Los otros centenarios

Supongo que muchos, o al menos unos cuantos, tenéis curiosidad por saber qué es eso de los neutrinos. Pero si digo que son partículas elementales, sin carga eléctrica, spin semi-entero y masa al menos 1000 veces menor que un electrón, seguramente os quedareis igual que estabais (o peor). Tenemos bastante tiempo por delante (sobre todo yo :) ), así que iremos poco a poco. Siempre me ha parecido importante a la hora de introducir cualquier concepto, tener una pequeña perspectiva histórica. Aunque la historia del neutrino en particular la contaré más adelante, me ha parecido muy oportuna la celebración del centenario de Amundsen y Scott en el Polo Sur para hacer un repaso (breve e incompleto) a cómo estaba la Ciencia hace 100 años. De hecho, se cumplen ahora también algunos centenarios menos conocidos, y creo que puede ser interesante coger la máquina del tiempo y plantarnos a comienzos del siglo XX.
Hace 100 años Amundsen y Scott pasaron el invierno de 1910-1911 agazapados en la costa Antártica a la espera del verano, para lanzar su ataque a la conquista del Polo. Seguro que en más de una ocasión elevaron la vista al cielo y meditaron sobre el sobrecogedor espectáculo del firmamento en el hemisferio Sur. Aunque las emociones seguro son muy parecidas a las que podemos sentir hoy, la comprensión de lo que estaban viendo era muy diferente, porque la visión del Universo hace 100 años, era totalmente distinta!

El cielo nocturno en el Polo Sur.

Hace unos 100 años, todavía no se había conseguido medir el tamaño de la Vía Láctea y desde luego, no se había establecido que hubiese nada más allá de ésta. Además, el Sol se creía situado en el centro de la misma, y por tanto, del Universo. Pero hace justo 1 siglo, Henrietta Leavitt descubrió una ley fundamental al estudiar ciertas estrellas (las Cefeidas) de luminosidad variable en una de las Nubes de Magallanes. Esta ley, que relaciona el ritmo de variación de la luminosidad con el ‘brillo’ de la estrella se convirtió en una especie de ‘regla’ para medir distancias astronómicas y gracias a ella, en poco más de una década, se pudo medir el tamaño de la Vía Láctea, comprobar que el Sol no está ni mucho menos en el centro y lo que es mas importante, descubrir galaxias similares a la nuestra. De repente el Universo se demostró inconcebiblemente más grande de lo que nadie hubiese podido imaginar jamás, y nosotros, en comparación, mucho más insignificantes.
Por cierto, otra de las ‘herramientas’ que este año cumple 100 años es el diagrama de Hertzsprung-Russell, un gráfico que permite clasificar las estrellas según su ‘color’ o temperatura y su luminosidad y que fue vital también para comprender cómo funcionan las estrellas por dentro!

Henrietta Leavitt que descubrio la relacion luminosidad-periodo de las Cefeidas.

Sin embargo, aún se tardaron unos años en entender otro aspecto fundamental, que el Universo no es estático, como parece a simple vista, sino que se esta expandiendo. Esto no es nada evidente. No hay más que mencionar que Einstein ‘ajustó’ sus ecuaciones de la Relatividad General para que describieran un Universo estático. Es decir, es perfectamente normal verse ‘engañado’ por la Naturaleza.

Albert Einstein creia que el Universo era estatico.

Einstein es también protagonista de otro logro importante hace un poco más de 1 siglo. No me refiero a su teoría de la relatividad, sino a la demostración de que la materia está compuesta por átomos. Hoy en día esto nos parece trivial, incluso con los microscopios electrónicos hemos llegado a ‘ver’ átomos individuales, pero hace 100 años, todavía había eminentes científicos que dudaban de su existencia. En uno de los artículos que publicó en 1905 con sólo 26 años, Einstein explicaba (de forma cuantitativa, por supuesto) el movimiento Browniano. En pocas palabras, cómo se mueven diminutas motas polvo suspendidas en la superficie de un liquido. La magnitud de ese movimiento y su dependencia con la temperatura se explican perfectamente asumiendo que la materia está formada por átomos individuales (aunque por aquella época no estuviesen en condiciones de ‘verlos’). Esto me parece asombroso.

Ernest Rutherford, que acuño el termino 'nucleo' hace justo 100 años.

Hace precisamente 100 años también, Rutherford acuñó el término ‘núcleo’ para referirse a la recientemente descubierta estructura interna del átomo y Bohr propuso el primer modelo cuántico del átomo para explicar muchos de los fenómenos observados (aunque aún faltaba más de 1 década para establecerse las bases de la teoría cuántica). Y 100 años también de que Millikan publicase los resultados de su experimento para medir la carga del electrón. Un experimento que cualquier estudiante de Física conoce bien. Y cómo no, un poco antes, se había descubierto la radioactividad, aunque todavía no se conocían sus posibles efectos perjudiciales y se vendían cremas, pasta de dientes, bebidas o incluso chocolate radioactivos pensando que podían resultar rejuvenecedores!

Crema de bellaza radioactiva usada en los años 30.

Otro artículo muy importante de Einstein en 1905 establecía la naturaleza corpuscular de la luz, algo que la comunidad comenzaba a aceptar una década después. Y en 1912 el equipo de Max von Laue conseguía observar por primera vez la difracción de Rayos-X en cristales demostrando que eran simplemente un tipo de radiación electromagnética sólo que muy energética; otro centenario de una herramienta (la difracción de Rayos X) que se reveló crucial para el estudio de la materia! Tiempos convulsos, que abrían el camino hacia la Ciencia moderna, hacia una comprensión profunda del Universo a las más grandes y más pequeñas escalas. Estábamos todavía a las puertas de la revolución cuántica y cosmológica.

Max von Laue, cuyo equipo obtuvo las primeras imagenes de difraccion de rayos X.

Por cierto, otro centenario interesante a celebrar es el descubrimiento de los rayos cósmicos. Aunque dedicaré alguna entrada específicamente a ellos, en 1912 el físico austriaco Victor Hess realizó una serie de viajes en globo con instrumentos de medida que demostraron que había un tipo de radiación proveniente del espacio exterior. Se les llamó rayos cósmicos, y hasta la construcción de los primeros aceleradores de partículas, constituyeron la principal fuente de información sobre el mundo subatómico (en ellos se descubrió la antimateria, los muones, etc). Hoy sabemos que están formados en un 90% por protones y que sus energías llegan a alcanzar valores tan increíbles que no está claro qué los produce, pero son evidencia de fenómenos extraordinariamente violentos en el Universo. Aunque es adelantar acontecimientos, el estudio de los neutrinos con detectores como IceCube, puede ayudar a resolver este misterio.

Victor Hess, descubridor de los rayos cosmicos hace ahora 100 años.

Hasta ahora hemos hablado sólo de Física, pero hay otro centenario que tiene relación con la aventura que nos ocupa. ¿Sabíais que hace unos cuantos millones de años la Antártida estaba situada en latitudes ecuatoriales? Si, el tiempo era mucho mas agradable y ponerse en bañador no hubiese sido considerado una ‘locura’ como ahora :) . Hoy sabemos que los continentes han ido desplazándose a un ritmo inapreciable pero constante haciendo que Colon tardase 3 meses en atravesar una ‘brecha’ que unos millones de años antes hubiese podido cruzar de un salto, o que la Antártida ‘emigrase’ hasta el Polo Sur, para convertirse en el Continente más extremo. Pues bien, hace justo 100 años, Wegener proponía la teoría de la deriva continental que (aunque tardó otros 50 años en convertirse en una verdadera teoría, la Tectónica de Placas) está en la base de nuestra comprensión de evolución terrestre. Wegener realizo una expedición en 1930 a Groenlandia para recabar mas evidencias para su teoría. Un par de colaboradores debían pasar el invierno en un campo del interior (Winter Overs de la época) pero las provisiones escasearon y Wegener emprendió una expedición para reabastecerlos. En el regreso, pereció junto con otro acompañante. Fue encontrado al año siguiente. Una fatal coincidencia con el destino que corrió otro de nuestros protagonistas, el capitán Scott y sus compañeros en la otra punta del globo hace justo ahora 100 años.

Alfred Wegener propuso hace 100 años la teoria de la Deriva Continental.

La Antartida disfrutaba de un clima mas argadable millones de años atras.

Sólo por tocar un tema completamente distinto, hace poco mas de 100 años, se ‘re-descubrieron’ de nuevo las leyes de la genética que había descubierto Mendel unos 50 años antes. Todavía estaban lejos de entender el verdadero secreto de la vida. De hecho, la revolución cuántica y la difracción de rayos X ayudaron mucho a entender el funcionamiento de los átomos y moléculas y a desentrañar unos cuantos años después, la estructura del ADN. Estábamos en la antesala de la revolución genética. Y para terminar, y por mencionar a alguien bastante cercano, hace también poco más de 100 años, Ramón y Cajal recibía el premio Nobel de medicina por sus estudios sobre las neuronas, abriendo el camino para la comprensión de ese otro Universo dentro de cada una de nuestras diminutas cabezas, el cerebro.

Nuestro paisano Santiago Ramon y Cajal, uno de los padres de la neurociencia.

Éste ha sido un recorrido breve e incompleto por el estado de la Ciencia hace 100 años. Lo que quiero destacar es que el estado actual del conocimiento no se ha producido de la noche a la mañana. 100 años desde los primeros indicios de que el Universo tanto en las escalas más grandes como en las más pequeñas tenía escondidas bastantes sorpresas, hasta poder disfrutar de comunicaciones vía satélite o teléfono móvil de forma habitual. Y en realidad, unos 400 años desde los tiempos de Galileo y los comienzos de la Ciencia como tal. 4 siglos con contribuciones estelares de algunas de las mejores mentes de la Humanidad, pero sobre todo, con el trabajo anónimo de cientos y ahora miles de científicos intentando desvelar los misterios del Mundo que nos rodea. En muchas ocasiones, ha costado décadas y acaloradas disputas llegar a desterrar viejas ideas en ocasiones defendidas por eminentes científicos. Todo esto lo cuento porque a veces la gente se siente acomplejada al acercarse al mundo de la Ciencia y no entender nada. Pero es que, precisamente, lo normal es no entender! Hemos tardado varios milenios en entender de qué está hecha la materia, qué es la energía, cómo de grande es el Universo o el secreto de la vida. La buena noticia es que gracias a ello nosotros podemos llegar a entenderlo en mucho menos tiempo. Al igual que hoy cualquier estudiante aprende que la materia esta formada por átomos, algo que muchos científicos dudaron durante mucho tiempo, espero que lleguéis a entender que el Universo está formado por diversos ingredientes, entre ellos los neutrinos. Pero eso, para las próximas entregas.
Por cierto, hablando de neutrinos y centenarios, hace unos días, (el 23 de febrero) se cumplieron 25 años de la detección de un puñado de neutrinos procedentes de la supernova SN1987A. Por primera, y hasta ahora única, vez se detectaban neutrinos de fuera del sistema solar dando inicio a la astronomía de neutrinos. IceCube intenta precisamente descubrir nuevas fuentes de neutrinos. ¿Conoces algún otro aniversario relevante para el mundo de la Ciencia? Compártelo con nosotros!

Los restos de la supernova SN1987A vistos mas de 1 decada despues.

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5 Responses to Los otros centenarios

  1. angel sierra says:

    Querido paisano,ha sido un placer,leer tu leccion,te felicito y te doy las gracias por ello,la fotografia que incluyes,hace unos dias que me la mandaron de la NASA”estoy suscrito a un boletin y mandan fotos y mas”,ya ves un agricultor jubilado “a revuelta con la ciencia,la clase es sencilla y magistral,TU abuelo hacia lo que podia con nosotros,SALUDOS,,A.Sierra

  2. gabriela says:

    No me queda más que felicitarte, Carlos.
    Felicitarte porque has hecho un resumen muy bueno, clarito como el agua, y que nos hace reflexionar un poco sobre lo que se ha logrado en cien años…Naturalmente, la velocidad es con aceleración, al meternos a estudiar cualquier cosa, en cuanto a saber más y más del tema, cada día se descubren cosas , las que se van encadenando unas a otras y si pensamos en que hace medio siglo eran muy pocos los que tenían un teléfono en su casa, eran poquísimos los que se podían comunicar de un país a otro, y de repente , con una velocidad que se incrementa, tenemos nuevos teléfonos inalámbricos , cada cual con más inventos, ya no se conciben sólo para hablar!!
    Cuando yo estaba en el colegio, se hablaba sólo de átomos, y eran indivisibles….las células tenían un núcleo, y dos o tres cositas más….imagínate!
    Por eso te felicito: por ser joven y entender la evolución ! ¿concibes la vida sin el plástico?
    Estaré esperando tu próximo post.
    Besos.

  3. vir says:

    Hola Carlos,muy entretenida la entrada y bien explicada para los que no entendemos mucho de ciencia.Lo mejor del post ha sido este comentario “lo normal en ciencia es no entender”.

    un abrazo

    v.