Una breve historia de casi todo: 12) La Tierra se mueve

Hola a todos. Vamos con el resumen de "The Earth Moves"

Bill Bryson empieza el capítulo dejando claro que los científicos presentan los mismos defectos que el resto de los seres humanos: les cuesta cambiar de opinión (sus ideas radicales ponían en entredicho las bases de la disciplina), pueden ser sectarios (Wegener era meteorólogo, Dios santo. Un hombre del tiempo… un hombre del tiempo alemán)…

El caso es que la teoría de los movimientos terrestres, primero propuestas por Frank Bursley Taylor (1908) y después asumida/apropiada y mejorada por Alfred Wegener, no fue aceptada en un principio, y eso que dicha teoría contaba con numerosas pruebas experimentales (fósiles idénticos entre distintas zonas del mundo separadas por océanos, fósiles asociados a climas distintos a donde son encontrados, “encaje” de las costas de algunos continentes…)

Tampoco tuvo más suerte Arthur Colmes que sugirió las corrientes de convección del interior de la Tierra debidas al núcleo caliente (en 1950, una votación puso de manifiesto que aproximadamente la mitad aceptaba la idea)

Harry Hess, usando investigaciones oceánicas, explicó como se formaba y como desaparecía la corteza terrestre y lo expuso en un importante artículo que fue casi universalmente desdeñado.

Y por fin en 1964, con las pruebas aportadas por los estudios magnéticos de las rocas, y la interpretación que de ellas hicieron en 1963 Drummond Matthews y Fred Vine, se aceptó que el suelo terrestre estaba en movimiento (La Tierra, convinieron todos los participantes en el simposio, era un mosaico de segmentos interconectados cuyos formidables y diversos empujes explicaban gran parte de la conducta de la superficie del planeta).

La teoría es tan potente que incluso se relacionan estos movimientos con la evolución de la vida (resultaría difícil creer que el movimiento continuo de las placas tectónicas no tiene ninguna influencia en el desarrollo humano). Aunque obviamente no está todo resuelto y todavía quedan flecos que concretar.

¿Y cómo está la cosa ahora? La gran mayoría de los geólogos (por no decir todos) lo tienen claro (y la Ciencia en general también) pero quedaron algunos que no quisieron cambiar, que le vamos a hacer, los científicos presentan los mismos defectos que el resto de los seres humanos (todavía en 1980, un geólogo estadounidense de cada ocho no creía aún en la tectónica de placas)
Pero no solo existen geólogos cabezones, queda mucha gente no científica en países como Estados Unidos que aún desprecian explicaciones como esta  

Y ahora el debate:

Quiero que sepáis que me están resultando muy formativos todos los debates que se están produciendo alrededor de la figura de Bill Bryson como divulgador. Por cierto, tengo la sensación de que nuestros debates se anticipan a debates en la red. Se que mi mente me engaña, antes también estaban pasando, lo que pasa es que ahora estoy más atento, pero ¿es qué no se parece lo que nosotros estamos/estábamos haciendo con Bill Bryson con lo que se está haciendo con Cosmos (se analiza el estilo, los posibles errores...)?

Yo creo que estos debates son muy productivos porque nos ayudan a mejorar. Cuestionamos si es productivo o no ser muy rigurosos, analizamos distintas formas de acercar la Ciencia a otras personas, determinamos de qué manera queremos hacerlo nosotros…

Por eso mi primera pregunta va sobre una cosa que ya nombró Epicureo: ¡quiero hablar de los traductores (y de los editores)! Ellos son una pieza clave en la divulgación, tal y como se resalta en este post de @molinos1282 que leí el jueves pasado “Aplausos para el traductor” y que os aconsejo que leáis. ¿Y por qué en este capítulo sacó este tema? por el título "La Tierra se mueve", el título original es “The Earth Moves”:

¿Puede ser que el editor de Bill Bryson cambiara The earth moves por The Earth Moves (el texto en inglés lo podéis leer aquí) y si lo cambió sería más correcta la traducción paralela que os propongo “El suelo terrestre se mueve”? ¿Puede ser que no esté bien traducido porque tal y como se puede leer aquíesa composición la usan para las placas tectónicas (mirar foto del principio del resumen)? ¿Puede ser que el autor quisiera jugar con el doble sentido?... ¡Vete tú a saber!, ¿Qué opináis vosotros?

También me vale este tema del título para tratar otro asunto que creo que es de vital importancia para la divulgación, el título (y los resúmenes, y los tweet…) asociados a un texto divulgativo científico. ¿Qué importancia le dais a esas pequeñas composiciones literarias (títulos, tweets…) que pretenden llamar la atención de los posibles lectores? Por cierto, a mí me ha parecido desafortunado el título del capítulo en la versión española.

Y centrándome en el contenido del capítulo. Está muy bien que Bryson deje claro que los científicos pueden llegar a ser cabezones pero, ¿resalta de igual manera que al final el método científico minimiza los errores de los seres humanos y acaban triunfando las pruebas? ¿No debería de ser uno de los objetivos de toda divulgación que toque estos temas decir que el único principio de autoridad que reconoce la Ciencia es el asociado a las pruebas? No olvidemos que se puede inducir a pensar que la Ciencia se mueve por creencias y no por pruebas

Terminando. No soy un experto en nada, y mucho menos en tectónica de placas, así que lo último es una petición para que si alguien conoce datos que nos amplíe la información ofrecida por el capítulo, o si alguno ha detectado algún error, que lo comente, PLEASE!!!!
Bueno, si que conozco un enlace, es a un artículo en JoF#12 que hizo Marta (@Ikutram): "Buques de perforación oceanográfica. Historia y logros"

Por cierto, que conste que el capítulo me ha encantado.

PDT. Aquellos que estéis interesados en resumir, ¡decidlo!. Estamos a mitad, más o menos, del libro y os recuerdo que se puede resumir en más de una ocasión (nota: ojalá me equivoque, pero probablemente no se incorporen más de tres o cuatro nuevos “resumidores”).

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Una breve historia de casi todo: 11) Los quarks en Muster Mark

Hola a todos.

Llegamos al capítulo 11 en el que Bryson nos lleva a dar un paseo por el mundo subatómico.

La cámara de niebla de Wilson, que pretendía ser un dispositivo para crear nubes artificiales en el laboratorio, es uno de los primeros detectores de estas partículas escurridizas. Una partícula que atraviesa la cámara deja un rastro de condensación que permite identificar la trayectoria de la partícula. Combinando la cámara con campos magnéticos se puede curvar la trayectoria para identificar la carga de la partícula.

Al principio se utilizaban fuentes de partículas alfa que tenían una energía dada, pero si se añaden campos eléctricos se pueden acelerar las partículas. Combinando campos eléctricos y magnéticos se puede hacer que la partícula adquiera energía al mismo tiempo que se curva su trayectoria. Este es el fundamento del ciclotrón de Lawrence. Al final de la trayectoria, la partícula acelerada colisiona contra un blanco y salen despedidas una serie de partículas que se pueden estudiar usando “versiones” más modernas de la cámara de niebla de Wilson.

Bryson comenta que, a partir de ahí, se construyeron aceleradores cada vez más grandes y capaces de dar más energía a las partículas, para que los resultados de las colisiones fueran cada vez más interesantes. Las velocidades que se alcanzan en estos aceleradores está llegando hasta el 99,999% de la velocidad de la luz y se pueden alcanzar energías en el momento de la colisión de 14 TeV, como es el caso del LHC. Utilizando estos aceleradores, en el siglo XX se descubrieron muchas partículas, algunas fundamentales y otras compuestas.

También se refiere al miedo que causa entre el público que se genere un gran agujero negro que destruya el mundo.

Las partículas que se generan se desintegran en un tiempo muy breve. Para generar algunas no hace falta utilizar aceleradores ya que vienen directamente del espacio exterior como son los neutrinos, de los cuales Bryson apunta correctamente que tienen una masa muy pequeña. Para detectarlos se necesitan grandes tanques subterráneos llenos de agua u otros elementos como argón líquido.

Desgraciadamente para hacer descubrimientos importantes hay que invertir mucho dinero y debido a ello algunos aceleradores, como el Supercolisionador Superconductor (SSC), de 84km de circunferencia que se iba a construir en Waxahachie se quedó sólo en un agujero en Texas.

Aún con todo, Bryson reconoce que, con tal cantidad de partículas descubiertas, es complicado entender la física de partículas y que es un mundo que “sobrepasa” lo comprensible además de tener un léxico complejo.

Para poner orden en el zoo de partículas, Gell-Mann propuso, en los sesenta, que algunas de las partículas descubiertas, los hadrones, estaban compuestas por un número de otras partículas más pequeñas a las que denominó quarks tomando la palabra de la frase de Finnegan’s Wake: “Tres quarks para Muster Mark”. Existen 6 quarks agrupados en tres familias: u(p), d(own), c(harm), s(trange), b(ottom o beauty), t(op).

Los quarks, junto con los leptones (el electrón y sus primos mayores muón y tau; y los primos menores neutrinos) y con los bosones o mediadores de las fuerzas electromagnética (fotón), débil (W⁺, W^- y Z) y fuerte (gluón) forman el Modelo Estándar de Física de Partículas y explica la materia ordinaria de la que está hecha el universo. También incluye al bosón de Higgs, que en la época que Bryson escribió el libro todavía no se había descubierto (se hizo público el 4 de Julio de 2012).

Sin embargo, este modelo no es completo al no incluir a la gravedad, además de no explicar ciertas cosas como la materia oscura. También se cree que estas partículas no son fundamentales. Por esto, Bryson nos introduce en la teoría de cuerdas que postula que toda partícula fundamental es en realidad un pequeña “cuerda” de energía vibrante. Dependiendo del modo de vibración, la cuerda se comportará como una partícula con unas propiedades determinadas. Existe la cuerda que da lugar al electrón, al quark up y ¡también al gravitón! que es el bosón mediador de la fuerza de la gravedad.

El problema es que dependiendo de ciertos parámetros, se tienen varias versiones de la teoría de cuerdas diferentes. Edward Witten se dio cuenta de que, en realidad todo eran versiones diferentes de una misma teoría y, durante la segunda revolución de la teoría de cuerdas, denominó a la nueva teoría ,Teoría M donde aparecen nuevos objetos como las branas.

A partir de aquí Bryson da un salto, vuelve a la época de Hubble, y plantea el problema que existía sobre el valor de la constante de Hubble de la que se podía estimar la edad del universo. Con un valor exacto se podía calcular la edad, pero hubo varios intentos para determinar este valor. Usando el telescopio Hubble se calculó una edad de ocho mil millones de años y con los resultados del satélite WMAP (sonda anisotrópica Micromodular Wilkinson) la edad fue de 13.700 millones años. Pero como cualquier cálculo todo está sujeto a un margen de error experimental y puede haber una cierta variación en el valor final.

Bryson también habla de una teoría que dice que el universo no es tan grande sino que algunas de las galaxias lejanas que vemos son simplemente reflejos, luz rebotada.

Como en todo, hay muchas cosas que no sabemos, y aquí Bryson vuelve otra vez al tema de las partículas para hablarnos de la materia y energía oscura. La materia ordinaria que conocemos y que detectamos (quarks, leptones, etc.) es sólo aproximadamente un 5% de todo el universo, un 27% es materia oscura y el 68% restante es energía oscura. Bryson menciona a dos posibles candidatos a materia oscura, los WIMPs y los MACHOs, los cuales todavía no se han descubierto ya que interactúan muy débilmente con la materia ordinaria. Se cree que la energía oscura es la responsable de que el universo se esté expandiendo al ritmo acelerado con el que lo está haciendo. Este hecho hace que la constante que introdujo Einstein en sus ecuaciones para evitar que el universo se expandiera esté resultando útil para resolver los problemas matemáticos que plantea el modelo.

Y ahora unas preguntas para el debate.

•  Cada vez más, hacer grandes descubrimientos como el del bosón de Higgs está asociado a grandes desarrollos tecnológicos que requieren de grandes equipos humanos y grandes inversiones económicas como comenta Bryson. Hace tiempo leí un comentario de que en tiempos de crisis, primero llenar el plato de todas las personas y luego invertir en investigación ¿Creéis que habría que cambiar el planteamiento de los grandes experimentos para reducirlos económicamente y que ese dinero se destinara a la sociedad? ¿O por el contrario se trata de una inversión de futuro?
• ¿Creéis que la física de partículas es algo completamente incomprensible para el público general o es que no se ha hecho un esfuerzo en divulgarla de manera que se muestren sus beneficios?
• Por último, Bryson cierra el capítulo diciendo que no podemos calcular, ni conocer, ni entender todo ¿estáis de acuerdo? ¿Se dará el ser humano por vencido en algún momento en su afán de conocimiento?

¡Muchas gracias a todos!

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Una breve historia de casi todo: 10) El plomo, los clorofluorocarbonos y la edad definitiva de la tierra

Avances tecnológicos a corto plazo que nos pueden salir caros a largo plazo.

Bill Bryson se ensaña en este capítulo con Thomas Midgley, un ingeniero de Ohio, que se dedicó a buscar soluciones a diversos problemas industriales.

Primero descubrió que el fenómeno de trepidación de los motores de los coches se reducía de forma significativa añadiendo plomo tetraetílico a la gasolina. Eran los años veinte y, a pesar de ser conocida la toxicidad del plomo, éste tenía múltiples aplicaciones: se empleaba en la fabricación de depósitos de agua, sellado de las latas de alimentos e incluso formaba parte de la composición de la pasta de dientes.

En 1923, el plomo tetraetílico comenzó a producirse a escala industrial. En poco tiempo, los trabajadores de las fábricas comenzaron a manifestar los síntomas del contacto con el plomo, elemento que daña al sistema nervioso central. La muerte de varios trabajadores hizo que Midgley saliera en defensa de su invento, a pesar de haber estado enfermo por exposición excesiva a él.

Pero ahí no quedó todo, Midgley trató de resolver otro problema de aquella época: sustituir los gases tóxicos presentes en los refrigeradores por otros menos peligrosos. De esta forma surgieron los CFC (clorofluorocarbonos), presentes hasta, hace relativamente poco tiempo, en aerosoles.

Plomo y CFC, el primero tóxico para los seres vivos y, el segundo, causante de la destrucción del ozono, molécula presente en la estratosfera necesaria para absorber la radiación ultravioleta procedente del sol.

Pero, ¿quién detectó la presencia de plomo en la atmósfera?. Fue Clair Patterson, estudiante de la Universidad de Chicago. Su tesis doctoral trataba sobre la tasación de la edad de la Tierra mediante la medida de los isótopos de plomo presentes en rocas ígneas. Patterson advirtió que las muestras se contaminaban con grandes dosis de plomo en cuanto se exponían al aire. No tardó en comprobar que había mucho plomo en la atmósfera y que, la mayor parte de él procedía de los tubos de escape de los coches. Para apoyar su tesis, empleó el hecho de que, en lugares como Groenlandia, la nieve se acumula en capas anuales diferenciadas. A partir del estudio de la capas de nieve, se percató de que antes de 1923 no había plomo en la atmósfera.

A raíz de su descubrimiento, Patterson se marcó el objetivo de que se eliminase el plomo tetraetílico de las gasolinas. Y lo consiguió. En 1986 se retiró del mercado toda la gasolina plomada en Estados Unidos. Los niveles de plomo en sangre de los estadounidenses se redujo en un 80%. Aún así, el plomo sigue presente en la atmósfera. Éste es liberado a través de diversas actividades industriales, minería y fundición.

En cuanto a los CFC, éstos se prohibieron en 1974 en Estados Unidos.

Por cierto, Patterson determinó una edad definitiva para la Tierra: 4550 millones de años.

El tema tratado por Bryson en este capítulo sugiere multitud de preguntas, comienzo con dos:

1. ¿Se equivoca Bryson en su ensañamiento con Midgley?. Puede que tuviese razón en cuanto al uso del plomo tetraetítilico por su conocimiento de sus efectos adversos pero, ¿qué sucede con los CFC?.

2. Algunos avances tecnológicos tienen consecuencias adversas a largo plazo pero en un primer momento suponen la solución a un problema. ¿ Avanzar o quedarnos donde estamos?.



Un saludo a todos y gracias por dejarme participar en esta estupenda iniciativa.

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Una breve historia de casi todo: 9) El poderoso átomo.

En el capítulo 9, Bryson nos relata la historia del descubrimiento de los átomos y sus entresijos. Tras una introducción en la que nos descubre el tamaño prácticamente inimaginable de los átomos, se abalanza de lleno al átomo de Dalton.

La escala del universo. Pulsa para ir a la animación.

Aunque los griegos fueron los primeros en introducir el concepto de átomo, Dalton fue quien lo introdujo de una forma definitiva en la ciencia moderna, eso sí, tuvo sus detractores.

Modelo atómico de Dalton. Fuente wikipedia.

El átomo de Dalton era indivisible, como su propio nombre índica, ya que el origen griego de la palabra nos lleva al significado de indivisible. 

Tuvieron que pasar 52 años desde la muerte de Dalton para que el átomo dejara de considerarse indivisible. J.J Thomson descubrió el electrón en 1896 y con el descubrimiento de esta partícula se inició el camino que nos llevaría a descubrir los secretos más profundos del átomo. 

El modelo atómico de Thomson, era delicioso. Imaginaos un rico muffin con pepitas de chocolate. La masa del muffin sería la carga positiva del átomo, repartida sobre su volumen, mientras que las pepitas de chocolate serían los electrones.

¡Al rico átomo de Thomson!

Curiosamente Bryson se salta este hito tan importante y pasa directamente de Dalton a Rutherford, dejando el papel de Thomson en algunos pequeños comentarios durante el capítulo.

En ese momento empecé a entender a nuestros amigos, los coleccionistas de moléculas, cuando se indignaron con el resumen de la química de Bryson. En concreto cuando Bill dice: "Rutherford no era una persona demasiado brillante". Me he revuelto en el sofá y casi sufro una úlcera.

Estamos hablando de uno de los físicos más importantes de la historia, durante sus estancias en la universidad McGill, Manchester y en el laboratorio Cavendish hizo méritos suficientes para ganar el Nobel por sus trabajos en cada una de ellas. En McGill categorizó los distintos tipos de emisiones radiactivas producidas por átomos y definió distintas cadenas de desintegración de átomos, consiguiendo el Nobel de química por estos trabajos. En Manchester, junto a Geiger y Marsden (olvidado por Bryson), descubrieron que el núcleo atómico se concentraba en un espacio minúsculo comparado con el átomo. De vuelta en el laboratorio de Cavendish consiguió crear elementos artificialmente por primera vez y finalmente declinó aparecer en el artículo de Chadwick que significó el descubrimiento del neutrón, consideraba que la gloria debía ser para su colega. En definitiva, una carrera bastante buena para una persona que no era demasiado brillante.

El experimento de la lámina de oro de Geiger y Marsden, llevó al descubrimiento del núcleo atómico. Se utilizaba una fuente de partículas alfa (partículas de Helio desprovistas de electrones) que tenían que pasar a través de la fina lámina de oro. Algunas de las partículas eran rebotadas, lo que resultaba imposible si se consideraba el átomo de Thomson. Las partículas alfa eran como obuses chocando contra una papel y algunos de esos proyectiles ¡REBOTABAN! Rápidamente llegaron a la conclusión de que para que estas partículas rebotaran tenían que encontrarse con una carga positiva concentrada en un pequeño espacio que consiguiera un gran efecto de repulsión. El núcleo atómico había sido descubierto.

De Rutherford pasamos a Niels Bohr. Aunque en realidad el paso no debería ser tan abrupto, porque Bohr realizó su artículo "Sobre la composición de los átomos y las moléculas" bajo la tutela de Rutherford.

Empieza bien Bryson contando el problema que existía con el nuevo modelo atómico, similar a un sistema planetario. Según las leyes del electromagnetismo, este modelo no era estable. Este problema lo solucionó Bohr, pero no porque los electrones pasaran de una órbita a otra , ni porque solo estuvieran en ciertas órbitas, sino porque en esas órbitas los electrones no perdían energía, al contrario de lo que aseguraban las leyes de Maxwell. 

Luego pasamos a Chadwick, descubridor del neutrón y que trabajaba a las órdenes del no-demasiado-brillante Sir Rutherford. Aquí habría sido bonito recordar al matrimonio Joliet-Curie, que dieron la pista definitiva para encontrar a la escurridiza partícula. 

Finalmente Bryson se mete en un pantano en el que conceptos como la exclusión, incertidumbre, entrelazamiento cuántico y otros se mezclan de forma caótica y en algunas ocasiones de forma incorrecta. Esta parte es mejor saltársela para evitar entrar en un episodio de confusión e ira.

El capítulo no me ha gustado. Faltan datos importantes y hay informaciones confusas, con poco rigor y algunas incorrectas (¿los neutrones el mismo número que protones en general? Será en todo caso para números atómicos muy pequeños). 

Y ahora unas preguntas para el debate:

1. En un documental de Brian Cox sobre la ciencia en Reino Unido, se dejaba entrever que al igual que el átomo fue la gran revolución de inicios del siglo XX, a mediados de siglo XX y en lo que llevamos del XXI la biología y en concreto la tecnología basada en el ADN era el nuevo motor principal de la ciencia. ¿Estáis de acuerdo o creéis que hay alguna otra rama de la ciencia que pueda considerarse tan importante?

2. Rutherford consiguió el premio Nobel de química, aunque el se consideraba físico. A principios de siglo XX había una delgada línea entre la investigación en física y en química, o más bien una frontera difusa. ¿Cómo definiríais vosotros esa frontera?

3. El interior del átomo es un lugar en el que prácticamente todo es difícil de concebir: las medidas, el comportamiento,... ¿Cuál es el concepto que consideras más difícil de asimilar en el funcionamiento de un átomo?

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Una breve historia de casi todo: 8) El universo de Einstein

Saludos terrícolas! Encantado de volver a resumir en #TertuliasCiencia.

Antes de proceder, deciros que este capítulo toca mi gran pasión (que no conocimiento) que es la Física y en concreto aparecerá uno de los grandes como es Einstein (mi otra pasión) sin menospreciar a otros como Plank por ejemplo. Vamos allá.

Arrancamos a salto de caballo entre dos siglos, el XIX y el XX. Se cerraba un siglo donde la euforia era tal en la comunidad científica por haber desvelado tal cantidad de misterios (electricidad, magnetismo, gases, óptica, mecánica...) y haber establecido un cuerpo de leyes universales tan sólido que se llegaba a decir que a la ciencia poco más le quedaba por hacer, si acaso el rematar los flecos que quedaban sueltos. Hasta el punto de que a Max Planck, que en 1875 decidía si dedicarse a las matemáticas o a la física le desaconsejaron esta segunda, prácticamente por estar agotada. Afortunadamente Planck no hizo caso. Estudió física teórica y se metió de lleno con la entropía en el marco de la termodinámica. En 1891 obtuvo sus resultados y descubrió que su estudio ya había sido realizado previamente por un extraño personaje llamado J. Williard Gibbs pero había pasado casi desapercibido. Según Bryson, Planck no se desanimó, cosa que cuesta trabajo creer (no, no me estoy metiendo con Bryson) sino que pasó a estudiar otras cuestiones. 

En este punto Bryson introduce un paréntesis en la carrera del joven Planck para explicar el experimento llevado a cabo por Albert Michelson y Edward Morley en el que socavaron una vieja creencia (tan vieja como Descartes que fue quien la concibió): el éter luminífero. Esta "sustancia" era necesaria para explicar por ejemplo la propagación de la luz en el vacío ya que a esta se la consideraba una onda, y de la misma manera que el sonido necesita de un medio para propagarse la luz necesitaba otro. Michelson ideó un aparato llamado interferómetro con el que midió la velocidad de la luz en direcciones opuestas (sentido de giro de la tierra y al contrario) y descubrió ¡¡con gran sorpresa!! que la velocidad era la misma, contradiciendo la idea newtoniana de que la velocidad de la luz al viajar por el éter variaba según un observador se acercase o se alejase de ella. Con razón este experimento fue considerado como el "resultado negativo más famoso de la historia de la física".

Volvemos nuevamente a Planck ya comenzado el siglo XX, en concreto el año 1900, para ver como influyó este experimento en él y en la ciencia, ya que estamos a punto de entrar en una era de revolución donde lo infinitamente pequeño tendría cada vez más importancia y se obtendrían unos resultados alucinantes y antiintuitivos (aún lo son). Comenzaba la revolución cuántica. ¡¡Y pensaban que esto estaba terminado!!

Planck abrió el camino postulando que la energía no era algo continuo sino que se presentaba en paquetes a los que llamó "cuantos". Esta idea entraba de lleno en la cuestión del éter porque si la luz no era una onda entonces no necesitaba de un medio para desplazarse (el éter). A continuación otro de los actores principales de la historia de la ciencia y de la humanidad (un autentico protagonista) entra en escena: con ustedes ¡Albert Einstein! Este joven empleado de una oficia de patentes publicaría una serie de artículos que cambiarían totalmente la física y el mundo. Tres de ellos han sido considerados por C. P. Snow como "los más importantes de la historia de la física". En uno de ellos trata del efecto fotoeléctrico (el cual le valdría el Nobel), en otro habla del conocido como movimiento browniano (el cual probaba que los átomos existían, cosa que aún se dudaba) y en el tercero esbozaba la Teoría Especial de la Relatividad (casi nada).

Einstein al fijar una velocidad fija para la luz acabó con la necesidad de un éter, y su famosa ecuación E=mc² con la equivalencia masa-energía proporcionaba la explicación por ejemplo de cómo era posible que una estrella brillara tanto tiempo. "Simplemente" transformando masa en energía, con lo que proporcionaba a geólogos y astrónomos miles de millones de años. Y pasados unos años completaría su teoría con la inclusión de la gravedad en su famosa Teoría de la Relatividad General. Al respecto de ambas teorías C. P. Snow sostiene que la primera (la Especial) si no hubiese sido planteada por Einstein algún otro lo hubiera hecho a corto plazo pero en cuanto a la segunda es posible que de no ser por Einstein aún la estuviéramos esperando. Einstein cambio radicalmente la visión que se tenía sobre el espacio y el tiempo, introduciendo la idea de que ambos son relativos tanto respecto al observador como al objeto observado y la idea de que cuanto más deprisa nos movemos más pronunciados son estos efectos. Otra de las ideas que introdujo Einstein fue el cambio de explicación de la gravedad, esta se explicaba ahora como la deformación en el espacio-tiempo provocado por un objeto masivo que a su vez obliga al resto de objetos afectados a seguir esta trayectoria.

Como resultado de las ecuaciones de la Teoría de la Relatividad General se obtenía un universo dinámico, es decir en expansión o contracción. Esto contradecía totalmente la idea aceptada de un universo estático y era algo que Einstein no podía aceptar aunque fuese resultado de su teoría con lo que introdujo una "constante cosmológica" que revertía la solución y volvía a equilibrar el cosmos dejándolo "quieto". Einstein pasados unos años se referiría a este hecho como "la mayor metedura de pata de mi vida". Veamos por qué.

Por la misma época en la que Einstein introducía su "constante" se estaban realizando una serie de investigaciones que conducirían a llevarle la contraria. Primeramente un desconocido astrónomo llamado Vesto Slipher al estudiar estrellas lejanas descubrió que se producía un fenómeno similar al efecto Doppler del sonido que indicaba que las estrellas se estaban alejando de nosotros (desplazamiento al rojo). Pero sus estudios pasaron desapercibidos hasta que Edwin Hubble entró en escena para emprender una tarea titánica: calcular la edad y tamaño del universo. Combinando las medidas de desplazamiento al rojo (de Slipher) con un tipo de estrellas conocido como "candelas tipo" y valiéndose del trabajo espectacular previo de Henrietta Swan Leavitt y de Angie Jump Cannon, Hubble llegó a dos conclusiones asombrosas. La Vía Láctea no era más que una (y no de las más grandes) galaxias existentes en el universo y además este se estaba expandiendo. Al igual que Einstein con su conversión de masa en energía nos había "regalado" millones de años nuevos Hubble acababa de ampliar nuestro cosmos de una manera descomunal, además de proporcionarnos un universo dinámico en expansión del cual (retrocediendo en el tiempo) se extraía la conclusión de que tenía que haber un  principio. Sin embargo Hubble no supo ver esta conclusión y tuvimos que esperar a la llegada de un sacerdote e investigador que uniendo "cabos" extrajo la conclusión de un "átomo primigenio" que estalló y se expandió. No obstante el mundo no estaba preparado para tales conclusiones y nuevamente tuvimos que esperar al descubrimiento de la radiación cósmica de fondo, descubierta de forma accidental por Penzias y Wilson, para retomar esta idea.

Como podéis ver, siempre estamos esperando... ¿Qué nos deparará el futuro? ¿Qué estaremos esperando ahora...?

Vayamos con las cuestiones:

- Aunque en el resumen no sale el tema de la "teoría de cuerdas" (lógicamente) siempre pienso en el paralelismo existente entre los átomos (que a principios del siglo XX se dudaba de su existencia y algunos decían incluso que aunque fueran reales jamás se verían) con el tema de las cuerdas de las que se dicen cosas similares. ¿Qué opináis?  ¡Mira qué me gusta hablar de "cuantos" y de "cuerdas"!

- Bryson nos presenta a un físico llamado Gibbs que era un personaje recatado e invisible del cual nos dice que se dedicó a sus estudios y sus clases (casi sin alumnos) y que llegó a no recoger su sueldo en diez años. ¿Existen "filántropos" así en la actualidad?

- Planck decidió estudiar física desoyendo los consejos de todo el mundo y llevando la contraria a lo que el "sentido común" parecia dictar. ¿Alguno de vosotros os sentís identificados o conocéis casos así?

- Einstein pese a que su propia teoría le decía que el universo era dinámico no pudo llevar la contraria a la opinión aceptada (también por él) e introdujo su "constante" para obtener un universo estático. Siempre me ha chocado mucho esta "debilidad". ¿Qué opináis?

- Y para finalizar os planteo la difícil pregunta con la que cierro el resumen. ¿Qué estaremos esperando ahora?

Muchas gracias y que empiece la juerga, perdón... las tertulias.

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Una breve historia de casi todo: 7) Cuestiones elementales

¡Hola a todos! Esta semana me ha tocado a mi hacer el resumen del capítulo 7) cuestiones elementales. Así que allá vamos:

El capítulo 7 Bill Bryson hace un recorrido de la historia de la química desde  el año 1661, año en que Robert Boyle publica El químico escéptico, hasta la muerte de Marie Curie en 1934. Una de las etapas más increíbles en la historia de la química.

Que acertado el título de la obra de Boyle: El químico escéptico. Acertado porque ese escepticismo es en mi opinión lo que convertiría a la química en lo que es hoy en día. En un primer momento ayudó a "destilar" de la alquimia todo aquello que daría forma a esa gran ciencia que es hoy día la química y dejar atrás muchas de las impurezas que la alquimia, como protociencia que era, contenía. En sus inicios la química se tambaleaba con descubrimientos accidentales como el del fósforo, hecho por un Henning Brand que buscaba la ansiada transmutación alquímica del oro, con el gran fundamento de que tenían el mismo color.

Bill Bryson pasa a hablar a continuación de Carl Scheele, o como Isaac Asimov lo llamaba "hard-luck Scheele". Y así era porque el pobre hombre descubrió ocho elementos (cloro, flúor, manganeso, bario, molibdeno, tungsteno, nitrógeno y oxígeno) por su cuenta y no se le dió reconocimiento por ninguno de ellos.Estamos ya a mediados del siglo XVIII, y la química sigue siendo una ciencia impura, el propio Scheele muere por uno de los hábitos que aún tenían muchos químicos: probar un poco de todo con lo que trabajaban.

También se mantenía la creencia en la existencia de un fluido elástico, que lo impregnaba todo, y que era el causante de la combustión: el flogisto. También se creía aún en éter vital capaz de hacer que los objetos inanimados volviesen a la vida. Y así, Mary Shelley, encontró un argumento para su gran obra Frankestein. A esta parte Bill podría haber dedicado un capítulo entero, se echa de menos a Volta y a Galvani. Pasa de puntillas por el gran personaje que fue Humpry Davy. Echo de menos a Volta y Galvani cuando habla del vitalismo.

Bryson pasa directamente a hablar de otro de los "padres" de la química, Lavoisier, y nos habla de otra de las grandes obras de esta ciencia Método de nomenclatura química. Tal y como dice Lavoisier:

Las lenguas no solo tienen por objeto, como se cree comúnmente, expresar por signos las idéas e imágenes; sino que además son verdaderos métodos analíticos con cuyo axilio procedemos de lo conocido a lo desconocido, y hasta cierto punto, al modo de los matemáticos.

Una parte de las expresiones que se sirven en la química las introdujeron los alquimistas haciendo uso de un lenguaje enigmático, en el que el por ejemplo un pelícano era un vaso para destilar, o el caput mortuum el residuo de una destilación.  Para solucionar este embrollo se creó un método de nomenclatura básico, que aún sigue usándose hoy día, y que ha dado lugar a la nomenclatura conocida como tradicional. Como dice Bryson ayudó a introducir rigor, claridad y método en la química.

Según Bryson la química iba a la zozobra a principios del sigle XIX hasta que apareció otro de los más grandes e interesantes personajes de la historia de la ciencia: Benjamin Thomson, el conde de Rumford. Espía, científico, militar, noble, nada se interpuso entre él y el éxito. Sus hazañas van desde desechar completamente la teoría del flogisto, estudiar la circulación de las corrientes marinas, llevar el cultivo de las patatas a Baviera y fundar en 1799 la Royal Institution en Londres.

A esta institutución la  pertenecería después Humphry Davy, posiblemente uno de los más grandes divulgadores de la historia de la química, también conocido como el galán de la química por que más de la mitad de su auditorio eran mujeres, o como lo presenta Oliver Sacks en el Tío Tungsteno, un químico poeta. Descubridor de los elementos potasio, sodio, magnesio, calcio, estroncio y aluminio. Aunque tal y como él decía, su mayor descubrimiento fue Michael Faraday, al que fichó como su ayudante. No me gustó el comentario de Bill Bryson: "Había, por suerte, gente más sobria trabajando en otros sitios". 
Comentario tras el que pasa a hablar del cuáquero Dalton y su predicción de la naturaleza del átomo. Poco acertado en mi opinión, no me parece una manera adecuada para terminar de hablar de uno de los más grandes.

En la creación de esos cimientos sobre los que se construiría la química tal y como hoy la conocemos pasamos por Amadeo Avogadro, cuyas aportaciones ayudarían a que la química se convirtiese en una ciencia cuantitativa, aunque sus aportaciones no llegaron a tener el impacto deseado hasta que en el Congreso de Kalsruhe de 1860 por fin Cannizaro abriese los ojos a todos los presentes, entre otros, a Lothar Meyer, codescubridor de la tabla periódica junto con Mendeleiev. Estos cimientos unidos a las aportaciones de Berzelius dio las bases sobre la que creció nuestra amada química, aunque aún quedaba una aportación que permitiría conocer  más la naturaleza de los átomos.

Así cuando Becquerel dejó en 1896 un paquete de sales de uranio en un cajón encima de una palca fotográfica enrollada y vió que la placa tenía una impresión en ella, descubrió que las sales emitían algún tipo de rayos. Rayos que estudiaría una estudiante muy avanzada: Marie Curie, descubridora de la radioactividad, fenómeno que permitiría descubrir que en cierto modo la transmutación alquímica era posible.  Esta radioactividad fascinó a Ernest Rutherford, y se preguntó si la emisiónd e calor que tenía asociada podríanser el origen del calor de la Tierra. Y así, con esta estimación hecha por Rutherford sobre la edad de la Tierra pone fin al capítulo Bryson.

En mi opinión este capítulo es demasiado breve. Ya sé que el título del libro es Una breve historia de casi todo, pero ¿no se habrán perdido demasiadas cosas por el camino? Echo de menos un trato mucho más amable a Scheele y a Humphry Davy. Las teorías del flogisto y del éter, fundamentales para entender la evolución en el modo de pensar científico tampoco creo que sean tratadas como es debido.

Y a partir de aquí todas mis preguntas para animaros a comentar:

• ¿No os parece excesivo este resumen? ¿O tal vez este es el modo adecuado de presentar la ciencia a un público más general de manera que les sirva como introducción, les pique el gusanillo e investiguen más por su cuenta? 
• ¿Qué os ha llamado más la atención en este capítulo? 
• ¿Echáis de menos a algún otro químico protagonista en este período? 
• ¿Destacaríais alguna otra faceta, anécdota o contribución relacionada con los químicos que Bill Bryson menta en este capítulo?

Pues sin nada más que añadir me despido, ¡un saludo!

• Esta entrada participa en el XXXII Edición del Carnaval de Química que acoge Dimetilsulfuro. 

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Una breve historia de casi todo: 6) Grandes y sangrientas batallas científicas

Puede que no haya habido nada en la historia natural que haya sido centro de odios más feroces y más duraderos que ese linaje de animales antiguos llamados dinosaurios (#findelacita xD)

Fue a William Smith a quien se le ocurrió usar los fósiles presentes en los estratos geológicos para datar las piedras, y así Bill Bryson nos introduce en la paleontología y en el descubrimiento de los dinosaurios, aunque acabaremos el capítulo sin haber establecido todavía la edad de nuestro planeta. Solo por el título se deduce que vamos a conocer el Lado Oscuro de la Ciencia (de hecho @ScientiaJMLN tiene una serie de su blog dedicada por completo a este tema), y es que la ciencia en cuanto actividad humana llevada a cabo por humanos está sujeta a las vicisitudes más humillantes… Como que el naturalista Buffon sostenga que el continente americano tenía una naturaleza “degenerada”, hecho que afectaba a los animales, pero también a los indígenas sapiens. Mantell descuidó a su familia y a su profesión por conseguir fósiles. Buckland aconsejó mal a Mantell ¿con mala idea? (queda abierto tal cual lo cuenta Bryson) y acabó sus últimos días en un manicomio. Cuvier planteó la teoría de extinciones de las especies, pero debido a sus creencias religiosas intentó acoplar la Biblia y el diluvio descrito en ella a los hechos. La confrontación de Cope y Marsh, que tuvo como efectos colaterales un avance exponencial en la ciencia, pero también numerosos errores como una especie “descubierta” ¡veintidós veces! Hasta la que parece ridícula vanidad de Cope de convertir sus huesos en el ejemplar modelo de nuestra especie. Pero quien se lleva la palma es Richard Owen, que no dudaba en apropiarse de descubrimientos ajenos, y manipular todos sus contactos (muy abundantes) para desprestigiar a los que consideraba sus oponentes, aunque solo fueran jóvenes promesas como el caso de Robert Grant. Quizá la única que se salva de este capítulo es Mary Anning quien hace gala de la paciencia del método científico. ¿Es posible que el descubrimiento de los dinosaurios se retrasara tanto en el tiempo (desde aquel hueso de fémur perdido al primer diente de iguanodonte de Mantell) por todas estas rencillas y defectos personales? Y sin embargo, son como las dos caras de una moneda, porque fue Owen el que popularizó el museo tal como lo conocemos hoy en día, y no como lugar restringido a expertos en el tema; y también fue el que acuñó el término “dinosauria” para todos los fósiles que se estaban encontrando. Cuvier introdujo la idea de extinción, y además es el descubridor oficial del mastodonte (¡ojo, he descubierto que no es lo mismo que el mamut!)

Con todo esto se me ocurren algunos temas, que me gustaría debatir y discutir con todos vosotros:

1. La ciencia como método de conocimiento. A raíz del post de ¿Sabes que la ciencia es diferente?, que seguro que ya conocéis porque nació del anterior libro que leímos y comentamos…, viéndolo con la perspectiva de este comentario de Jose Antonio sobre el sesgo de la investigación (de acuerdo al paradigma esto ya es de José Luis), ¿la ciencia es perfecta? ¿Sois optimistas o pesimistas al respecto, y por qué?

2. Aquí hablábamos de la ecuación de Drake y de la posibilidad de vida extraterrestre. Y sin embargo, leyendo la historia de nuestro planeta, la ¿aparente? contradicción entre la Providencia Divina y un Dios hostil que extermina especies (según la mentalidad de Cuvier y del siglo XIX), eso me ha llevado a pensar en lo “rara” que es la vida, y en que (ya lo dice Bryson en la introducción) es más fácil extinguirse que otra cosa… ¿argumentos que desmonten mi postura, por favor?

3. “Un tanto angustiado por su situación, se le ocurrió la idea de convertir su casa en un museo y cobrar la entrada, dándose cuenta luego, tardíamente, de que ese acto mercenario daría al traste con su condición de caballero, no digamos ya de científico, por lo que acabó dejando que la gente visitara la casa gratis.” Pues, esto me gritaba mientras lo leía: ¡la ciencia tiene que ser pública! Lo que me ha recordado a la charla de Esceptics en el pub a la que asistí: ¿inversión privada vs pública, propiedad intelectual vs…?

4. Me ha llamado la atención que “historia natural” en el siglo XIX era sinónimo de “paleontología”, y de hecho un PhD significa doctorado en filosofía. De hecho, la actual separación de “ciencias” y “letras” creo que viene del mismo siglo. ¿Cómo podemos dar marcha atrás, si es que la marcha atrás es deseable, o bien, qué podemos aprovechar y desechar de lo vivido?

Esta entrada participa en la IX Edición del Carnaval de Humanidades acogido en Ciencia y alguna otra cosa

 

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