Científico exige normas éticas para la robótica

Noel Sharkey, PhD, profesor de Inteligencia Artificial y Robótica de la Universidad de Sheffield, en el artículo “The Ethical Frontiers of Robotics” de la revista Science, realizó un llamado para la creación de normas internacionales para el uso ético de los robots, como una medida preventiva en caso que la situación pueda salirse de control.

En sus palabras: “Nos tomó por sorpresa la explosión de internet y sería una buena idea que esto no se reproduzca con los robots. Es preferible que establezcamos normas éticas ahora, antes de que se extienda el uso masivo de robots”. Continúa leyendo Científico exige normas éticas para la robótica

La Partícula Divina, Leon Lederman


Lo primero que tengo que mencionar de este libro es su insólito sentido del humor. Digo insólito porque si bien los libros de divulgación científica están redactados en un lenguaje adecuado para la mayoría de las personas, el estilo siempre es solemne. Ejemplos sobran pero me limitaré a Cosmos: es imposible imaginarse a Carl Sagan en otra actitud que no sea la de un Prometeo de la Ciencia, dándonos la luz de la comprensión de los fenómenos celestes. Continúa leyendo La Partícula Divina, Leon Lederman

¿Podría un elefante sostener el mundo?

Laura VenturaPor Laura Ventura (*)

¿Podría un elefante sostener el mundo? Obviamente, no. Lo lógico es que la Tierra soporte a los elefantes, al igual que a todos sus moradores. Aún suponiendo que pueda existir un elefante lo suficientemente grande y robusto como para soportar en su lomo el peso del mundo entero, se plantearían inmediatamente algunos problemas como, por ejemplo, las interacciones gravitatorias del sistema Tierra-elefante dentro del Sistema Solar, el funcionamiento biológico del elefante, su falta de redondez gravitatoria, su resistencia a la radiación cósmica, etc…

Corre el tercer milenio de una historia cuyo punto 0 ha sido escogido de forma arbitraria entre los innumerables instantes que han transcurrido, a partir del origen del Tiempo, durante 13.700 millones de años.

¿Y antes? Absolutamente nada o, mejor dicho, la Nada Absoluta que no es un espacio vacío cuyo estado se mantiene constante en el tiempo. La Nada está fuera del Espacio y del Tiempo.

En otras palabras, no existe ni un “fuera” ni un “antes” del Universo pues este mismo es el Espacio-Tiempo, a la vez que la Materia y la Energía.

Y, por si no fuera bastante complicado, el Universo se expande, estirando el Espacio-Tiempo y diluyendo esa energía que, en el instante 0 fue enorme e infinitamente concentrada y que se habría generado de la Nada por una “pura cuestión de probabilidades” técnicamente llamada “fluctuación cuántica del vacío”. De ahí se habría producido el Big Bang, la Gran Explosión cuyas cenizas constituyen nuestro Universo actual.

Nuestro planeta es menos que un grano de arena en un universo inmenso y todavía desconocido en su mayor parte.

Sin embargo, el universo así como lo conocemos hoy, apenas tiene un siglo.
El comienzo de la exploración espacial todavía no cumple 50 años y hace poco más de 30 que el Hombre pisó la Luna.

Después de 25 años, las sondas Voyager siguen su viaje por el Sistema Solar externo, mientras que dos vehículos robots (Spirit y Opportunity) rastrean la superficie de Marte.

En julio de 2004 la nave espacial Cassini llega a Saturno; unos seis meses más tarde, el 14 de enero de 2005, la sonda Huygens se posa en la superficie de Titán, protagonizando el aterrizaje más lejano jamás realizado.

En 1964, dos ingenieros de telecomunicaciones norteamericanos, Penzias y Wilson descubren (accidentalmente) la radiación del Fondo Cósmico de Microondas, considerada la prueba más contundente de la Gran Explosión.

En 1940 George Gamow formula, a partir del cálculo de las abundancias primordiales, la teoría del Big Bang.

En 1929, Edwin Hubble descubre la expansión del Universo: las galaxias se alejan de nosotros con una velocidad proporcional a la distancia que nos separa de ellas.
Seis años antes, el mismo Hubble determina la distancia de la galaxia de Andrómeda (M31) y resuelve su estructura espiral, demostrando así que nuestra galaxia no es el Universo sino una de las muchas estructuras que lo habitan.

Hace un siglo, Albert Einstein formula la Teoría de la Relatividad. Espacio y Tiempo no son absolutos. La Materia es Energía concentrada según un factor igual al cuadrado de la velocidad de la luz y su distribución determina la geometría del Espacio-Tiempo.
Paralelamente nace la Mecánica Cuántica: a partir de los experimentos sobre la emisión térmica, Max Planck deduce la cuantización de la energía. La radiación electromagnética es onda a la vez que partícula y, al mismo tiempo, una partícula puede ser descrita como una onda. Se da así transición del determinismo a la probabilidad y el nacimiento de la física que constituye los cimientos de nuestro actual modelo de universo.

Hace poco más de tres siglos no se podía explicar el por qué, si la Tierra era redonda, un elefante en el hemisferio sur no se caía del Planeta.

En 1666, sir Isaac Newton descubre la Ley de la Gravitación Universal. Dos cuerpos celestes se atraen según la misma ley por la que un elefante puede pasearse por el hemisferio sur sin miedo a caerse al vacío. El Cielo y de la Tierra se rigen por las mismas leyes físicas, lo que representa un cambio importante en la cosmovisión.
Hoy sabemos que la interacción gravitatoria, una de las 4 interacciones fundamentales de la naturaleza (junto con la electromagnética, la débil y la fuerte), es la que domina en el Universo a gran escala.

Hace poco más de cuatro siglos, el Cielo pierde irremediablemente su naturaleza divina. Los cuerpos celestes no son perfectos y sin mancha. Tampoco se mueven perfectamente sobre esferas perfectas, sino que describen elipses. Y lo peor de todo es que la Tierra no es el centro de esos movimientos, ni, menos aún, el centro del Universo. Por consecuencia, el Hombre tampoco es el centro de la Creación.
Copérnico, Tycho, Kepler y Galileo son las figuras más destacadas de esta revolución que cambiaría radicalmente (aunque no sin dificultades) la perspectiva del Hombre sobre el Cosmos, marcando así el comienzo de una nueva era científica y filosófica.

Hace más de dos milenios, Aristarco de Samos propone el primer modelo heliocéntrico. Sin embargo, habrá que esperar más de 1.500 años para que la revolución copernicana retome ésta perspectiva.

En el siglo IV d.C., el incendio de la biblioteca de Alejandría y el asesinato de Hipatia marcan el comienzo de la cristianización del imperio romano. La teología absorbe el modelo aristiotélico-ptolemáico, que mantiene la superioridad del Hombre cual obra maestra de la Creación Divina. La Iglesia se hace cargo que dicho modelo perdure durante toda la Edad Media.

¿Y qué era de los elefantes hace, por ejemplo, 3.000 años?

Desde los albores de la Historia, el Hombre ha observado la Naturaleza y se ha interrogado sobre los orígenes de todo lo que le rodea. Igual que la imaginación para un niño, el mito representa la primera herramienta del Hombre para conocerse a sí mismo y dar razón de los fenómenos observados atribuyéndoles, frecuentemente, cualidades humanas. El mito como interpretación de la realidad constituye el embrión del conocimiento científico. De ahí ha cobrado vida la Filosofía como suma universal de conocimientos de todo tipo para luego diversificarse en las ciencias especializadas así como las conocemos actualmente.
Pese a la enorme variedad de representaciones, los mitos de todas partes del mundo revelan un hilo conductor común y hablan a través de los mismos arquetipos o símbolos universales. El mito es el espejo del imaginario colectivo, como los sueños son el reflejo del subconsciente individual. Citemos, a título de ejemplo, algunos de los más notorios entre los temas recurrentes en los mitos del mundo.

El Cosmos como universo ordenado, luminoso y vital ha sido creado por una o más divinidades a partir del Caos primigenio, es decir, de las tinieblas, del frío y de la materia inerte.

Unos dioses primigenios más impersonales van dando vida a divinidades cada vez más humanas.

Existe una separación muy definida entre lo terrenal y lo celestial: lo primero es identificado con lo perecedero, lo humano y lo imperfecto, y lo segundo con lo inmortal, lo divino, lo eterno e inmutable.

El ultratumba es asimilado al tenebroso mundo subterráneo, vestigio del Caos primordial.

Las fuerzas de la Naturaleza, los fenómenos sociales y los propios sentimientos humanos asumen figuras antropomorfas o de animales a los que se atribuyen virtudes y vicios humanos.

Las representaciones más antiguas, en una gran variedad de formas, pintan el Planeta como un objeto plano, en cuyo centro se halla la Tierra, normalmente dominada por una gran montaña y rodeada por las aguas. Arriba está la bóveda celeste, manifestación de lo divino y debajo el oscuro mundo subterráneo. En numerosos casos se habla de siete cielos, uno por cada uno de los astros que dominaban el firmamento: el Sol, la Luna y los cinco planetas visibles a simple vista, los únicos conocidos desde la antigüedad.

Algunos de los grandes temas bíblicos como la Creación del Hombre a partir de una estatua de arcilla, el Pecado Original y el Gran Cataclismo (el Diluvio Universal), se repiten, en múltiples formas, en la gran mayoría de los mitos del mundo.

A continuación, algunas de las versiones más antiguas de los mitos de la Creación.

Para los Griegos antiguos (~ siglo VIII a.C.), al principio reinaban el Caos y Nyx (la Noche); el Caos es destronado por su propio hijo, Erebus (la Oscuridad), y éste a su vez por Eros (el Amor), Éter (la Luz) y Hemera (el Día), principios creadores del Cosmos. De ahí nace Gaea (la Tierra) que a su vez engendra a Urano (el Cielo), que será luego su esposo. De esta pareja nace la dinastía de los Titanes, que son arrojados al Tártaro por el propio Urano, temeroso de fuerza descomunal de sus hijos gigantes. Destacan aquí el miedo y el apego al poder como cualidades típicamente humanas. Entre los titanes, Cronos (el Tiempo), apoyado por su madre, encabeza la rebelión, derrota a su padre y se hace con el trono, liberando a sus hermanos. Urano lanza una maldición a su hijo, profetizando para él la misma suerte. La separación entre el Cielo y la Tierra es una figura recurrente en los mitos de la creación. Cronos se une a su hermana Rhea, de la que tiene seis hijos a los que devora uno por uno. Cronos es la personificación del Tiempo que todo lo destruye. Sólo uno se salva: Zeus, quien, tras derrotar a Cronos en una guerra de diez años, cumple la profecía y da comienzo a la dinastía de los dioses olímpicos.

El mito de la creación del Hombre es protagonizado por Prometeo y Epimeteo, hijos de Japeto, uno de los titanes. Prometeo moldea una estatua de barro y roba el fuego sagrado de los dioses para darle la vida. Por este acto de bondad creadora, será sometido a atroces torturas. El pecado original toma forma en la Caja de Pandora y el tema del diluvio universal aparece explícitamente en el mito de Deucalión y Pirra. Otras versiones antiguas acerca del Gran Cataclismo están relacionadas con el mito de la Atlántida.

Para los antiguos Egipcios la creación tenía que ver con la fertilización de la tierra por las aguas del Nilo. Las versiones más antiguas narran que, del “montículo primigenio”, centro de la creación y personificado en el dios Tatjenen, se genera Atum, el señor de la Ciudad del Sol, del que nacen Shu (el Aire) y Tefnut (la Humedad). Estos últimos engendran a Geb (la Tierra) y a Nut (el Cielo), de los que nacen Osiris (el Orden) y Set (el Caos) con sus respectivas esposas, Isis y Neftis. Otras versiones cuentan que una guerra entre ocho divinidades primigenias (4 masculinas y 4 femeninas) genera un gran cataclismo. De eso surgiría el montículo primordial conteniente el huevo cósmico del que nace Ra, el dios del Sol. A nivel simbólico, pueden encontrarse similitudes entre este mito y la moderna teoría del Big Bang. Todas las noches Ra, asumiendo forma de gato, lucha contra la serpiente Apofis, símbolo del Apocalipsis. Las pirámides representan el montículo primigenio y el regreso del faraón hacia el Sol después de la muerte.

Para los antiguos Chinos, es la separación de los opuestos, el Yin y el Yang, lo que da forma al Universo. Dentro de la teoría del Big Bang, se vuelve a encontrar el tema de las simetrías, aunque, según la Cosmología moderna fue precisamente la ruptura de dichas simetrías lo que hizo que la materia domine sobre la antimateria y se separe luego de la radiación para que las partículas elementales puedan existir por separado.

En la mitología Hindú existe una enorme variedad de mitos de la Creación. Se repite la creación del Orden a partir del Caos y, en numerosas versiones, el acto creador toma forma de sacrificio. El ser primigenio se divide o es cortado en pedazos, formando así el cielo, la tierra y todas las criaturas vivientes. Otros mitos cuentan como Brama, el primer dios y principio creador, aflora de las aguas en un huevo dorado. Brama nace y muere en ciclos continuos de destrucción y resurrección que duran millones de millones de años. El orden cíclico de la Naturaleza representa un tema central de la filosofía hindú. Existen modelos cosmológicos modernos que soportan la idea de un universo pulsante. La misma teoría del Big-Bang prevé, como una de las posible soluciones, un universo cerrado que, alcanzada la máxima expansión, acabaría en una “Gran Implosión” (Big Crunch). Un nuevo universo surgiría así de las cenizas del anterior, como una especie de Ave Fénix. La figura central de Brama como principio creador es posteriormente suplantada por Visnú, la divinidad conservadora, de la que brota, dentro de una flor de loto, el propio principio creador. Ésta última, a su vez, se inclina antes la superioridad de Siva, Señor de la vida y de la destrucción, la divinidad que mejor encarna la naturaleza cíclica del Universo que es la base de la cosmogonía hindú.

El Cosmos, en una de sus representaciones más antiguas es descrito como un inmenso océano de leche, rodeado por la cobra sagrada, o “serpiente de la eternidad”. En el océano nada una enorme tortuga y, en su caparazón, cuatro elefantes se encargan de sujetar la Tierra (obviamente plana) por los cuatro puntos cardinales…

Hace tan sólo 3.000 de los 13.700 millones de años de vida de este universo, los elefantes sostenían el mundo.

En el año 2007 d.C., los mitos ya no pueden explicar de forma satisfactoria el Universo, pero siguen siendo válidos en su simbolismo.

Vivimos pues en un mundo donde los elefantes ya no son los de entonces…

(*) Laura Ventura es astrónoma de ESO Chile (European Organisation for Astronomical Research in the Southern Hemisphere) dedicada a labores de extensión. El presente artículo es una versión aumentada del texto del mismo nombre aparecido en http://www.caosyciencia.com, publicación divulgativa del Instituto de Astrofísica de Canarias.

¿Cómo suena el Sol?

¿COMO SUENA EL SOL?
Una nueva ciencia de una vieja ciencia

No hace mucho tiempo atrás el interior del Sol era impenetrable. Esos tiempos terminaron abruptamente cuando en 1962 un extraño fenómeno se detectó en la superficie solar. Un equipo de astrónomos observó que algunas zonas en la superficie de la estrella se movían “hacia arriba” y “hacia abajo”. Más sorprendente aún, el movimiento de esas zonas era constante y rítmico, con una clara frecuencia de oscilación de 5 minutos. Rápidamente esos movimientos se bautizaron como “oscilaciones de cinco minutos”, y con su descubrimiento se abrió una nueva e insospechada ventana para mejorar la compresión del interior solar. Durante la década de los setenta se llegó a la conclusión de que el fenómeno de las oscilaciones se podía encontrar en toda la superficie del Sol, y que ese movimiento superficial observado era la consecuencia de ondas sónicas resonantes provenientes del interior del Sol. En los años ochenta del siglo XX un nuevo término, heliosismología, comenzó a ser usado por científicos como Deubner y Gouch, quienes determinaron que esas oscilaciones podrían ser usadas para diagnosticar el interior solar. Desde entonces, nuestra manera de estudiar el Sol cambió para siempre.

¿Cómo se pueden usar esas ondas para estudiar el interior de una estrella? La respuesta está en una conocida ciencia terrestre. Tal como sucede en nuestro planeta, donde los geólogos pueden analizar ondas sísmicas para inferir la estructura interior de la Tierra, los astrónomos rápidamente concluyeron que podían utilizar las recientemente descubiertas ondas solares para analizar tanto el interior como los procesos internos del Sol. En términos simples, es como cuando la gente prueba si una sandía está madura. Se le dan golpecitos y se escucha. Según como suena, se sabe como está por dentro.
La heliosismología estudia el comportamiento de millones de diferentes ondas generadas por turbulencia en la zona de convección solar y que se desplazan a través del medio solar. El fenómeno de convección que existe cerca de la superficie genera flujos turbulentos, los que a su vez producen millones de distintos modos regulares de oscilación, el llamado ruido acústico.

No se debe olvidar que el Sol es básicamente una enorme bola de gas caliente, y que las ondas sónicas se transmiten bastante bien en ese medio, tal como son transmitidas en la atmósfera gaseosa de la Tierra. Adicionalmente, la forma esférica, sumada a las zonas de gran variación de presión que existen cerca de la superficie del Sol y al aumento progresivo de la velocidad del sonido en el medio solar, provocan un efecto de caja de resonancia, atrapando las ondas en una región limitada. El efecto es semejante al que se produce en una piscina cuando las ondas chocan con el borde y rebotan hacia el área central. Así se forman nuevas ondas, algunas veces estables, llamadas ondas acústicas resonantes. La mayor parte del “ruido” está en el rango sub-audible por lo que no “escucharíamos” las ondas, aunque pudiéramos acercarnos al Sol. El Sol tintinea como una gran campana luminosa cargada de ondas.

Existen distintos tipos de ondas en el Sol. Básicamente se puede hablar de ondas “acústicas”, “de gravedad” y “ondas de gravedad superficiales” (cuidado con confundir a las ondas “de gravedad” con las ondas “gravitacionales”, son cosas diferentes como se explica más adelante). Las ondas acústicas son las más comunes, y corresponden a las “oscilaciones de cinco minutos” observadas desde 1962. Se generan por acción de la presión y su dinámica está asociada con la variación de la velocidad del sonido en el interior del Sol. Las “ondas de gravedad” corresponden a un fenómeno hidrodinámico, según el cual el medio solar se mueve entre zonas de distinta densidad, y es restaurado a cierta posición por acción de la gravedad. Las ondas de gravedad superficiales son semejantes a las anteriores, pero debieran encontrarse cerca de la fotosfera. Ni las ondas gravitatorias ni las gravitatorias superficiales han sido detectadas de manera concluyente.

La heliosismología puede dividirse en dos tipos, la heliosismología global y la local. La heliosismología global estudia las oscilaciones resonantes en el Sol como un todo, y presenta algunas limitaciones para analizar fenómenos particulares. Por otro lado, en los últimos años se ha desarrollado la heliosismología local, la que mediante nuevas técnicas permite analizar las propiedades de un sector específico en el Sol. Estas técnicas, como holografía acústica o heliosismología tiempo-distancia, permiten estudiar fenómenos como la generación de manchas solares o los flujos de plasma. Así, hoy es posible dar explicación respuestas tanto a fenómenos particulares como generales del Sol. La heliosismología, por lo tanto, puede redefinirse como un complejo y rico set de técnicas de análisis de datos para analizar ondas solares.

La principal ventaja de estudiar el Sol utilizando ondas es que las ondas son un fenómeno visualmente detectable y medible. Las oscilaciones acústicas se detectan en imágenes solares y pueden ser analizadas como desplazamientos Dopler de líneas del espectro. Esto significa que el movimiento de una fuente única puede ser calculado comparando las líneas de emisión o absorción en su espectro, contra las líneas de una fuente similar en reposo. Este desplazamiento es llamado efecto Doppler, y su formula relaciona la cantidad de desplazamiento con la velocidad de la fuente emisora.

Como es sabido, la observación astronómica en la Tierra esta limitada por factores como la contaminación lumínica de las ciudades, la turbulencia atmosférica o el ciclo de día y noche, lo que hace imposible tener mediciones constantes de una estrella o del Sol. Así que, como lo probó el telescopio Hubble, para aumentar la precisión observacional, los instrumentos de medición deben ser enviados al espacio.

En 1995 la Agencia Espacial Europea (ESA) y la NASA lanzaron un proyecto conjunto llamado Observatorio Solar y Heliosférico (SOHO) como parte del Programa de Ciencia Solar Terrestre (STSP). Este programa incluía un grupo de misiones y satélites destinados a monitorear y estudiar la influencia del Sol en la Tierra. La misión principal de SOHO es convertirse en una plataforma constante para monitorear y medir el comportamiento del Sol. Entre otras cosas, SOHO genera constantemente millones de imágenes de la superficie solar, las que pueden ser analizadas usando técnicas heliosimológicas.
Adicionalmente, un nuevo satélite solar fue lanzado en Septiembre del 2006. El Hinode (originalmente llamado Solar-B) es otra misión conjunta ahora entre NASA y la Agencia Espacial Japonesa que está entregando imágenes de alta resolución para estudios heliosismológicos y el clima solar.

Aplicaciones de la Heliosismología.

La cantidad de información que puede obtenerse usando técnicas heliosismológicas es enorme. Cuando se dispone de un espectro de oscilaciones suficientemente rico es relativamente simple relacionar esos datos con las propiedades del interior del Sol, como la profundidad de la zona de convección, dato que es considerado el primer resultado realmente importante de la heliosismología. Técnicas sísmicas han sido usadas para establecer que las zonas convectivas interior y exterior del Sol rotan a diferente velocidad, generando de esta forma los campos magnéticos solares, o para detectar actividad solar tal como manchas o flujos jet.
Otra aplicación de la heliosismología se relaciona con la medición de la abundancia de Helio. La abundancia o cantidad de Helio en el Sol no puede ser medida con exactitud espectroscópicamente, y es fundamental conocer su valor exacto para el estudio de la nucleosíntesis galáctica. Afortunadamente, análisis sísmicos inversos del Sol se pueden usar para estimarla, y con eso obtener la edad sísmica del Sol. Por otra parte, abundancia de elementos pesados también puede ser cuantificada con técnicas sísmicas, sin usar espectroscopia.

Algunos problemas conceptuales complejos, como el problema de la perdida de neutrinos o el cálculo del valor de G, pueden ser estudiados a partir de las ondas. Por ejemplo, uno de los valores clásicos de la física, la constante gravitatoria de Newton (G), puede al menos ser aproximadamente calculado usando técnicas sísmicas. Aún no hay suficiente precisión en las técnicas heliosismológicas para obtener mejores valores que en experimentos de laboratorio, pero hay un avance
Otra área de uso de la heliosismología es la predicción de los ciclos de actividad solar. Mejores predicciones pueden ayudar a minimizar el impacto de la actividad solar en las comunicaciones y en la seguridad de los astronautas.
Mucho del actual trabajo de la heliosismología apunta al estudio de los campos magnéticos solares, ya que las ondas acústicas son parcialmente transformadas en ondas magnéticas. Está naciendo la magnetoheliosismología, la que nos entregará información sobre procesos como el calentamiento coronario solar.

La información que puede ser obtenida por técnicas sísmicas es enorme. Constantemente, nuevos enfoques y técnicas se desarrollan para aumentar la precisión en el testeo de variables y teorías astronómicas. Nuevas misiones espaciales están entregando gigantesca cantidad de datos. Yendo un paso más adelante, el mismo enfoque heliosismológico usado para entender nuestro Sol está comenzando a ser usado para estudiar estrellas distantes. La asterosismología usa variaciones medibles en la velocidad radial de las estrellas para identificar su estructura y propiedades. Estas medidas pueden ser tomadas por los más grandes telescopios actuales, los cuales generalmente no son usados para analizar las estrellas más brillantes. Este concepto puede no parece nada nuevo par los astrónomos solares, pero es una revolución para los astrónomos estelares. En un futuro próximo, la heliosismología será probablemente considerada solo un caso particular de la asterosismología.

Finalmente, debemos siempre recordar que aunque el Sol sea solamente una simple estrella más, es el mejor laboratorio que tenemos para probar nuestro conocimiento de las estructuras estelares y sus procesos. El avance astronómico logrado en los últimos 30 años usando heliosismología es impresionante, y esta nueva ciencia puede ser considerada una revolución astronómica, comparable con el análisis espectroscópico estelar de Huggins de finales del siglo XIX.

Pero, entonces, ¿cómo suena el Sol?

La respuesta es simple. Suena como una sinfonía de un millón de instrumentos, lista para entregarnos los secretos escritos en las bellas y complejas partituras. Sólo debemos escuchar con cuidado.

Para leer/saber más:

Heliosismología:

Roca, T. “Los Sonidos del Sol”, disponible en:
http://www.iac.es/gabinete/difus/ciencia/soltierra/11.htm

Kosovichev, A. (2006); “Helioseismology”, Dissertatio Cum Nuncio Siderio III, Issue Number Two, IAU Conference, Prague, 2006.

Christensen-Dalsgaard, J. (2004); “An introduction to solar oscillations and helioseismology”, AIP Conference Proceedings, Vol. 731, pp 18-46, October.

Deubner, F., Gough, D. (1984); “Helioseismology: Oscillations as a Diagnostic of the Solar Interior”, Annual Reviews on Astronomy and Astrophysics, Vol. 22, pp 593-619.

Aplicaciones:

Antia, H.M., Basu, S. (2006); “Determining Solar Abundances Using Helioseismology”, The Astrophysical Journal, Vol. 644, pp.1292-1298, June 20.

Christensen-Dalsgaard, J., Di Mauro, M.P., Schlattl, H, Weiss, A., (2005); “On helioseismic tests of basic physics”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Vol. 356, pp. 587-595.

Magnetoheliosismología:

Cally, P.S. (2005); “Local magnetohelioseismology of active regions”, Montly Notices of the Royal Astronomy Society, Vol. 358, pp. 353-362.

Asterosismología:

Kurtz, D.W. (2005); “Asteroseismology: Past, Present and Future”, Journal of Astrophysics and Astronomy, Vol. 26, pp. 123-138.

La Luna Santa

La Luna con sus cambiantes aspectos definitivamente captura la atención de los que tenemos la fortuna de poder mirar hacia el espacio. Los diferentes aspectos de la Luna se llaman fases y ocurren porque el satélite se mueve alrededor de La Tierra. Y es mejor que lo siga haciendo, porque de otro modo nos caería encima. La velocidad media que le permite combatir incesantemente a la gravedad terráquea, es de 3.636 kilóme­tros por hora, es decir unos 1.000 metros por segundo. Su órbita se completa en un tiempo de 27,3 días, describiendo una elipse donde su distancia a la Tierra varía en el rango 356.000 – 407.000 kilómetros.

Debido a esta distancia variable, su diámetro aparente también varía y por ello ocurren a veces eclipses anulares, cuando su disco no alcanza a cubrir totalmente al disco solar. En ocasiones la luna llena parece más grande, porque efectivamente está más próxima. Pero estas diferencias reales ocurren entre lunación y lunación. Dentro de una misma noche, la Luna conserva más o menos el mismo diámetro aparente. Cuando el satélite emerge por encima de los Andes suele asombrarnos con su diámetro, que luego parece encoger a medida que asciende hacia el meridiano. Pero esta reducción es una ilusión óptica, al quedar nuestra visión sin un objeto de comparación. Esta ilusión ocurre también con las constelaciones, cuyas estrellas parecen estar más separadas cuando se encuentran más próximas al horizonte. El lector puede eclipsar la luna con una moneda eligiendo una distancia exacta para que coincidan los diámetros (1) y comprobará que tal distancia no varía durante el ascenso del astro por el cielo.

Las fases lunares siguen esta secuencia: cuando la Luna se ubica entre la Tierra y el Sol, su cara no iluminada está dirigida hacia nuestro globo y no la vemos en el cielo: es la fase de luna nueva o Novilunio. Luego aparece una delgada hoz hacia occi­dente, poco después de la puesta del sol: comienza la fase creciente. El delgado cuchillo celeste crece hasta convertirse en una brillante luna llena o Plenilunio. En este momento los astros adoptan la configuración Sol-Tierra-Luna. La Tierra queda al medio y por ello vemos a La Luna y al Sol ocupando posiciones diametralmente opuestas en el cielo (180 grados). Cuando el Sol se pone por occidente, la Luna asoma por oriente y viceversa. La Luna entra luego en fase menguante, para sumergirse otra vez en el área del cielo dominada por el brillo solar.

Cualquiera de las fases se repite en 29,5 días, tiempo 2,2 días más largo que los 27,3 días que dura la órbita lunar. La razón de esta sorprendente diferencia, es que las fases de la Luna dependen no sólo de su trasla­ción alrededor de La Tierra, sino también de la traslación de la Tierra alrededor del Sol. Como la Luna está obligada a acompañar a La Tierra (en realidad constituyen ambas un sistema planetario) en su viaje anual alrededor del Sol, nos presenta también un cambio de fase como producto de este paseo. Para que se produzca la fase de plenilunio, el Sol la Tierra y la Luna tienen que estar en línea. En 27 días, la Tierra se adelanta en su órbita lo bastante como para que la Luna tenga que viajar otros 2,2 días más para alcanzar nuevamente la línea Tierra-Sol y exhibir así otra fase de luna llena a los habitantes de la Tierra. Si no ha enten­dido nada no sienta ni la más mínima vergüenza, pues el movimiento de los astros suele resultar complicado de imaginar. Digamos de paso que al período de 27,3 días que tarda la Luna en recorrer su órbita se le llama revolución sideral (con respecto a las estrellas), mientras que al tiempo de 29,5 días que separa una fase lunar de otra igual, se le conoce como revolución sinódica.

Nuestro satélite aparece cada noche un poco más tarde y corrido hacia el este con respecto a las constelaciones. Este fenómeno es constante y es la prueba visible de la órbita lunar alrededor de la Tierra. A la relativamente modesta velocidad promedio de 1.000 metros por segundo, el disco lunar se desplaza lo suficiente para aparecer cada noche unos 50 minutos más tarde que la noche anterior. En su recorrido sideral hacia el oriente va eclipsando estrellas, planetas y hasta al mismo Sol, en una secuencia que los astrónomos son capaces de predecir con asombrosa exactitud. (El recorrido hacia el este queda superpuesto al movimiento diurnal hacia occidente. En definitiva el disco avanza hacia el oeste, pero más lento que las estrellas).
La faz de la Luna también es iluminada desde la Tierra. Luego de brotar del globo solar, la luz del astro rey viaja durante 8 minutos hasta dar contra nuestro planeta. Nubes y mares, desiertos, selvas y glaciares, devuelven al espacio en conjunto un 36% (2) de la luz recibida. En Tierra llena, esta luz encuen­tra en su camino al cuerpo del satélite, que recíprocamente se nos presenta en fase de luna nueva. Cuando recién comienza la fase de luna cre­ciente o cuando ya termina la fase menguante, la retina puede percibir este último reflejo, que se llama luz cenicienta. Encima de la delgada hoz es visible difusamente el resto del disco lunar, fantasmal aspecto conocido como “la luna vieja en brazos de la nueva”.

La Luna todavía interviene en las actividades humanas. La fecha en que debe celebrarse la Semana Santa está regulada por el astro lunar. La fecha de Pascua de Resurrección no puede ser fija, pues debe caer en un domingo. Si los años tuviesen un número exacto de semanas, la fecha de Pascua hubiera podido quedar fija. Pero el año común dura 52 semanas y un día y por lo tanto el año siguiente comien­za corrido en un día de la semana. Por ejemplo, 1999 comenzó un viernes y 2000 comenzará un sábado. Peor aún, los años bisiestos tienen 52 semanas y 2 días, de manera que el día de inicio del año siguiente a un bisiesto se corre 2 días. El año 2000 será bisiesto. Por ello, 2001 comenzará no un domingo, sino un lunes.

La Iglesia Católica resolvió la cuestión de la fecha de Pascua de Resurrección en el Concilio de Nicea, celebrado el año 325 después de J.C. Se dispuso que la fecha del Domingo Santo (Easter Day en inglés), corresponde al Primer domingo que cae después de la luna llena que ocurra durante o inmediatamente después del 21 de marzo. (Equinoccio vernal eclesiástico, fijo el 21 de marzo, que difiere del equinoccio vernal astronómico). El 21 de marzo la Luna puede estar en cualquier fase. Si justo hay luna llena la noche del 21, esa será la primera del otoño eclesiástico. Si el 21 cae justo un sábado, entonces el día siguiente, domingo 22, cumple con todas las condiciones y por lo tanto será Domingo Santo. Esta es la Semana Santa más temprana que puede ocurrir y la última vez que sucedió fue en 1818. La Semana Santa más tardía ocurrirá en las siguientes condiciones: si la luna llena cae el 20 de marzo, esa será la última del verano eclesiástico. La primera luna llena eclesiástica del otoño ocurrirá 29 días más tarde, es decir la noche del 18 de abril. De acuerdo a la regla eclesiástica, el domingo siguiente al 18 de abril deberá ser pues el Domingo Santo. Si el 18 de abril resulta ser justo día domingo, enton­ces la Pascua de Resurrección caerá el domingo 25, que cumple con la condición de ser el primer domingo que ocurre después de la primera luna llena del otoño. Esta es la Semana Santa más adentrada en el año que podría ocurrir y la última vez que sucedió fue en 1943.

En el presente año de 1999, marzo contiene 2 lunas llenas. Estos meses son casos raros y a la segunda luna se le conoce como Luna Azul. La luna azul de marzo ocurrirá el miércoles 31 y será también la primera del otoño. Por ello, el primer domingo más próximo, domingo 4 de abril, será Domingo Santo. Como podemos ver, dentro de la Semana Santa siempre hay luna llena en algún momento comprendido entre el domingo previo al Domingo Santo y el Sábado Santo inclusive. Para todos los humanos efectos prácticos, la luna llena no dura sólo un riguroso instante astronómico, sino que se nos presenta bastante gorda durante dos o tres días consecutivos. Por eso, la Semana Santa cuenta siempre con la presencia de una hermosa Luna Santa.

por Juan Antonio Bley.
Este artículo fue publicado en abril de 1999, en la serie de Astronomía “Conozca el Cielo”, de la Revista Conozca Más.

Somos una molécula

La longevidad de la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster) es de tan sólo 10 a 14 días. En ese período de tiempo tiene que ocuparse de nacer, crecer, desarrollarse, reproducirse y, finalmente, morir. Nosotros no damos crédito a una vida tan corta, se no hace difícil. Pero si esta mosca fuera conciente de si misma y de lo que le rodea, si tuviera un poco de raciocinio y se le dijera que el hombre vive en promedio 70 años (y en algunas ocasiones hasta poco mas de 100 años), es decir, alrededor de 2,130 veces la duración de su corta vida, le costaría entenderlo.

Ahora vamos nosotros. Las primeras civilizaciones aparecieron ha-ce 5,000 años aproximadamente. Eso es poco más de 70 veces la vida de una persona de 70 años. Es fácil comprenderlo. La extinción de los dinosaurios ocurrió hace 65 millones de años. Muchos conocen esta cifra, pero poco han meditado sobre cuan lejana es. Es 13,000 veces más remota que el comienzo de las primeras civilizaciones. El inicio del Universo se calcula que sucedió hace alrededor de 15 mil millones de anos (15,000,000,000). La cifra es lar-ga, pero a mucha gente le sigue pareciendo abstracta. Difícilmente se la imaginan porque no es cosa que se vea a diario. Pero podría ser más comprensible si la comparamos con algo tangible. Supongamos que toda la historia del Universo pudiera ser comprimida en unos 100 metros precisos. Ya sabemos que una tiene unidades de tiempo, y la otra es una longitud, pero solo es un ejercicio mental. Nuestro presente se localiza exactamente al inicio de esos 100 metros y el origen del Universo, el Gran Estallido (Big Bang para los angloparlantes) esta al final de esta longitud, en el metro 100. Así como tal, este ejemplo no nos dice gran cosa. Para ello debemos colocar varios elementos importantes en nuestros 100 metros. El nacimiento de las primeras galaxias se calcula que ocurrió hace 10 mil millones de anos, es decir, a 66.67 metros de nosotros. Nuestro hogar, el sistema solar nació hace 4.6 mil millones de anos, a 30.67 metros de nosotros.

Aunque mucha gente cree que la vida en nuestro planeta ha estado casi a la par de la duración de este, eso es incorrecto. En realidad la vida apareció en nuestro planeta hace 3,500 millones de años, es decir, a 23.33 metros de la actualidad. A 23.33 metros de nosotros aparecieron los primeros indicios de la vida, tal vez en forma de algas flotando libremente en antiguos mares, transformando la atmósfera rica en dióxido de carbono en una con un poco más de oxígeno. Hace 700 millones de años (4.67 metros) aparecen sobre la faz de la Tierra las primeras medusas y los primeros gusanos. Finalmente, hace 570 millones de años (3.8 metros) finaliza la primera gran Era de la historia de la Tierra, el Precámbrico e inicia el Paleozoico (Vida antigua) el cual finalizó hace 245 millones de años (1.63 metros). En este lapso de 325 millones de años (2.17 metros) se presentaron 6 diferentes períodos: el Cámbrico, con la aparición de los primeros peces, trilobites, corales y caracoles; el Ordovicico, con sus nautiloides y una mayor abundancia en corales y trilobites; el Silúrico, con la invasión de las plantas en tierra firme; el Devónico, cuyo telón de fondo sirvió para la presentación de los primeros anfibios, insectos y arañas; el Carbonífero, caracterizado por la presencia de los primero reptiles en un ambiente de bosques de pantano de carbón, y el Pérmico, con los primeros reptiles con aleta en el lomo. Al final de la Era Precámbrica se presenta una gran extinción la cual arrasó con muchos animales marinos y terrestres.

A continuación viene la Era Mesozoica (Vida media) la cual inició hace 245 millones de años y finalizó hace 65 millones de años (1.63 metros a 43 centímetros). En este lapso de 1.2 metros de historia se presentaron sucesivamente los períodos Triásico (primeros dinosaurios, mamíferos, tortugas, cocodrilos y ranas), Jurásico (dominio pleno de los dinosaurios sobre la faz de la Tierra) y el Cretácico (aparición de las primeras serpientes y mamíferos modernos).

La última Era la desglosaremos un poco más. Se trata del Cenozoico (Vida moderna) y abarca desde hace 65 millones de años hasta la actualidad. Consta de 6 períodos, los cuales son el Paleoceno (inició hace 65 millones de años o 43 centímetros en nuestra escala) y en él hubo una rápida expansión de los mamíferos, con aparición de los primeros búhos, musarañas y erizos; el Eoceno inició hace 58 millones de años (38.67 centímetros) y en él hicieron su aparición los perros, gatos, conejos, elefantes y caballos; el Oligoceno (inicio hace 37 millones de años o 24.67 centímetros) y se caracterizó por la aparición de los primeros ciervos, monos con cola, cerdos y rinocerontes. En el Mioceno (inicio hace 24 millones de años o 16 centímetros) aparecieron los primeros ratones, ratas y monos sin cola. El Plioceno inicia hace 5 millones de años (3.33 centímetros) y en el surge el Australopithecus, además de presentarse las primeras ovejas. El último período del Cenozoico es el Pleistoceno, el cual abarca los últimos 2 millones de años de historia de la Tierra hasta llegar a nuestros días. En nuestra escala, corresponde a los últimos 1.3 centímetros de los 100 metros con los cuales iniciamos el recorrido. En el Pleistoceno ocurrieron las eras glaciares y por fin aparecen los primeros seres humanos. Ahora bien, se mencionó previamente que las primeras civilizaciones aparecieron hace 5,000 años, es decir, abarcando los últimos 0.0033 centímetros (0.033 milímetros). Los últimos 2,000 años corresponden a 0.013 milímetros, o lo que es lo mismo 13 micras. Los últimos 100 años corresponden a las últimas 0.66 micras en nuestra larga escala de 100 metros.

Un glóbulo rojo de nuestra sangre mide unas 7 micras de diámetro en promedio. Nuestros últimos cien años de historia no alcanzan el tamaño de estos glóbulos rojos. Un componente de las células son las mitocondrias, las cuales son útiles para la obtención de energía para todas las actividades celulares. Miden unos 0.5 a 1.0 micras de ancho a 10 micras de largo. En nuestra escala de los 100 metros, apenas nuestros últimos 100 años de historia abarcan el grosor de una mitocondria. Ahora supongamos la sola historia de un adulto joven, digamos de 30 años, equivale a los últimos 0.2 micras, o lo que es lo mismo, 200 nanómetros. Una molécula de colágeno mide 280 nanómetros aproximadamente. Un solo año de nuestras vidas equivale a las últimas 0.0067 micras o 6.7 nanómetros. Una sola vuelta de la hélice del ADN mide 3.4 nanómetros, por lo que dos vueltas serían 6.8 nanómetros. Un año equivale a la longitud de estas 2 vueltas de la doble hélice del ADN en nuestra escala. Un día es igual a 0.018 nanómetros, mucho más pequeño que el diámetro de un átomo, el cual oscila entre los 0.1 y los 0.5 nanómetros.

Con todo este ejercicio mental no damos cuenta de cuan antigua es la historia del Universo, allá en el lejano metro 100 cuando todo inicio. Nosotros solo somos una hebra de colágena de 200 nanómetros (200 x 10–9 metros) en esta enorme distancia.

José Fco. Camacho A.

Las formas del Universo (1)

Hace poco se ha celebrado en Madrid el llamado Congreso Internacional de Matemáticos o ICM, y se ha hablado mucho de un matemático llamado Grigori Perelman que ha resuelto uno de los grandes problemas abiertos de las matemáticas, la conjetura de Poincaré. Entre otras cosas, se ha dicho que esta conjetura ayudará a conocer la verdadera forma del Universo. El caso es que en ninguna parte han tratado de profundizar un poco más ni en la ciencia matemática a la que pertenece dicha conjetura, la topología, ni en cómo exactamente va a ayudar a semejante prodigio de la astrofísica, y por eso me he liado la manta a la cabeza y he decidido (intentar) explicarlo siendo lo más claro posible, pero tampoco simplista. Así que vamos allá. En este primer artículo voy a hablar un poco de la topología y a lo que se dedica.

Lo primero de todo: la topología NO tiene nada que ver con la topografía, un error bastante habitual. La topología es una rama de la geometría que tiene como objetivo clasificar todas las formas existentes. Así de fácil y así de complejo. De ese modo, al conocerse todas, se podría ayudar a muchas otras ciencias a la hora de establecer modelos aproximados de la realidad, y en especial a la física.

Lo primero que hace la topología es tener en cuenta el asunto de las dimensiones de los objetos, desde una sola dimensión hasta las que uno quiera (no hay límite en términos abstractos). Es importante no confundir la dimensión de un objeto con la del espacio que lo contiene. Por ejemplo, una pelota tiene dimensión dos, aunque está dentro del espacio tridimensional. ¿Y por qué es esto? Pues porque si fuéramos un bicho y estuviéramos apoyados en la pelota para nosotros no sería muy distinto de un plano. Fijado un punto de partida, con dos números (latitud y longitud) nos bastaría para desplazarnos, igual que en un plano nos bastaría con saber cuándo a la derecha o izquierda y cuando arriba o abajo nos desplazamos del origen. Por otro lado, un muelle posee una sola dimensión, porque por el mismo motivo, viviendo dentro de él no notaríamos diferencia entre él y un alambre recto.

Vamos a llamar a los objetos de dimensión dos superficies (porque en verdad lo son).
Por fortuna hay métodos indirectos para poder distinguir unos objetos de otros. Del mismo modo que nosotros no necesitamos salir de la Tierra para saber que es redonda, ciertas evidencias físicas como la gravedad o el concepto de curvatura y las longitudes de las sombras nos darían pistas para saber cómo es una superficie en la que estamos atrapados.

Claro, alguien puede decir, pues para qué eso si podemos verlo desde fuera. Eso está muy bien si hablamos de superficies, pero hemos dicho que la topología se encarga de todas las dimensiones. Pensemos en dimensión tres. Igual que hay muchas clases de superficies, hay muchas clases de objetos de dimensión tres, aunque no los podamos percibir. De hecho, vivimos dentro de uno muy grande del que parece que no podemos escapar: el Universo. Así que enfocar el estudio de estas formas desde el punto de vista anterior no es una tontería, ni mucho menos.
De modo que nos centraremos en las superficies. Salvo algunas pocas excepciones de objetos unidimensionales (como por ejemplo un hilo), en nuestra vida cotidiana todo lo que nos rodea son superficies. Claro, así a priori pensar en clasificar todas esas formas parece una tarea titánica. Y en verdad lo es, además de un poco innecesaria, porque en el fondo hay formas que no son tan distintas de otras. Es por ese motivo que los topólogos, para hacerse la vida un poco menos imposible, decidieron que si podíamos coger una superficie y deformarla hasta obtener otra, entonces eran esencialmente iguales. Por ejemplo, todas las pelotas, con independencia de su radio, son iguales, porque podemos estirarlas o aplastarlas hasta tener las otras. Y no sólo eso, de hecho un balón de rugby es igual a una pelota, e incluso una cuchara es igual a una pelota. Imaginen que la cuchara es de plastilina, por tanto la pueden deformar todo lo que quieran mientras no corten ni peguen nada hasta hacer una pelota con ella. Pero por ejemplo, un donut nunca será igual a una esfera, porque por mucho que deformen, no podrán librarse del agujero del medio (por eso es importante la regla de no pegar ni cortar).

Bueno, la clasificación es ahora un poco más sencilla… ¿o no? Pues aunque parece que hemos simplificado muchísimo, aún existen demasiadas formas. De modo que vamos a pedir algo más, dos propiedades un poco extrañas pero que dan coherencia a todo el asunto.

La primera es que los objetos serán compactos. La idea de un objeto compacto es que aunque no esté acotado, posee propiedades y ventajas parecidas. Eso se consigue poniendo una serie de propiedades matemáticas que no vienen al caso, y es razonable porque los objetos no compactos de dos dimensiones son muy escasos en la naturaleza.

Por otro lado vamos a pedir que no tengan borde. Por borde se entienden finales bruscos, como las esquinas de un cubo o la base de un cono. El motivo de eso es que con nuestro truco de deformar podemos hacer suaves esos bordes, de modo que considerar objetos con borde no haría más que complicar las cosas.

Vamos mejor. Esto ya empieza a tener buena pinta. Ahora presentaré una serie de superficies importantes en el mundo de la topología. La primera de ellas ya la conocen. Es la esfera.

La esfera es una superficie muy importante. Para empezar, porque con nuestro truco de deformar, hay millones de cosas que pasan a tener la misma forma de una esfera. Sólo en mi escritorio cuento así en un momento un par de docenas (eso sin incluir todos y cada uno de mis bolígrafos y lapiceros).

El siguiente en la lista hay sido mencionada antes bajo la forma de donut. Su nombre matemático es el toro.

Es importante destacar del toro que, como decía antes, tiene entidad propia, no es como la esfera. El toro es el gran representante de todos los objetos con un agujero que conocemos, como una taza de café. El agujero hace que, por ejemplo, dos viajeros, uno que siga un círculo vertical, y otro que siga un círculo horizontal, no puedan jamás encontrarse salvo al regresar de nuevo al punto de partida (no como en la esfera, donde sus rutas se cruzan en las antípodas).
Otra cosa importante del toro es que hay una manera de dibujarlo en dos dimensiones, y es como si fuera una especie de recortable. Cogemos un cuadrado (que si es necesario podemos estirar como chicle en vertical ú horizontal, recuerden), y pegamos los lados opuestos entre sí teniendo en cuenta que las puntas de las flechas deben coincidir:

¿Por qué es importante (y mucho) esto? Porque podemos estudiar una superficie usando sólo dibujos planos. Si un bichito que viviera en una pelota de tenis evolucionara mucho, podría hacerlo, de hecho, aunque no tuviera percepción de la tercera dimensión. Y volviendo al Universo, nosotros apenas tenemos percepción de la cuarta dimensión, pero gracias a este procedimiento, podemos ver el Universo a partir de un esquema de recortables parecido a éste. Claro, es más complicado porque ahora las cosas que se juntan no son líneas sino superficies y en teoría no partimos de un cuadrado sino de un cubo, pero la idea básica se mantiene.
Pero vamos a regresar al cuadrado. A base de poner distintas flechas uno puede jugar una barbaridad y obtener formas de lo más variopintas. Incluyendo una nueva regla, que es que los lados opuestos sin flechas no se deben pegar, vamos a poner unos ejemplos a ver si son capaces de distinguir de qué figuras hablamos:

La primera, en efecto, es un cilindro, pues es como coger una tira de papel y pegarla por los extremos. La segunda, sin embargo, al tener las flechas apuntando al revés, da otra forma ligeramente distinta. La idea es que antes de pegar los extremos de nuestra tira damos un giro. Esta superficie, que seguro a muchos les suena porque la ciencia ficción la adora, es la banda de Moebius (no confundir, por cierto, con el por otro lado magnífico dibujante).

La banda de Moebius tiene una extraña propiedad: no posee nada que se pueda llamar dentro y fuera. A un cilindro, con poner dos tapas, le basta para poseer interior y exterior. Un toro y una esfera, evidentemente, lo poseen. Pero cualquier intento de hacer eso con la banda de Moebius está destinado al fracaso. De hecho, si uno se pone a andar por la cara interior de la banda, de repente aparece por la cara exterior y viceversa. Ojalá pasara eso con una esfera, en concreto con nuestro planeta (es decir, que viajando por el exterior que de repente apareciéramos en el interior). Esta propiedad se llama ser no orientable, y la banda de Moebius no es la única superficie que la posee. Los dos últimos cuadrados tampoco lo son. Es posible que algunos se hayan roto la cabeza intentando imaginar qué formas tienen. No se esfuercen, no se pueden concebir por la mente humana con claridad de lo extraños que son porque no pueden ser dibujados en un espacio de dimensión tres. El primero de ellos se llama la Botella de Klein, y el dibujo que mejor lo aproxima es el siguiente:

Es una superficie muy rara pero muy importante, la idea es que la botella tiene conectado el cuello y la base y está a la vez dentro y fuera de sí misma, pero esto es sólo una manera de hablar, porque como la banda de Moebius, no posee dentro ni fuera. La otra se llama el plano proyectivo. La representación del cuadrado de arriba no es la más habitual para referirse a ella. Se usa mucho en dibujo técnico y en perspectivas, porque en ella no existen las rectas paralelas (de hecho, se puede decir que su inventor es Leonardo Da Vinci).

Sólo me falta un ingrediente para la gran receta, y es la suma conexa de dos superficies. La idea de la suma conexa es: cogemos un tubo, pegamos un extremo a una superficie, otro a la otra, y tenemos una suma conexa. Como podemos deformar lo que queramos, al final es como si cosiéramos una superficie a otra, en cierto modo. Así que vamos a ver, la suma conexa de un toro y una esfera es… un toro con un bulto redondo enorme, ¿no? Peeero, deformamos el bulto enorme (imaginen que es como un grumo de harina que hundimos) y tenemos… pues otra vez el toro. Ahora, la suma conexa de dos toros es… pues es una figura nueva. Tener dos agujeros no tiene nada que ver con tener uno ni tener ninguno. Esta figura se llama, como es lógico, el ocho. Es representante de objetos de la vida cotidiana con dos agujeros, como unas tijeras.

Y por fin, llega la gran clasificación. Vale, vale, vale, tenemos una superficie cualquiera, que es compacta y sin borde, acordamos. Entonces:

  • Si es orientable, es o una esfera, o un toro, o sumas conexas de varios toros entre sí (tres agujeros, cuatro, cinco…)
  • Si no lo es, o es el plano proyectivo, o es la Botella de Klein, o es sumas conexas de estas dos superficies (aquí podemos mezclar, y salen cosas distintas, no como arriba, que coser una esfera no vale para nada).

Y ya está. Se acabó. No hay más. De este modo se obtienen TODAS las superficies que existen en el Universo. Si ya quieren ser más precisos, empiezan a deformar y punto, pero tampoco es necesario, porque la geometría de dos superficies, si una es deformada a partir de la otra, posee la misma naturaleza. De modo que ahora conocen todas las formas esenciales de todas las superficies del Universo. Bueno, este resultado, por supuesto, es difícil de demostrar, mucho.

Por desgracia, no se ha conseguido este resultado en las superficies de tres dimensiones, es decir, no sólo es que no sepamos qué forma tiene el Universo, es que ni sabemos con seguridad todas las posibilidades. Pero aun así, existen ciertas cosas que debería cumplir. Por otro lado, el reciente descubrimiento de Perelman ha ayudado a que haya que buscar menos formas. Pero todo esto, en la segunda parte de este artículo.

por Miguel Angel López

(Para más detalles leer el artículo La Forma del Universo, por Vicente Muñoz).

No por ventura la noche es oscura

El Sol flota a 150 millones de kilómetros de la Tierra. Para captar esta distancia en su debida escala, imaginemos al Sol como una esfera de 1 metro de diámetro. Para guardar las dimensiones correctas, la Tierra sería una bolita de 9 milímetros situada a una cuadra. Es una distancia que sorprende a mucha gente. Pero aún desde tan lejos, el Sol descarga una tremenda cantidad de energía sobre la cara iluminada de nuestro globo. Cada metro cuadrado enfrentado perpendicularmente a los rayos solares recibe una radiación de 0,7 kilowatts, cuya potencia podría mantener encendidas 7 ampolletas de 100 watts cada una. Esto explica el agradable entibiamiento de una habitación santiaguina orientada hacia el inclinado Sol del invierno. O la fantástica evaporación en los mares tropicales. La ciudad de Antofagasta recibe el total de dicha radiación alrededor del 21 de diciembre, época en que los rayos del sol caen al mediodía perpendicularmente sobre el terreno. Y esto es a nivel del mar, después de que los rayos solares se han fatigado atravesando toda la atmósfera. En Chuquicamata, que yace a una altitud de 2.850 metros, la radiación sube a casi 1 kilowatt por metro cuadrado. En el límite superior de la atmósfera, a unos 1.000 kilómetros de altitud, se recibe una radiación cercana a 1,3 kilowatts, que se llama La Constante Solar.

Como vemos, la Tierra recibe por el hemisferio diurno una cantidad enorme de energía solar, casi la única responsable de todo el flujo energético en la superficie del planeta. Desde el crecimiento de una planta hasta el desarrollo de un tornado, todo es a causa del Sol. El petróleo contiene energía solar producida hace millones de años y envasada convenientemente dentro de la Tierra para el consumo de que hoy gozamos. Pero es fácil comprobar como desciende la temperatura al ponerse el Sol bajo el horizonte. En los desiertos la noche se pone gélida rápidamente. Si el Sol se extinguiera, pronto cesaría todo intercambio calórico en la biosfera. El calor interno procedente desde el radiactivo interior del globo no sería capaz de contrarrestar al intenso frío del espacio, cuya temperatura general es de 180 grados centígrados bajo cero. Los vientos cesarían, las plantas dejarían de crecer, los mares se helarían. Cortado el suministro de energía solar, en pocos meses toda forma de vida moriría. Sería la noche más absoluta y oscura.

Que el cielo nocturno sea oscuro parece un hecho trivial. Pero la noche no tendría porqué ser oscura. En realidad tendría que ser brillante. Más brillante que nuestros actuales días. De acuerdo a los cálculos cosmológicos, el cielo debería ser 50.000 veces más brillante que el sol, de manera que el supremo astro sería totalmente invisible en el cielo diurno, perdido en la inmensidad del brillo sideral. En la Tierra debería reinar una temperatura de 5.000 o 6.000 grados y ningún ser vivo poblaría su calcinada superficie. Estas increíbles afirmaciones son el resultado del más puro análisis científico, como tantos otros asombrosos ejemplos deductivos que la ciencia astronómica ha regalado a la humanidad a lo largo de la historia. Trataré de relatar como es que se arribó a conclusiones tan interesantes.

La invención del telescopio permitió descubrir que las lechosas nebulosidades de la vía láctea eran estrellas y más estrellas. A medida que se perfeccionaba el telescopio, el límite del universo se alejaba más y más, como el arco iris. Los espejos de los grandes reflectores condensaron las imágenes de lejanas galaxias, descubriéndose que también estaban compuestas por miríadas de estrellas. Los astrónomos comprendieron que nuestra propia vía láctea era también una galaxia. Todo el cosmos estaba repleto de estrellas, pero extrañamente la noche era oscura. Es posible que mucho antes del telescopio, espíritus geniales hayan vislumbrado ya la inconsistencia entre un universo presuntamente infinito repleto de estrellas y la oscuridad del espacio. Se sabe que el gran Kepler analizó el problema. Edmund Halley, el predictor del más famoso de los cometas, se refirió por escrito al asunto. Pero la historia de la ciencia registra que el campeón del problema de las oscuridades intergalácticas fue Heinrich Wilhem Olbers, nacido en 1758 en Arbergen, Alemania, la nación imperial que en medio del bélico ambiente del teatro europeo donde brillaba Bonaparte, regaló a la humanidad enormes genios de la filosofía, la ciencia, las letras, la música y las demás artes. En aquella dorada época de los imperios brillaron los germánicos espíritus de Kant, Goethe, Kirchhoff, Beethoven, Gauss y aún del ficticio profesor Otto Liddenbrock, aquel iracundo y excelso explorador de las entrañas terrestres creado por el gran Verne.

Olbers quedó huérfano de padre a los 14 años de edad. Desde aquel instante comenzó a dedicarse con ardor al estudio de la Astronomía. Sin embargo, con soberbia mentalidad práctica, el joven eligió la carrera de Medicina para ganarse el sustento y en 1777 entró a estudiar para médico a la Universidad de Gotinga, al mismo tiempo que estudiaba por su cuenta la ciencia sideral. Pero Olbers no era un simple aficionado que dejaría a la astronomía como un hobby lateral. Al tiempo que estudiaba Medicina, aprendía también el cálculo infinitesimal. Mientras atendía a sus enfermos como médico general en Bremen, calculaba órbitas cometarias. Desarrolló un método nuevo para el cálculo de órbitas, que hizo época en la historia de la astronomía. Alcanzó la gloria eterna con el descubrimiento en 1802 y 1807 de los asteroides Pallas y Vesta, dos de los cuatro mayores asteroides conocidos. Descubrió su cometa propio en 1815, un cometa periódico que vuelve cada 70 años y que por cierto se llama cometa de Olbers. Mientras que de Medicina escribió casi nada, de Astronomía publicaba sistemáticamente en el Anuario de Bode. Finalmente, abandonó la práctica médica en 1822 y en 1826 publicó en dicho anuario una elegante memoria llamada “De La Translucidez De Los Espacios Celestes”, donde presentó el antiguo problema en la forma de una paradoja, que desde aquel entonces se conoce como la paradoja de Olbers. El doctor, que murió en Brema, Alemania, en 1840, se distinguía por su claridad y elegancia literaria, pero como no disponemos de la traducción de la obra original, presentaré libremente la famosa paradoja de la manera más ilustrativa que se pueda:

El universo puede ser concebido como una esfera de radio infinito, compuesta de innumerables capas concéntricas comparables a las capas de una cebolla. Sólo para ilustrar el punto, podemos figurarnos que cada capa tiene un grosor de 1 millón de años luz. Si suponemos a la Tierra ubicada al centro de la cebolla cósmica, recibirá la luz acumulada de las galaxias contenidas en cada una de estas capas. Ahora bien, la luz de las galaxias más lejanas se debilitará por la distancia, pero esta debilidad será compensada por el mayor número de galaxias que pueblan las capas más remotas, puesto que éstas son de mayor volumen, tal como las capas superiores de un lago contienen más agua que las capas del fondo. Se demuestra matemáticamente que el empobrecimiento de la luz por efecto de la distancia, es exactamente compensado por el mayor número de galaxias contenidas en aquellas capas más distantes, resultando en resumen que cada capa haría llegar a la Tierra la misma cantidad de energía.

Puesto que hemos admitido que las capas son infinitas, no queda más que aceptar que el cielo debería estar inundado por una infinita cantidad de luz y calor. Pero en cambio, la noche es oscura. Esta es la paradoja de Olbers, cuya resolución ha resistido varios intentos que en su día parecieron sólidos.

La oscuridad del cielo nocturno, siendo paradojal, es una de las muchas condiciones ambientales que han determinado el progreso de la vida terrestre. Nuestros organismos se han adaptado a un mundo en que las variables de temperatura, luminosidad, gravedad, presión, radioactividad, magnetismo, vulcanismo, tectonismo, nivel del mar, velocidad de los vientos, meteoritos por milenio, etcétera, se mueven dentro de rangos relativamente estrechos. Las reglas del juego son estables. Figúrese el lector que de pronto los vientos alisios comenzaran a soplar a 1.200 Kph, en lugar de la moderada velocidad de 25 a 30 Kph con que suelen empujar a los veleros hacia el oeste. O que la Tierra temblara cada 30 minutos con un terremoto grado 12. O que la paradoja de Olbers no existiera y el cielo fuera en toda su extensión tan brillante como el disco solar. Ciertamente, la vida no sería posible tal como la conocemos. Hoy, luego de un tiempo estimado en 15 mil millones de años de inexorable evolución, vivimos en un universo bastante estable, donde el homo sapiens es el producto más perfeccionado y reciente del progreso evolutivo, aunque tal vez no el último.

La paradoja de Olbers permite que el espacio sideral sea frío y oscuro, en lugar de un horno reverberante donde el desarrollo de las especies hubiera sido imposible. ¿Por qué el cielo nocturno es oscuro y no brillante como el día? El primer intento de resolución de la paradoja se debe al mismo Olbers, postulando que la materia oscura del universo atraparía la luz de las estrellas más lejanas, haciendo así al cielo oscuro. El material absorbente bien puede ser polvo cósmico o gas sideral. Y aunque efectivamente flotan considerables masas de tales elementos opacos en los espacios interestelares, la hipótesis no resistió demasiado, por una razón muy sencilla: la materia oscura no podría absorber por mucho tiempo la energía estelar sin saturarse para luego calentarse y brillar, emitiendo por fin el mismo flujo de calor y luz recibido. Sería como tratar de resistir el calor de un incendio con una plancha de acero. Pronto el metal se pondría al rojo vivo, emitiendo por un lado el mismo calor que recibe por el otro. Por lo tanto, esta primera hipótesis fue descartada y la noche siguió siendo inexplicablemente oscura.

A continuación se intentó dar solución al enigma mediante el argumento de que las estrellas y galaxias más próximas a la Tierra deberían bloquear con sus cuerpos la luz procedente de aquellas que pueblan la profundidad del universo. Este es un razonamiento muy lógico y en verdad así ocurre. Pero no es suficiente para resolver la rebelde paradoja: a pesar del bloqueo, el cielo debería ser en toda su extensión tan luminoso como la superficie del sol, debido a que las estrellas y galaxias disponibles para hacer de pantalla también son infinitas, y aparecerían en último término pegadas unas a otras, aportando luz para llenar cada punto de la esfera celeste. En consecuencia, esta idea también fue descartada y la noche siguió siendo inexplicablemente oscura.

La paradoja no volvió a ser amenazada durante un largo tiempo, hasta los trabajos que realizó el astrónomo norteamericano Edwin Hubble durante los años 20 del siglo XX. Hubble fue un personaje interesante y atractivo, que estudió derecho en Oxford, Inglaterra y luego, obedeciendo a su corazón tal como hiciera mucho antes el Dr. Olbers, estudió astronomía obteniendo su doctorado en la Universidad de Chicago en 1917. Para no dejar ninguna duda respecto de su condición de personaje interesante, Hubble era aficionado al boxeo. Su elección de carrera fue un gran acierto no sólo personal, sino también para la ciencia universal. Estudió las estrellas de remotas galaxias con el gran reflector de Monte Wilson, situado en Pasadena, California, e inaugurado en 1917, el mismo año del doctorado de Hubble. A la sazón el telescopio era el mayor del mundo, dotado con un espejo de 254 centímetros de diámetro. Con la inmensa capacidad recolectora que posee el espejo (hasta hoy perfectamente operativo), se puede condensar suficiente luz de una galaxia lejana como para obtener de ella un espectro aceptable. Los espectros (una especie de arco iris hipertecnificado de la fuente luminosa), contienen una sorprendente cantidad de información de los cuerpos celestes. Gracias al análisis espectral, se pudo determinar la composición química de las estrellas. La técnica obtuvo sus primeros éxitos luego de los descubrimientos del alemán Kirchoff en 1859, apenas 34 años después de que el filósofo francés Augusto Comte, el padre de la sociología, afirmara en su libro Filosofía Positiva que el hombre jamás podría resolver el misterio de la composición de las estrellas.

Pero además de la química del cuerpo emisor de la luz, el genial análisis espectral puede entregar casi toda la información que caracteriza a una estrella. Entre muchos otros datos, el espectro permite medir el movimiento radial del astro. Esto es posible gracias al famoso fenómeno llamado “corrimiento de las rayas del espectro” debido al efecto Doppler-Fizeau. Si las líneas espectrales del cuerpo celeste se corren hacia el extremo rojo del espectro, significa que las ondas originales se están alargando y que la galaxia se aleja de la Tierra. Por el contrario, un corrimiento de las rayas hacia el extremo violeta significa que las ondas emitidas se acortan y el cuerpo celeste se aproxima. A mayor desplazamiento de las rayas, mayor velocidad radial del cuerpo y Hubble descubrió además que la velocidad estaba directamente relacionada con la distancia. Mientras más lejos se encuentra una galaxia de la Tierra, más rápido se aleja. Y esto condujo al fantástico descubrimiento de que el universo se expande, como un anillo de humo que sale de una pipa. Cada partícula de humo se aleja de cualquiera de las demás partículas del anillo y eso exactamente es lo que están haciendo las galaxias. La noticia de que el universo se expandía causó un enorme impacto. Hubble alcanzó la gloria eterna junto a su fiel ayudante Milton Humason, quien se quemó las pestañas noche tras noche fotografiando galaxias, tomando espectros y comprobando cada una de las predicciones que hacía Hubble.

La expansión del universo iluminó instantáneamente las mentes de aquellos que seguían preocupados de la paradoja de Olbers: la respuesta por fin parecía haber llegado. Puesto que el universo se expande, la luz de las galaxias más remotas debía alargarse y debilitarse. La paradoja parecía haber recibido una solución definitiva. Sin embargo, hay un problema: resulta que así como la luz visible de las galaxias se corre hacia el rojo y hacia el infrarrojo debido a la velocidad de recesión del cuerpo emisor, así también la luz invisible (ultravioleta) se corre hacia el sector de luz visible del espectro, compensando el efecto. En otras palabras, la luz visible que se escapa hacia el infrarrojo, es repuesta desde el lado del ultravioleta. A pesar del fenómeno expansivo, la noche debería ser brillante como el sol. Pero la noche continúa siendo inexplicablemente oscura.

A la fecha, la mejor respuesta para la paradoja de Olbers parece estar en una combinación de dos factores fundamentales: primero, las estrellas no viven eternamente y segundo, el enorme tamaño del universo. La paradoja de Olbers asume que la luz de todas las galaxias alcanza simultáneamente a la Tierra, a menos que sea bloqueada por otra galaxia o estrella ubicada en la línea visual de la Tierra, que para el caso es lo mismo. Pero resulta que jamás nos alcanzará simultáneamente la luz de todas las estrellas que pueblan el espacio, porque el universo es demasiado grande. Una estrella puede vivir cuando mucho 4 o 5 mil millones de años. Supongamos que una estrella nace en una galaxia situada hoy a 5 mil millones de años luz de la Tierra. Para cuando su luz alcance a nuestro planeta, otra estrella más vieja ya habrá perecido, descontando así la luz de la estrella nueva.

Bueno, el tema es verdaderamente fascinante y pertenece ciertamente a los profundos dominios de la cosmología, la rama astronómica que investiga los orígenes y la evolución del universo. Cuando el gran telescopio de Monte Paranal quede integrado por sus cuatro espejos adaptativos, la capacidad detectora de la astronomía habrá dado un salto significante. Como ha ocurrido tantas veces en la historia de la ciencia, es posible que las actuales hipótesis sean sustituidas por otras.

©1999, Juan Antonio Bley

Este artículo fue publicado en mayo y junio de 1999, en la serie de Astronomía Conozca el Cielo, de la Revista Conozca Más (Chile).

Ajústense el cinturón… de fotones

Navegando y curioseando en uno de mis nocturnos accesos a Internet con mi trasnochado (y gastado) Pentium II me he encontrado con una historia de ciencia ficción que casi parece de terror. Una historia que clasificaría, a juzgar por su falta de rigurosidad científica, para filmar una producción hollywoodense con mucho CGI y sonido Dolby Surround 3D. Sí, muy adecuada para homenajear los múltiples fallos que tiene la industria espacial-cinematográfica que sigue mostrándonos, por ejemplo, explosiones en el espacio sin que haya aire que transmita los sonidos (aunque claro… ¿qué sería Star Wars y muchas otras joyas sin esos efectos? :)). Pero la historia de ciencia ficción a la que en seguida me referiré tiene una falla tremenda, un blooper de magnitudes astronómicas que paradójicamente está expresada como si así lo fuera: un real suceso astronómico que está a punto de freírnos a todos… tal historia se conoce como El Cinturón de Fotones.

¿De qué se trata esta historia abominable? Que nuestro Sistema Solar estaría conformado por una estrella central, Alcyone (ubicada en el cúmulo las Pléyades de la constelación de Tauro); que en torno a ella orbitan en total doce soles y que rodeando a la estrella central existe una zona (un cinturón) que posee cierta radiación de fotones, tan fuerte que sería capaz de derretir los polos, detener la rotación terrestre, hacer bailar sin control a nuestro campo magnético y tener 24 h continuas de luz durante 2.000 años… más aún: estamos a punto de entrar a este cinturón del terror. Ese es el resumen más acabado que puedo dar luego de haber corroborado -lamentablemente- que este hecho pseudocientífico anda apareciendo en diversas páginas y foros de discusión, con leves variaciones en cada relato.

En primer lugar: los fotones son partículas fundamentales e indivisibles, en realidad son la mínima cantidad de energía que puede transportar la luz ya que ésta está cuantizada (o sea ubicada en un sistema físico donde hay un “cuanto” o valor mínimo que puede tomar cierta magnitud; en el caso de la luz su valor mínimo es el fotón). Al hablar de fotones con mucha energía (como los mencionados en el cinturón de fotones), en el plano astronómico podría citarse lo que ocurre con los rayos gamma, considerados los fotones más energéticos de todos (éstos se forman al aniquilarse un electrón y un antielectrón). Ante esto tendríamos que, si existe alguna zona altamente energética (llámese “anillo”, “cinturón”, etc.) en donde se encuentran las Pléyades, probablemente sólo se trate de una fuente de rayos gamma.

Los rayos gamma, por otro lado, no representan ningún peligro para el ser humano aquí en la Tierra. Nuestra atmósfera es lo suficientemente poderosa para retener esta radiación cuando llega al planeta y no dejarla entrar.

Las Pléyades son un cúmulo de estrellas jóvenes (datan de hace ~100 millones de años) y nuestro Sol tuvo su origen mucho antes, hace ~5.000 millones de años. Nuestra estrella gira en torno al centro de la Vía Láctea en un periodo de 225 millones de años, en dirección a la constelación de Sagitario (mirando hacia ella se ve el centro de nuestra Galaxia). Las Pléyades están distantes 380 años luz de nosotros, no puede hablarse de “girar en torno a Alcyone” debido a la prácticamente nula influencia gravitacional de esa estrella sobre nosotros. Y aún en el burdo caso que nosotros “giráramos” en torno a ellas (las Pléyades), no se gira en torno a una estrella en particular sino a un centro de gravedad común, tal como sucede con las galaxias, los cúmulos estelares o los sistemas estelares binarios y múltiples.

Entre algunas cuestiones que son totalmente incoherentes, según la teoría del Cinturón de Fotones, se cuenta la detención de la rotación terrestre. Si la Tierra deja de girar en torno a su eje, el efecto más inmediato es que rápidamente un hemisferio del planeta quedaría abrasado (aquél que esté “apuntando” hacia el Sol), mientras que el otro se congelaría (aquél “apuntando” hacia el frío espacio); los océanos hervirían, grandes huracanes arrasarían el planeta, todos los objetos en él tendrían un aumento de peso debido a la ausencia de fuerza centrífuga… en fin, definitivamente un hecho como éste sería muy mortífero en el corto plazo, tanto así que no tendríamos ni tiempo de observar este Cinturón de Fotones… que por cierto, nunca se ha visto que los fotones sean capaces de detener la rotación de un planeta.

¿Cómo sería tener 24 h continuas de luz durante 2.000 años? Wau, supongo que nos haríamos llamar como esa secta/agrupación de los Illuminatti… pero no, es muy improbable. No se especifica cómo sería esa “luz”, pero imaginando que sea algo que proporcione tanta luminosidad y calor como nuestro Sol, volvemos a tener problemas. Imagino que las 24 h de luz se darían porque supuestamente nos rodearía un halo de luz, pero esa luz tendría un efecto devastador en el planeta. No nos sentiríamos más bronceados ni iluminados, sino que se calcinarían los continentes y derretirían los océanos; los humanos pereceríamos, y aún si aquella “luz” no fuera tan potente como el Sol, tener 24 h de luz provocaría severas alteraciones en nuestros ritmos circadianos.

Sin embargo, un supuesto Cinturón de Fotones, en el caso que estuviera muy cerca de nosotros, sería visto sin problemas por astrónomos profesionales y aficionados, ya que supuestamente es una fuente/halo de luz tan poderoso que puede contener a nuestro planeta entero… en realidad, a un área que abarcaría más de 300 millones de km, asumiendo que durante todo el tiempo (y km recorridos) que la Tierra orbita al Sol, estaremos dentro de esta zona fotónica. Razón más que suficiente para que ese tremendo “monstruo” sea fácilmente visible. Pero no hay nada de eso, ningún cinturón a la vista…

Otro aspecto importante a destacar, es que esta “teoría” intenta avalar nuestro presunto acercamiento a dicho cinturón con determinados fenómenos que actualmente ocurren en la Tierra, como las auroras, el derretimiento de los polos o los terremotos y tsunamis debido a alteraciones geomagnéticas. Las auroras (boreales y australes) es un fenómeno normal que se produce por el impacto del viento solar contra el campo magnético terrestre, y dado que el Norte y Sur magnético se hallan prácticamente en nuestros polos geográficos, las auroras aparecen en latitudes cercanas a esos puntos. Un aumento de auroras (o su aparición en latitudes más alejadas a los polos) tiene directa relación con la actividad solar, que el aumentar provoca éste y otros fenómenos más bien nocivos, como el daño de algunos satélites artificiales o apagones en centrales eléctricas. No obstante las auroras y estos fenómenos no tienen ninguna relación con un cinturón de fotones/fuente de rayos gamma.

El derretimiento de los glaciares, como muchos sabrán, es parte de un proceso natural terrestre que se ha visto acelerado por el calentamiento global, cuyo mayor culpable es la irresponsabilidad humana al contaminar la atmósfera con gases industriales y agente químicos como CFC. Asimismo los terremotos y tsunamis no se han visto correlacionados de ninguna manera con alguna alteración de nuestro campo magnético. Es sabido que nuestro campo se debilita alrededor del 10% anualmente y se desplaza a razón de 10~40 km en este mismo lapso, pero esto no quiere decir que nuestra protección magnética esté gravemente alterada o sea la causa de estos fenómenos naturales, cuya explicación se haya más bien en el proceso de tectónica de placas que ha castigado a nuestro planeta a lo largo de toda la historia.

Uff… eso en cuanto a las aclaraciones más pertinentes. Hay otros disparates que son simplemente irrisorios (al igual como se observa en otros web sobre el tema), porque ya estamos hablando de contradecir leyes de la física, fuerzas centrípetas, termodinámica y muchas otras… y todo eso, como decía al principio de este artículo queda para los genios de la ciencia ficción o los burros hollywoonautas. Aunque si ponen a actrices como Liv Taylor de Armagedón o Tea Leoni de Impacto Profundo, no duden que reservaré asientos en primera fila para ver el cinturón de fotones en la pantalla grande…

©2006, Farid Char.

Referencias y agradecimientos: El autor agradece a Claudio Aguilera, astrónomo del Observatorio Interamericano Cerro Tololo, por algunas referencias técnicas suyas que ayudaron a hacer más completo y preciso este artículo.

La gran farsa lunar

Howard Koch recuerda en The Panic Broadcast la legendaria emisión de The War of the Worlds en 1938, que causó una reacción colectiva de pánico en USA. Para quienes no están al tanto de la historia, el resumen es que la dramatización radial de una invasión marciana resultó un punto más realista de lo deseable, de modo que millones de personas lo tomaron como una transmisión en vivo de hechos reales. El resto es fácil de imaginar. El pánico hizo que miles de personas colapsaran los caminos y los medios de comunicación, huyendo de las ciudades cercanas al sitio de la invasión e intentando alertar a sus familiares. La CBS, cadena que emitió el programa, se vio enfrentada a demandas de millones de dólares. Afortunadamente la historia terminó bien, pues no hubo personas heridas o muertas, y tras unos días la opinión pública vino a considerar que el incidente había servido para diagnosticar la mala preparación del país frente a una invasión real.

Once años más tarde, el 12 de febrero de 1949, la traducción de la obra fue emitida en Ecuador, produciendo un efecto similar hasta que fue necesaria la intervención del ejército. Mientras en USA la cadena CBS nada más debió adoptar el compromiso público de no volver a usar la transmisión de noticias como un recurso teatral, en Ecuador la Radio Quito fue incendiada y 20 personas murieron.
Uno de los aspectos que a Koch le intriga de ese recuerdo es lo sencillo que hubiera sido para cualquier persona cambiar de estación de radio y comprobar que en ninguna otra el mundo se estaba acabando. ¿Por qué la mayoría no lo hizo? Una posible explicación es que los hechos que se representaban en la obra calzaban perfectamente con las ansiedades e incertidumbres de la época (recordemos que un año más tarde comenzaría la Segunda Guerra Mundial). Esa sensación de descubrimiento, de respuesta, de “esto era”, habría sido tan poderosa que habría hecho innecesaria la necesidad de confirmar hechos, de contrastar teorías. Esto no es un fenómeno aislado y está a la base de varias teorías de conspiración que intentan dar respuesta al nuevo cuadro de ansiedades e incertidumbres que hoy vivimos. Nada malo con ello, pero si se trata de teorías de conspiración con una base científica, entonces tenemos que cambiar de estación y oír que transmiten las demás.

Un ejemplo paradigmático de una teoría de conspiración en que sus proponentes rehúsan escuchar otras estaciones de radio es la popularmente conocida como “Moon Hoax”, que podríamos traducir como “Farsa Lunar”. ¿De qué se trata? Los libros de historia señalan que en 1969 un grupo de astronautas estadounidenses llegó por primera vez a la Luna. Eso es también lo que parece sugerir la evidencia que hoy podemos examinar, desde los videos que la NASA mantiene en Internet hasta las numerosas entrevistas hechas a los astronautas, pasando por el análisis de muestras de material lunar y varios experimentos hechos desde la Tierra gracias a equipos dejados en la Luna por la misión. Sin embargo, hay personas que han avanzado una teoría disidente, una teoría que, en el contexto político de la época, tiene sentido. En los años ’60 Estados Unidos y la Unión Soviética se encontraban en plena Guerra Fría. Ambos países competían por demostrar la superioridad de sus diferentes modelos económicos y políticos, pero al mismo tiempo competían por forjar alianzas con países no alineados con una u otra potencia. Ambos consideraban que el logro de importantes metas científicas y tecnológicas podría persuadir al mundo de su capacidad y convencer a los países indecisos de unírseles. La Carrera Espacial era la prueba emblemática en esta olimpiada política, pero la medalla estaba reservada a quien pusiera pie en la Luna. ¿Prueba de ello? Baste observar que casi nadie recuerda hoy que fue la Unión Soviética quien logró casi todos los “primeros” en el espacio (primer satélite, primera mujer, primera caminata espacial, etc.). Nuestra memoria de la Carrera Espacial está dominada por la huella de Neil Armstrong en la superficie lunar y por sus palabras “That’s one small step for Man, one giant leap for mankind.” (1). La teoría de conspiración dice, no obstante, que este triunfo se obtuvo haciendo trampa, no llegando a la Luna sino aparentando haber llegado ahí. ¿Cómo? Desde la seguridad de un estudio de televisión en que las escenas de la transmisión habrían sido falseadas. A favor de esto citan evidencia que a primera vista luce muy sólida: errores en las imágenes difundidas por NASA, fenómenos que se observaron en la superficie de la Luna y que no deberían haberse visto allí por carecer ella de atmósfera, etc. Quienes se oponen a estos planteamientos dicen que toda la supuesta evidencia puede ser explicada en términos convencionales, pero que a su vez la teoría de conspiración no es capaz de explicar otras evidencias a favor de que el alunizaje sí tuvo lugar.

¿Quién tiene la razón? Lo mejor para ello es ver directamente la evidencia que el grupo a favor de la teoría de conspiración aporta y discutirla científicamente. Pero primero algunas reglas.

Las reglas del juego

La primera regla es estar dispuest@ a reconocerse equivocad@. Esto es un requisito de cualquier discusión científica. Es importante que antes de empezar la discusión cada parte defina claramente qué es lo que la otra podría hacer o podría demostrar que la convencería de que su punto de vista es erróneo. La omisión de esta etapa es ostensible en muchas discusiones sobre supuestos avistamientos extraterrestres, por ejemplo, cuya rutina es más o menos la siguiente: una persona tiene una fotografía que considera evidencia de un fenómeno cuya única explicación (en su opinión) sería la presencia de una nave extraterrestre. Se acerca entonces a una experta con la esperanza de que ésta confirme su sospecha. Ella, sin embargo, explica la fotografía en términos de fenómenos naturales (2) La persona no cree en la explicación de la experta, y la acusa de no tener una mente abierta o no atreverse a disentir de la opinión oficial. La experta le explica que, por el contrario, en ciencia es frecuente atreverse a disentir de las ideas aceptadas pero que su fotografía no es prueba de algo extraordinario pues se puede explicar apelando a fenómenos convencionales. Ante esto la persona manifiesta sus sospechas de que la experta o la institución para la cual trabaja en realidad oculta algo y le expresa su comprensión “por no poder hablar”. Se retira con el convencimiento de que su fotografía es no sólo una prueba irrefutable de la existencia de naves extraterrestres y sino también de una conspiración de silencio al respecto.

Es interesante observar que si la experta hubiera compartido la opinión de la persona sobre la fotografía, la reacción de ésta probablemente no hubiera sido de incredulidad. Esto es característico de discusiones que no intentan descubrir la explicación de una observación, sino en que lo importante es ganar. Algunas personas que participan en discusiones con tal ánimo dicen cosas como “por supuesto que puedo estar equivocado” pero parece ser imposible descubrir cuál es la condición que permite esa conclusión. Por lo mismo es importante enfatizar que esto debe ser algo que se declare antes de discutir.

La segunda regla es reconocer que científicamente algo es aceptado cuando es capaz de responder exitosamente a la mayor cantidad y diversidad posible de ataques. No basta que una posible explicación sea muy buena para responder una pregunta en relación a un fenómeno; debe poder responderlas todas. Si la Luna se ve amarillenta, la explicación “se ve así porque está hecha de queso” responde bien a una pregunta sobre su color, pero seguramente no responde bien ninguna pregunta en relación a otras propiedades de la Luna. Aunque éste es un ejemplo burdo de una mala explicación, podría darse el caso de que, si me esfuerzo, encontrara en el mundo a algún científico o científica que opine que un modelo lunar basado en su composición de queso es correcto. Si eso ocurriera, ¿podría entonces decir que científicamente está aceptado que la Luna es de queso? No.

No basta que en la comunidad científica haya una o dos personas convencidas de algo; deben convencerse todas o al menos una aplastante mayoría. Es frecuente observar que muchas personas que investigan “lo inexplicable” mencionan que conocieron a “un científico que estaba de acuerdo conmigo”. No obstante, no pueden mencionar que conocieron a much@s científic@s que estaban igualmente de acuerdo. Me parece que estas personas visualizan a la ciencia como el dique de una verdad mantenida intencionalmente en las sombras, y a es@s científic@s disidentes como grietas en el dique. No funciona así. Como en todas las actividades humanas, por una parte ocurre que hay personas más hábiles o cultas que otras; por otra parte ocurre que no sólo hacemos ciencia sino que tenemos problemas familiares, enfermedades, apuros económicos, inquietudes políticas, etc. todo lo cual puede afectar lo que opinemos un día particular. La manera de minimizar estos efectos es hacer una ciencia de comunidad, donde el pensamiento respecto a un tema es aquel que es capaz de persuadir de manera estable en el tiempo a la comunidad completa.

La tercera regla es que debemos reconocer la experticia en aquello en que una persona es experta, pero no en menos y no en más que eso.

Aunque soy un astrónomo profesional sé muy poco de, digamos, fenómenos atmosféricos, especialmente en condiciones climáticas extremas. Si alguien se acerca a mí con una fotografía de unas luces brillantes flotando sobre una montaña y yo no soy capaz de explicarla, ¿la convierte eso en una evidencia a favor de un fenómeno sobrenatural? ¿Qué tal si luego un meteorólogo la observa y reconoce esas luces como imagen de un fenómeno común en zonas desérticas? Sin embargo, suele ocurrir que luego no es citado el meteorólogo que explicó el fenómeno, sino el astrónomo que no lo logró. Esto ha hecho que hoy en día sean muy pocas las personas de cierta educación científica dispuestas a poner algún grado de atención a fotografías extrañas, que son el inagotable recurso de quienes buscan evidencia sólida del fenómeno OVNI (3).

La última regla es que ante explicaciones igualmente plausibles escojamos la más simple o, formulado alternativamente, la que nos exija creer menos (4). Lo correcto de una explicación científica no está definido por su parecido con el contenido de un hipotético libro de soluciones sino por su coherencia con las observaciones disponibles y por la conformidad con algún criterio de discriminación entre teorías de igual mérito. La Navaja de Ockham es tal criterio.

La Navaja de Ockham debe su nombre a William de Ockham, a quien se le ha atribuido aunque en realidad no hay evidencia sólida de que él lo haya formulado; al menos sabemos con certeza que se ha popularizado con tal nombre desde el siglo XIX. Según prescribe, entre dos teorías que expliquen igualmente bien un conjunto de observaciones, se ha de escoger la más simple. ¿Qué significa “simple” en este contexto? Significa verse forzad@ a aceptar el menor número posible de afirmaciones no probadas. Naturalmente esto es a veces materia de polémica pues la “simplicidad” de una teoría o lo que entendamos por “supuesto” en un determinado problema no es tan obvio como parece a primera vista, de modo que de cultura a cultura la aplicación de Ockham podría ser distinta (5).

Cabe subrayar un aspecto importante de la Navaja de Ockham: Se trata de una regla heurística. Sabemos que en muchos casos nos orienta bien, sabemos que sería difícil argumentar a favor de otro criterio en un problema en el que no tuviéramos más guía que nuestras observaciones experimentales. Sin embargo, es posible que su aplicación correcta nos lleve a seleccionar una teoría que más adelante se revele incorrecta. Por ejemplo, basado en mis observaciones de lunes a sábado podría apoyar la sencilla teoría de que la biblioteca abre todos los días a las 9 de la mañana en lugar de una teoría más complicada según la cual la biblioteca abre seis días y cierra uno. El domingo a las 9 de la mañana me encontraría de golpe con mi error. Puesto de otro modo, las teorías científicas son siempre provisionales. No son ciertas a secas, sino ciertas hasta que se demuestre lo contrario. En lo que sigue, parto de que la teoría “Los astronautas norteamericanos llegaron a la Luna en 1969” es provisionalmente cierta, pues ajusta bien los datos disponibles. Enfrento la teoría de conspiración como un intento de refutar esta teoría. Veamos qué pasa.

¿Llegamos o no a la Luna?

Habiendo sentado las reglas, juguemos. Quienes plantean la teoría del fraude lunar esgrimen varias evidencias que a primera vista parecen persuasivas. Lo siguiente es una selección de aquellas que se repiten con más frecuencia y que tienen capacidad de confundir a un ojo no entrenado:

  • A) Los ángulos de las sombras en las fotografías son incorrectos si el Sol era la única fuente de luz en la Luna.
  • B) Hay una fotografía de la bandera norteamericana en que se la ve flamear. ¿Cómo es esto posible si en la Luna no hay viento?
  • C) Hay paisajes que se repiten en varias imágenes, pero a veces un equipo de la misión está o no está. Esto indica el uso de escenografía.
  • D) En las fotografías tomadas en la Luna no aparecen las estrellas. Al no haber atmósfera, no debió haber impedimento para que éstas fueran registradas en las imágenes.

Tomémoslas una a una:

A) Si en la Luna la única fuente de luz era el Sol, a una distancia infinita para efectos prácticos, entonces las sombras proyectadas deberían haberse visto paralelas. En cambio, las imágenes son más bien como ésta (6):

[imagen disponible en versión pdf de TauZero #18]

lo que hace evidente la presencia de reflectores (del estudio de televisión) iluminando la escena y proyectando sombras que a veces se intersectan, como se ve en la imagen.

Pienso que la mejor respuesta a esto es una foto como la siguiente, que tomé hoy antes de abordar la locomoción a mi trabajo:

[imagen disponible en versión pdf de TauZero #18]

Espero que me creerán que la única fuente de luz en esta escena es el Sol y que efectivamente las sombras son paralelas. ¿Por qué no se ven paralelas en la foto entonces? Perspectiva. Estoy proyectando a un plano (la foto) un volumen (la escena tridimensional que estoy fotografiando). ¡Al hacer esa proyección las propiedades tridimensionales no se conservan! Si trazo una vertical desde el punto en que se intersectan las líneas rojas, en algún punto de esa vertical se hallará la única fuente de luz que me permite generar todas las sombras de la imagen simplemente trazando líneas desde su posición hasta la posición de cada objeto y extendiendo el trazo hasta tocar el suelo. Por supuesto que rara vez esa fuente de luz aparece en la foto sencillamente porque es muy brillante y las fotos se velan si intentamos incluirla. Todos estos conceptos se enseñan en Artes Plásticas a nivel de Enseñanza Media y pueden ser consultados en cualquier libro sobre dibujo que enseñe nociones de perspectiva.

En un paisaje donde el terreno no es plano la situación es más compleja y menos debiéramos esperar ver sombras paralelas salvo que trucáramos la foto para que se observaran así. La ausencia de sombras paralelas, o más bien la presencia de sombras en direcciones aleatorias, apoya la noción de que las fotos fueron tomadas sin ningún preparativo especial en relación a cómo lucirían las sombras registradas. Los ángulos de las sombras no son, por lo tanto, evidencia de un montaje televisivo del alunizaje. Dadas las altísimas chances de que cualquier persona tenga en su casa una foto donde se aprecie el efecto que he ilustrado más arriba ¡este argumento más bien parece evidencia de lo poco que algunas personas parecen observar sus álbumes de fotos familiares!

B) La siguiente fotografía muestra la bandera norteamericana flameando en la Luna. ¡Pero allí no hay viento!

[imagen disponible en versión pdf de TauZero #18]

Ciertamente la bandera no flamea por la presencia de viento pues en la Luna no lo hay. ¿Pero flamea? Para cualquiera que se haya tomado la molestia de ver los videos de la misión se hace evidente un detalle que en las fotos no es tan obvio. La bandera tenía un soporte horizontal que permitía que quedara extendida al momento de tomar las fotos. Sin embargo, el género era un poco más largo que este soporte horizontal, de modo que la bandera quedó arrugada. Son esas arrugas las que le dan aspecto de bandera que flamea pero, como deja en claro el video, la bandera no se mueve en absoluto (7). El único movimiento que se observa es un ligero vaivén inmediatamente después de que el astronauta logra clavar el mástil en el suelo lunar, lo que no es una sorpresa. Si el mástil está vibrando (por el esfuerzo necesario para clavarlo) parte de esa vibración se transmite a la bandera. Por supuesto el efecto dura escasos segundos. He visto un video de más de una hora en que pude comprobar que la bandera se mantuvo perfectamente estática a pesar de que los astronautas pasaban corriendo y saltando muy cerca de ella. ¡Esto es lo contrario a lo que ocurriría en un ambiente con atmósfera!

C) Hay paisajes que se repiten en varias imágenes. Eso delata que se usaba una escenografía que, entre cientos de fotos, por error algunas veces se repitió.

Esto se trata una vez más de poca costumbre de inspeccionar las fotos del álbum familiar… Una propiedad de nuestra percepción visual es la posesión de disparidad binocular. Esto es, que lo que vemos con el ojo izquierdo es ligeramente distinto a lo que vemos con el ojo derecho. Ello nos permite estimar la distancia a la cual se encuentra el objeto que observamos. Tal capacidad es, lamentablemente, finita; de otro modo sería fácil estimar con un simple vistazo la distancia a objetos tan lejanos como las estrellas. En la práctica, sin embargo, la disparidad binocular deja de ser una propiedad útil más allá de unos pocos metros, tras lo cual necesitamos otras claves para estimar distancia; por ejemplo, sé que un vehículo está a una cuadra de distancia porque tengo una idea del tamaño que ese vehículo tendría si estuviera junto a mí. ¿Pero qué pasa con aquellos objetos que no tienen un tamaño estándar, como las montañas? Pasado el límite de disparidad binocular y sin ayuda de otras claves visuales, todo parece lejos, pero igualmente lejos. Si un vehículo está frente a mí cinco metros y una montaña está a dos kilómetros puedo estimar la distancia al vehículo pero no a la montaña. Si ahora camino 10 metros hacia adelante, de modo que el vehículo quedó a mi espalda, la montaña la veré tan lejos como antes, pero ahora el paisaje lucirá distinto pues el vehículo estará ausente. Ése es todo el misterio de esta clase de fotos de la Luna. El paisaje de fondo efectivamente se repite, con ligeras variaciones de ángulo o de distancia que son despreciables frente a la distancia total entre el astronauta y las montañas, de modo que lo que está en primer plano cambia porque el astronauta se movió unos pocos metros antes de tomar la fotografía en aproximadamente la misma dirección. A modo de experimento hice las dos fotografías siguientes:

[imagen disponible en versión pdf de TauZero #18]

Entre la primera y la segunda me moví unos 30 metros hacia adelante. El paisaje en primer plano es radicalmente diferente, pero el fondo es el mismo.

Cabe mencionar que en la Luna están ausentes algunas ayudas visuales para estimar distancia que solemos usar en la Tierra. Una muy importante es la misma atmósfera. Aquello que vemos lejos en la Tierra lo vemos también borroso, pues en la línea del horizonte encontramos muchas partículas de polvo, agua y… aire, todo lo cual dispersa un poco la luz y empobrece la calidad de la imagen. Es por ello que, en presencia de una atmósfera cargada de partículas podemos apreciar que unas montañas se hallan más lejos que otras:

[imagen disponible en versión pdf de TauZero #18]

En la Luna no tenemos esta ayuda visual, de modo que el efecto de que las colinas lunares parecen estar en un mismo plano se halla todavía más enfatizado que sólo por el límite de usabilidad de la disparidad binocular.

D) En las fotografías tomadas en la Luna no aparecen las estrellas. Al no haber atmósfera, no debió haber impedimento para que éstas fueran registradas en las imágenes.

Las cámaras fotográficas manuales permiten controlar tanto la abertura del diafragma (el componente que regula cuánta luz por unidad de superficie llega a la película) como el tiempo de exposición. Su uso es muy intuitivo. Si fotografías algo brillante, entonces querrás cerrar mucho el diafragma y usar tiempos de exposición cortos. Si fotografías algo débil, entonces abrirás el diafragma y usarás tiempos de exposición más largos. En el caso de las fotografías lunares, éstas fueron tomadas hacia objetos blancos que reflejaban gran cantidad de luz solar: los trajes de los astronautas, los vehículos espaciales, etc. Lo normal es entonces cerrar el diafragma y usar tiempos de exposición muy cortos. La foto sale bien, pero al precio de que los objetos de luz más débil en la misma escena no tienen tiempo de impresionar la película. Aunque las estrellas emitían una luz apreciable, no eran competencia para la luz que reflejaban los otros elementos presentes en las fotografías, así que sencillamente no alcanzaron a registrarse. El tiempo de exposición de las fotografías lunares fue alrededor de 0.004 s. Como comparación, quienes hacen astrofotografía saben que para que las estrellas más brillantes alcancen a verse en una imagen el tiempo de exposición debe ser de al menos algunos segundos; un tiempo de exposición típico es de 30 s, es decir, 7500 veces más largo que lo que se usó en la Luna.

Meses atrás reconozco haber alojado algo de desconcierto sobre este punto por la aparición de una astrónoma de Greenwich que decía compartir las dudas sobre la ausencia de estrellas en las fotografías. Para quien quiera leer la historia completa de mi comunicación con esa persona, puede leer mi artículo anterior sobre escepticismo. El resumen es que ella jamás dijo ni ha pensado eso, y ni siquiera es astrónoma (aunque trabaja en Greenwich). Cada vez que encuentres una publicación en que veas ese argumento, ten la certeza de que quien lo escribió no sólo tiene una mala base conceptual científica sino también periodística.

Y si no llegamos a la Luna, ¿cómo explicas esto?

Hagamos ahora el ejercicio opuesto. Tengo frente a mí la revista Sky and Telescope de noviembre de 1969. En sus páginas 358 y 359 aparecen reportes de avistamientos de la misión por parte de astrónom@s amateur. Por supuesto que para quienes proponen la teoría de conspiración esto no es ninguna prueba de que la misión tuvo lugar, ya que no deniegan que el viaje al espacio se hizo (¡espero!). Lo que rehúsan aceptar es el alunizaje. No obstante, me parece interesante comprobar que con telescopios modestos (20 cm) y enfrentándose a las malas condiciones climáticas que afectaron a USA en esos días haya sido posible observar algunas etapas de la misión desde el patio de la casa. En un momento tan crítico de la Carrera Espacial, ¿la Unión Soviética no habrá estado haciendo un escrutinio atento del desarrollo de la misión con equipos mucho más avanzados? ¿Y por qué el silencio entonces si hubieran detectado algo anómalo? Aún si no hubieran hecho nada de ese orden y la evidencia que tuvieran en sus manos fuera la misma que usan quienes proponen la teoría del fraude lunar, ¿no es raro que si hubiera algo científicamente sólido en esta evidencia la Unión Soviética hubiera callado como lo hizo?

Pero podríamos conceder que quizás tuvo lugar alguna maniobra política hasta ahora incomprensible. Aún así subsisten dos elementos de la misión de alunizaje que son ignorados por quienes defienden la teoría de conspiración. El primero es la existencia de muestras de rocas lunares disponibles tras el retorno de los astronautas. En algún sitio web pro-teoría de conspiración leí que estas muestras las habría obtenido la NASA en la Antártica. Pero en realidad esto funciona al revés: ¡son los meteoritos que se encuentran en la Antártica los que se comparan con muestras traídas por las misiones Apollo para confirmar que su origen es lunar! Más aún, los meteoritos que se encuentran en la Antártica tienen las marcas evidentes de su paso ardiendo por la atmósfera. Las muestras lunares no poseen esas marcas. Además, la cantidad (380 kg en la serie de misiones Apollo) y variedad de las muestras lunares hacen difícil considerar seriamente la idea de que éstas pudieran haber sido recogidas en la Antártica, donde sólo se han encontrado menos de 3 kg de muestras lunares en total, o, como plantea otra explicación, que hubieran sido traídas por un robot. La gran limitación de los robots es su poca movilidad, de modo que si las muestras lunares hubieran sido traídas por un robot, éstas deberían haber sido más bien uniformes, lo que no es el caso. Como comparación, los esfuerzos soviéticos por obtener muestras lunares usando robots fueron exitosos, pero sólo consiguieron unos pocos gramos.

Más difícil de ignorar es que uno de los logros de la misión Apollo 11 fue dejar en la superficie lunar un espejo que permite medir las vibraciones de la Luna. Esta medición se hace enviando un rayo láser que se refleja en el espejo, midiendo entonces su deflexión. Sabemos que el espejo está allá pues los rayos láser se reflejan. Si al alunizaje no tuvo lugar, ¿cómo es que ese espejo llegó allí? En la revista Science 166 (del mismo año 1969) J. Faller reporta el primer uso del espejo dejado por la misión Apollo 11 desde el Observatorio Lick. La posibilidad de que lo hubiera instalado una misión robotizada es muy baja pues técnicamente sería una proeza inclusive hoy. La misión Lunokhod 2 lo intentó sin éxito en 1973.

Analizando la evidencia con una base de física elemental hay otro hecho a menudo ignorado: al observar videos de los astronautas pateando el suelo lunar, o moviéndose en el vehículo lunar y levantando polvo a su paso, las partículas describen el movimiento parabólico acostumbrado antes de caer al suelo. Pero en presencia de aire, como es el caso de la Tierra, las partículas revolotean unos momentos antes de caer, desviándose del arco parabólico que predicen las ecuaciones. En la Luna no es así, y la parábola es perfecta. ¿Cómo se podría hacer esto en la Tierra? Una idea que leí en un sitio web es que la NASA habría usado unos poderosos extractores de aire para mantener el set de grabación en un vacío perfecto. La tecnología para generar un vacío de tal calidad y a tal escala no existe ni siquiera hoy.

Por supuesto que ninguna de las explicaciones dadas parecerá definitiva para alguien que quiera creer en la teoría de conspiración (8). Las rocas lunares las podría haber traído un robot, el espejo lo podría haber situado otro robot, la ausencia de estrellas en todas las siguientes imágenes enviadas desde el espacio durante décadas podrían ser parte de un acuerdo de silencio que involucra a decenas de miles de personas de todos los países… En el límite podemos encontrarnos con que quizás todo el mundo está conspirando contra unas pocas personas que están en lo correcto, de modo que la lógica misma ha sido manipulada para llevarnos a conclusiones erróneas. Pero si no llegamos a postulados tan excéntricos y concedemos que pudiera haber una, hasta ahora desconocida, manera de presentar una teoría de fraude lunar que explicara bien la evidencia disponible, cabe preguntarse, con la guía de la Navaja de Ockham, qué es más sencillo: esta gigante conspiración o el viaje. Si el supuesto móvil de la conspiración fue que USA carecía de la tecnología para hacer el viaje lunar, es paradójico que se intente probar que esta conspiración tuvo lugar recurriendo a tecnología que incluso hoy no está a nuestro alcance.
De las reglas que daba en la sección anterior, quienes defienden esta teoría de conspiración suelen ignorar casi la totalidad. Es frecuente que se consulte a una persona que no es experta en fotografía sobre tal o cual fenómeno que aparece en una imagen, o que se cite la certeza o la duda de una o dos personas como prueba de peso contra el punto de vista opuesto sostenido por el resto de la comunidad científica. Aunque quienes sostenemos que la ocurrencia del alunizaje explica bien los hechos no tendríamos inconveniente en citar numerosas pruebas que nos convencerían de que estamos equivocad@s, es difícil dar con lo que convencería a quien sostiene el punto de vista contrario de que esta equivocad@. A menudo el resultado del debate es, a sus ojos, que la conspiración es todavía más grande de lo que pensaba. Quizás yo estoy escribiendo este artículo obedeciendo órdenes de un poder secreto. Quizás la revista en que aparecerá está secretamente financiada por NASA. “¡Ojalá!”, imagino exclamar a mi editor.

Es razonable pensar que, una vez que alguien ha logrado dar una explicación a las denuncias que hace la teoría de conspiración, nuevas versiones de ésta requerirán argumentos más sofisticados. No ocurre así. Aunque cada década más o menos ve resurgir este tema, los argumentos son consistentemente los mismos. Esto provoca pérdida de interés por parte de la gente de ciencia, de manera que quienes defienden la teoría ocasionalmente disfrutan una sensación de victoria que no está apoyada en la solidez de sus argumentos sino en el aburrimiento que un debate aparentemente sin propósito produce.

¿Sirve para algo este debate?

Bien tomado, sí. El director de TauZero que perseverantemente me acosó por largos meses para que terminara este artículo lo hizo en base a mi memoria de haber usado este tema como actividad educativa en un taller para niñ@s en España. Igual que entonces, creo que el tema tiene mucho potencial para enseñar conceptos de ciencia, filosofía e historia en el salón de clases. No creo que haya algo que descubrir si nos interesa por la posibilidad de una conspiración, pero creo que un efecto positivo de este debate es que resume numerosos hechos que, en contraste con nuestra experiencia cotidiana, son contraintuitivos y cuya correcta explicación nos fuerza a aprender o repasar varios conceptos de las ciencias naturales.

Opino que es crucial para construir una sociedad justa que la ciencia no sea una especie de arte oscura que practiquen unas pocas personas iniciadas, sino algo que se inserte en la vida cotidiana, que forme parte de las herramientas de análisis con que intentamos comprender el mundo. Esto nos volverá participantes críticos y empoderados en aquellas discusiones que cada época necesita y cuya resolución finalmente nos afecta a tod@s. Así como muchas veces ha llegado alguien a mi casa tratando de persuadirme de la importancia de aceptar al dios A, B o C para salvarme, me hubiera gustado que alguna vez golpeara a mi puerta alguien que hablara de la necesidad de aprender ciencias ambientales para salvarnos de problemas climáticos globales que son inminentes. Sin necesidad de organizar un apostolado, pienso que quizás curiosidades como éstas abiertas por la teoría de la farsa lunar abren insospechados caminos por los cuales un mayor número de personas que de otro modo no se interesarían por la ciencia llegarán a saber algo de Óptica, de Mecánica, de Química, y, ¡qué necesario!, de Filosofía, particularmente de aquella que nos enseña a razonar correctamente.

Notas
(1) Que es, por cierto, una contradicción, ya que sin un “a” ante “Man” la frase se traduce como “Éste es un pequeño paso para la humanidad, un salto gigante para la humanidad”. Esta omisión ha sido reconocida por Armstrong. Años de sólido entrenamiento y una fortuna en tecnología no previnieron que las primeras palabras de un ser humano en un cuerpo planetario distinto a la Tierra fueran una incongruencia.

(2) A veces hay confusión sobre lo que científicamente se considera una “explicación”. No se trata de poder decir específicamente qué es lo que produjo cierta extraña imagen en la fotografía que tomó una persona. Científicamente, una explicación puede ser producir fotografías o grabaciones de calidad similar pero producidas en base a fenómenos naturales conocidos. El razonamiento es que si puedo producir una imagen B cualitativamente similar a la imagen A, sabiendo que la imagen B capturó un fenómeno conocido, entonces la existencia de la imagen A no es prueba de la existencia de un fenómeno desconocido. Esto se relaciona estrechamente con la Navaja de Ockham, que discuto luego.

(3) Lo cual es una pena. El común desprecio a estos tópicos por parte de quienes trabajan en el área de ciencias físicas es comprensible por la estructura parcelada del conocimiento contemporáneo, que nos fuerza a una deplorable ignorancia de áreas ajenas a aquellas a cuyo desarrollo nos dedicamos. Creo que a una persona naturalista, que fuera profundamente amante de la ciencia y el conocimiento más que sólo de la física, seguramente se le abriría un apetito voraz por todo lo que presumiblemente hay de útil para la psicología y la sociología en el tema OVNI, aún cuando dudo que haya algo de interés para una persona seriamente interesada en la búsqueda de civilizaciones extraterrestres.

(4) Aquí estoy usando la palabra creer para designar el acto de aceptar un hecho sin prueba y sin posterior cuestionamiento. La fe en cualquier dios es un ejemplo de creer, pero también lo es aceptar la validez de la lógica o el asumir algunos axiomas como base de las matemáticas.

(5) Un ejemplo dramático de esta clase de dilema se tiene en el debate entre creacionismo y evolución. ¿Qué es más “simple”: un universo que se origina en oscuros procesos físicos y químicos cuya naturaleza exacta es aún materia de especulación científica, o un universo en el cual una inteligencia creadora pone en marcha todo cuanto conocemos más o menos en el estado en el que lo vemos hoy en día? Planteado así, la segunda opción se hace atractiva y de hecho lo es para un gran número de personas. Personalmente creo que tal discusión debiera pasar previamente por el filtro de falsabilidad, que he explicado en otro artículo, y que deja al creacionismo en una categoría de teoría no científica, pues está formulada de tal modo que deja muy poco material expuesto a posibles experimentos que la refuten. Eso no la hace más correcta, sino simplemente más cercana a un artefacto lógico, el equivalente mental de una ilusión óptica. Sus proponentes de todos modos no suelen tener mucho interés en buscar formas de que su teoría sea refutada sino en persuadir a otras personas de que sus creencias son correctas sin importar la evidencia en contra. ¡Eso es lo que hace absurdo pensar que el creacionismo debiera enseñarse en ramos de ciencia como algunas iglesias han de vez en cuando propuesto!

(6) Tomada de http://www.alien-ufos.com

(7) La historia completa es que este efecto de bandera arrugada no pasó desapercibido para los astronautas, a quienes les gustó como lucía. De ahí en adelante la bandera intencionalmente la posaron para que pareciera flamear.

(8) Me encantaría ver discutir a quienes observan con tanta suspicacia las fotos tomadas por las misiones Apollo con las personas que miran con equivalente credulidad las fotos que son “prueba” del fenómeno OVNI. A pesar de que la aplicación de criterios de calidad es increíblemente dispar en un caso y otro, es interesante descubrir que en un buen porcentaje ¡son las mismas personas!