisferio izquierdo, lo que a su vez lo protege frente al deterioro. Así que, sin lugar a ninguna duda, sabemos que, ejercitando nuestro cerebro lo estamos protegiendo contra el deterioro. Nadie que con 72 años se pase los días hablando de Física y Astronomía, verá mermado los poderes de su mente, sus rápidos reflejos, su capacidad de repentizar soluciones instantáneas a problemas surgidos inesperadamente siguen ahí y, con la ventaja que antes hemos mencionado, “la sabiduría” está presente.

Claro que, la Sabiduría, como todo en el Universo, tiene un precio: la vejez inexorable que nos trae el tiempo que pasa acompañado de la maldita entropía, esa que deteriora todas las cosas, y, nuestros cerebros también. Así, los que saben, con la edad llegan a alcanzar la imagen “del sabio” que fue (y lo sigue siendo) reverenciada en todas las culturas. Tras la fascinación de la juventud, la vejez comienza a ser respetada (no siempre) de nuevo en nuestra impaciente y engreída cultura.

Sabemos que el Sabio no nace “Se hace” con mucho trabajo, estudio y sacrificio y, no pocas veces, con experiencias vitales que, se produjeron en circunstancias límites o de escasez y carencias y en condiciones no siempre propicias y, ese periplo, dura toda una vida. Es el periplo que la mente tiene que recorrer hasta llegar a la Sabiduría. Así que, el precio que tenemos que pagar, es el envejecimiento. Claro que, la Sabiduría en sí, no tiene precio.

emilio silvera

Además de la propia…varias fuentes.

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En 1930, cuando Dirac expuso su teoría, no llamó demasiado la atención en el mundo de la ciencia. Pero, fiel a la cita, dos años después apareció el antielectrón. Por entonces, el físico americano Carl David Anderson trabajaba con Millikan en un intento por averiguar si los rayos cósmicos eran radiación electromagnética o partículas. Por aquellas fechas, casi todo el mundo estaba dispuesto a aceptar las pruebas presentadas por Compton, según las cuales, se trataría de partículas cargadas; pero Millikan no acababa de darse por satisfecho con tal solución.

Anderson se propuso averiguar si los rayos cósmicos que penetraban en una cámara de ionización se curvaban bajo la acción de un potente campo magnético. Al objeto de frenar dichos rayos lo suficiente como para detectar la curvatura, si la había, puso en la cámara una barrera de plomo de 6’35 mm de espesor. Descubrió que, cuando cruzaba el plomo, la radiación cósmica trazaba una estela curva a través de la cámara; y descubrió algo más. A su paso por el plomo, los rayos cósmicos energéticos arrancaban partículas de los átomos de plomo. Una de esas partículas dejó una estela similar a la del electrón. ¡Allí estaba, pues, el antielectrón de Dirac! Anderson le dio el nombre de positrón. Tenemos aquí un ejemplo de radiación secundaria producida por rayos cósmicos. Pero aún había más, pues en 1963 se descubrió que los positrones figuraban también entre las radiaciones primarias.

Abandonado a sus propios medios, el positrón es tan estable como el electrón (¿y por qué no habría de serlo si el idéntico al electrón, excepto en su carga eléctrica?). Además, su existencia puede ser indefinida. Ahora bien, en realidad no queda abandonado nunca a sus propios medios, ya que se mueve en un universo repleto de electrones. Apenas inicia su veloz carrera (cuya duración ronda la millonésima de segundo), se encuentra ya con uno.

Así, durante un momento relampagueante quedaron asociados el electrón y el positrón; ambas partículas girarán en torno a un centro de fuerza común. En 1945, el físico americano Arthur Edwed Ruark sugirió que se diera el nombre de positronio a este sistema de dos partículas, y en 1951, el físico americano de origen austriaco  Martin Deutsch consiguió detectarlo guiándose por los rayos gamma característicos del conjunto.

Pero no nos confundamos, aunque se forme un sistema positronio, su existencia durará, como máximo, una diezmillonésima de segundo. El encuentro del electrón-positrón provoca un aniquilamiento mutuo; sólo queda energía en forma de radiación gamma. Ocurre pues, tal como había sugerido Einstein: la materia puede convertirse en energía y viceversa. Por cierto, que Anderson consiguió detectar muy pronto el fenómeno inverso: desaparición súbita de rayos gamma para dar origen a una pareja electrón-positrón. Este fenómeno se llama producción en pareja. Anderson compartió con Hess el premio Nobel de Física de 1936.

           Irène y Frédéric Joliot-Curie

Poco después, los Joliot-Curie detectaron el positrón por otros medios, y al hacerlo así realizaron, de paso, un importante descubrimiento. Al bombardear los átomos de aluminio con partículas alfa, descubrieron que con tal sistema no sólo se obtenían protones, sino también positrones. Cuando suspendieron el bombardeo, el aluminio siguió emitiendo positrones, emisión que sólo con el tiempo se debilitó. Aparentemente habían creado, sin proponérselo, una nueva sustancia radiactiva. He aquí la interpretación de lo ocurrido según los Joliot-Curie: cuando un núcleo de aluminio absorbe una partícula alfa, la adición de los dos protones transforma el aluminio (número atómico 13) en fósforo (número atómico 15). Puesto que las partículas alfa contienen cuatro nucleones en total, el número masivo se eleva 4 unidades, es decir, del aluminio 27 al fósforo 31. Ahora bien, si al reaccionar se expulsa un protón de ese núcleo, la reducción en una unidad de sus números atómicos y masivos hará surgir otro elemento, o sea, el silicio 30.

Puesto que la partícula alfa es el núcleo del helio, y un protón es el núcleo del hidrógeno, podemos escribir la siguiente ecuación de esta reacción nuclear:

aluminio 27 + helio 4 = silicio 30 + hidrógeno 1

Nótese que los números másicos se equilibran:

27 + 4 = 30 + 1

Adentrarse en el universo de las partículas que componen los elementos de la tabla periódica, y en definitiva, la materia conocida, es verdaderamente fantástico.

                   El letal cuaderno de Marie Curie 

Tan pronto como los Joliot-Curie crearon el primer isótopo radiactivo artificial, los físicos se lanzaron en tropel a producir tribus enteras de ellas. En realidad, las variedades radiactivas de cada elemento en la tabla periódica son producto de laboratorio. En la moderna tabla periódica, cada elemento es una familia con miembros estables e inestables, algunos procedentes de la naturaleza, otros sólo del laboratorio.

                     Isótopos del Hidrógeno

Por ejemplo, el hidrógeno presenta tres variedades: en primer lugar, el corriente, que tienen un solo protón. En 1932, el químico Harold Urey logró aislar el segundo. Lo consiguió sometiendo a lenta evaporación una gran cantidad de agua, de acuerdo con la teoría de que los residuos representarían una concentración de la forma más pesada del hidrógeno que se conocía, y, en efecto, cuando se examinaron al espectroscopio las últimas gotas de agua no evaporadas, se descubrió en el espectro una leve línea cuya posición matemática revelaba la presencia de hidrógeno pesado.

El núcleo de hidrógeno pesado está constituido por un protón y un neutrón. Como tiene un número másico de 2, el isótopo es hidrógeno. Urey llamó a este átomo deuterio (de la voz griega deutoros, “segundo”), y el núcleo deuterón. Una molécula de agua que contenga deuterio se denomina agua pesada, que tiene puntos de ebullición y congelación superiores al agua ordinaria, ya que la masa del deuterio es dos veces mayor que la del hidrógeno corriente. Mientras que ésta hierve a 100º C y se congela a 0º C, el agua pesada hierve a 101’42º C y se congela a 3’79º C. El punto de ebullición del deuterio es de -23’7º K, frente a los 20’4º K del hidrógeno corriente. El deuterio se presenta en la naturaleza en la proporción de una parte por cada 6.000 partes de hidrógeno corriente. En 1934 se otorgó a Urey el premio Nobel de Química por su descubrimiento del deuterio.

El deuterio resultó ser una partícula muy valiosa para bombardear los núcleos. En 1934, el físico australiano Marcus Lawrence Edwin Oliphant y el austriaco P. Harteck atacaron el deuterio con deuterones y produjeron una tercera forma de hidrógeno, constituido por un protón y dos neutrones. La reacción se planteó así:

hidrógeno 2 + hidrógeno 2 = hidrógeno 3 + hidrógeno 1

Este nuevo hidrógeno superpesado se denominó tritio (del griego tritos, “tercero”); su ebullición a 25º K y su fusión  a 20’5º K.

Como es mi costumbre, me desvío del tema y sin poderlo evitar, mis ideas (que parecen tener vida propia), cogen los caminos más diversos. Basta con que se cruce en el camino del trabajo que realizo un fugaz recuerdo; lo sigo y me lleva a destinos distintos de los que me propuse al comenzar. Así, en este caso, me pasé a la química, que también me gusta mucho y está directamente relacionada con la física; de hecho son hermanas: la madre, las matemáticas, la única que finalmente lo podrá explicar todo.

emilio silvera

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El universo de las partículas es fascinante. Cuando las partículas primarias chocan con átomos y moléculas en el aire, aplastan sus núcleos y producen toda clase de partículas secundarias. En esta radiación secundaria (aún muy energética) la que detectamos cerca de la Tierra, por los globos enviados a la atmósfera superior, han registrado la radiación primaria.

                                           Los rayos cósmicos que forman partículas secundarias

El físico estadounidense Robert Andrews Millikan, que recogió una gran cantidad de información acerca de esta radiación (y que le dio el nombre de rayos cósmicos), decidió que debería haber una clase de radiación electromagnética. Su poder de penetración era tal que, parte del mismo, atravesaba muchos centímetros de plomo. Para Millikan, esto sugería que la radiación se parecía a la de los penetrantes rayos gamma, pero con una longitud de onda más corta.

Otros, sobre todo el físico norteamericano Holly Compton, no estaban de acuerdo en que los rayos cósmicos fuesen partículas. Había un medio para investigar este asunto; si se trataba de partículas cargadas, deberían ser rechazadas por el campo magnético de la Tierra al aproximarse a nuestro planeta desde el espacio exterior. Compton estudió las mediciones de la radiación cósmica en varias latitudes y descubrió que en realidad se curvaban con el campo magnético: era más débil cera del ecuador magnético y más fuerte cerca de los polos, donde las líneas de fuerza magnética se hundían más en la Tierra.

Las partículas cósmicas primarias, cuando entran en nuestra atmósfera, llevan consigo unas energías fantásticas, muy elevadas. En general, cuanto más pesado es el núcleo, más raro resulta entre las partículas cósmicas. Núcleos tan complejos como los que forman los átomos de hierro se detectaron con rapidez; en 1968, otros núcleos como el del uranio. Los núcleos de uranio constituyen sólo una partícula entre 10 millones. También se incluirán aquí electrones de muy elevada energía.

Ahora bien, la siguiente partícula inédita (después del neutrón) se descubrió en los rayos cósmicos. A decir verdad, cierto físico teórico había predicho ya este descubrimiento. Paul Adrien Dirac había aducido, fundándose en un análisis matemático de las propiedades inherentes a las partículas subatómicas, que cada partícula debería tener su antipartícula (los científicos desean no sólo que la naturaleza sea simple, sino también simétrica). Así pues, debería haber un antielectrón, salvo por su carga que sería positiva y no negativa, idéntico al electrón; y un antiprotón, con carga negativa en vez de positiva.

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