Einstein y...J. Robert Oppenheimer

A Julius Robert Oppenheimer se le recuerda como el padre de la bomba atómica. Un físico brillante a la par que excelente tecnócrata, Oppenheimer organizó la parte científico-técnica del Proyecto Manhattan. Antes de eso, ya era conocido por sus trabajos en mecánica cuántica y astrofísica, aplicando las ecuaciones de Einstein a la evolución de las estrellas. Su última etapa profesional la pasó en el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton, en el que su despacho estaba justo encima del de Einstein.

Einstein y Oppenheimer se cruzaron en multitud de ocasiones a lo largo de sus vidas, encontrándose en varias conferencias científicas, pero Oppenheimer era de una generación más joven de físicos (era 25 años más joven que Einstein), una que ya fue educada después de la revolución de las teorías de la relatividad y la mecánica cuántica. Oppenheimer usó como si tal cosa ambas en su estudio del interior de las estrellas. No fue parte de los esfuerzos para descubrir las matemáticas tras las ideas como lo fue Einstein, por lo que desde el punto de vista de Oppenheimer, Einstein era más una persona digna del mayor respeto, reconocimiento y consideración que alguien que pudiese contribuir activamente a la ciencia.

Oppenheimer nació en los Estados Unidos pero, tras estudiar en Harvard, se decidió por marcharse a Europa a completar su formación, primero a Cambridge y después a Gotinga, donde consiguió su doctorado bajo la dirección de Max Born. Regresó a Estados Unidos para ser profesor en la Universidad de California en Berkeley. Cuando comenzó la Segunda Guerra Mundial fue reclutado para dirigir el desarrollo de la bomba atómica, convirtiéndose en el director del Proyecto Manhattan. Después de la guerra, aterrizó en Princeton como director del Instituto de Estudios Avanzados, donde una guardia militar vigilaba permanentemente la caja fuerte de su despacho.

Cuando llegó de visita en 1935, Oppenheimer, al igual que Einstein en su momento, se burló de la estirada ciudad universitaria y sus “lumbreras solipsistas brillando en una desolación separada e impotente”. Einstein, en el Instituto desde 1933, no escapó a las críticas: “Einstein está completamente chiflado”. En esa época, la comunidad de físicos se mostraba abiertamente desdeñosa con la obsesión de Einstein por encontrar una alternativa a la teoría cuántica, y Oppenheimer estaba de acuerdo. Einstein, por su parte, encontró que Oppenheimer era un “hombre de inusual capacidad con una educación amplísima”.

Durante la Segunda Guerra Mundial los dos físicos no habían tenido contacto entre sí, ya que Einstein no había formado parte del proyecto de construcción de la bomba; el F.B.I. había decidido que era un riesgo para la seguridad por sus posibles vínculos comunistas. Einstein nunca fue miembro del Partido Comunista, pero, irónicamente, Oppenheimer sí. En 2002, 35 años después de la muerte de Oppenheimer, se tuvo acceso a cartas que muestran que perteneció al Partido Comunista Americano desde finales de los años 30 hasta principios de los 40.

Su mujer también había sido abiertamente miembro del Partido Comunista y había suficientes dudas sobre Oppenheimer durante la Guerra Fría como para hacerle sujeto de los infames juicios de la caza de brujas. El senador McCarthy convocó al físico ante el comité del senado en 1954. Cuando Einstein oyó la noticia, se rió diciendo que lo único que Oppenheimer tenía que hacer era llegar a Washington, decirles s todos que eran idiotas y volverse. Obviamente este era un consejo que no se podía seguir, y Einstein fue de los que unió su voz a la de otros científicos relevantes defendiendo la honorabilidad de Oppenheimer. A pesar del apoyo recibido, Oppenheimer perdió su autorización de seguridad de máximo nivel. De repente, no tenía permitido leer documentos sobre la bomba atómica que él mismo había redactado.

Su paso por el comité de McCarthy no afectó a su trabajo y continuó siendo director del Instituto donde, a pesar de sus continuas desavenencias en cuestiones de física moderna, Einstein y Oppenheimer mostraban el uno por el otro un profundo respeto. Diez años después de la muerte de Einstein, Oppenheimer escribió un texto en recuerdo suyo que publicaría la UNESCO en una colección de ensayos titulada “Ciencia y síntesis”. En este ensayo Oppenheimer destacaba tanto la contribución de Einstein a la ciencia como al desarrollo de la bomba y a su lucha contra ella: “Su parte fue la de crear una revolución intelectual y descubrir más que cualquier otro científico de nuestro tiempo...la suya fue una voz levantada con gran peso en contra de la violencia y la crueldad dondequiera que las viese y, tras la guerra, habló con profunda emoción, y yo creo que con gran influencia, acerca de la suprema violencia de estas armas atómicas”.

Rayos, truenos y antimateria.

Diseñado para escudriñar los cielos a miles de millones de años luz de distancia más allá del Sistema Solar a la búsqueda de rayos gamma, el Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi ha recogido una sorprendente serie de señales proveniente de la Tierra. Durante sus primeros 14 meses de operación el Fermi ha detectado 17 destellos de rayos gamma asociados a tormentas terrestres, y algunos de estos destellos contenían una inesperada firma de antimateria.

Durante dos recientes tormentas eléctricas, el Fermi recogió emisiones de rayos gamma de una energía que sólo podía haber sido producida por la desintegración de positrones, la antimateria de los electrones. Estas observaciones son las primeras de su clase encontradas en una tormenta eléctrica. El hallazgo fue anunciado por Michael Briggs de la Universidad de Alabama en Huntsville (EE.UU.) el pasado 5 de noviembre en el Simposio Fermi 2009.

Los 17 destellos de rayos gamma detectados por el Fermi se produjeron justo antes, durante e inmediatamente después de rayos, según el seguimiento hecho por la Red Mundial de Localización de Rayos.

Durante las tormentas eléctricas observadas por otras naves espaciales, los electrones energéticos que se mueven hacia la nave desaceleraron y produjeron rayos gamma. La inusual firma del positrón vista por el Fermi sugiere que la orientación normal para un campo eléctrico asociado con la tormenta eléctrica se invirtió de alguna forma. No se sabe aún cómo esta inversión se puede producir. Lo que está claro es que en las tormentas ocurren muchas cosas interesantes que desconocemos.

Dónde buscar vida inteligente (fuera de la Tierra).

Cuando los científicos buscan mundos habitables más allá de la Tierra, no saben necesariamente qué buscar. Un nuevo estudio de Daniel Whitmire y John Matese de la Universidad de Louisiana en Lafayette (EE.UU.) ha encontrado que el lugar más probable en el que se puede encontrar vida inteligente en la galaxia es alrededor de estrellas con aproximadamente la masa del Sol, y temperaturas superficiales entre 5.300 y 6.000 Kelvin; de hecho estrellas muy similares a nuestro propio Sol. Esto, que parece muy obvio, en realidad no lo es. Las conclusiones se publican en Astrobiology.

Las estrellas como el Sol son de hecho una minoría en la galaxia: el 93% de las estrellas de la Vía Láctea son menos masivas, menos luminosas y más frías que el Sol. Lo que los investigadores han encontrado es que aunque la típica estrella en la galaxia pesa entre una décima parte y la mitad de la masa del Sol, la vida es más probable que se encuentre alrededor de una variedad menos usual de estrellas, en la que se encuentra la nuestra.

Para hacer este cálculo, Whitmire y Matese combinaron modelos de cómo se forman los planetas con datos sobre la distribución de las estrellas en la galaxia como una función de la masa. Los modelos planetarios muestran cuándo es más probable que los planetas se formen en la zona habitable, la región alrededor de una estrella en la que un planeta tendría las condiciones justas para la vida: ni muy cerca porque su superficie estaría hirviendo, ni muy lejos ya que estarían demasiado fríos.

En general, las teorías de formación de planetas predicen que cuanto más masivas son las estrellas más probable es que tengan planetas en la zona habitable. Pero esta ventaja de las estrellas más grandes se ve contrarrestada por dos hechos: las estrellas más masivas son menos abundantes y su vida es más corta. Esto hace más difícil encontrar estrellas muy masivas que hayan vivido lo suficiente como para que le haya dado tiempo a una forma de vida compleja a desarrollarse.

Los investigadores ponderaron estos factores para calcular la distribución de estrellas en función de la probabilidad de albergar vida compleja y pensante. La distinción entre planetas habitables y planetas que albergan vida inteligente se basa en el hecho de que la vida inteligente requiere que la vida de la estrella sea mayor que el tiempo que necesita la estrella para evolucionar. Por ejemplo, para surgir nosotros en un planeta como la Tierra, la estrella ha tenido que vivir más de 4.500 millones de años.

Ciertamente las estrellas como el Sol parecen poseer el equilibrio adecuado: tienen masa suficiente como para que sea probable que tengan planetas habitables, pero es lo suficientemente baja para que vivan lo suficiente como para que evolucione la vida inteligente, y, además, no son extremadamente escasas. Según los cálculos de Whitmire y Matese el 10 por ciento de las estrellas de la Vía Láctea entrarían en esta categoría. Esto significa que habría 10.000 millones de estrellas candidatas, sólo en la Vía Láctea.

Estos resultados contradicen la idea de que la vida inteligente sería extremadamente rara, según expuso Brandon Carter en los años 80 basándose en el llamado principio antrópico. A este respecto conviene recordar el trabajo de Ćirković, que con el trabajo de Whitmire y Maltese se nos antoja una buena tenaza con la que romper las ideas de Carter.

Referencia:

Whitmire, D., & Matese, J. (2009). The Distribution of Stars Most Likely to Harbor Intelligent Life Astrobiology, 9 (7), 617-621 DOI: 10.1089/ast.2008.0272

La evolución en un tubo de ensayo en tiempo real.

Según informa la revista Nature en portada, se ha conseguido, por primera vez, seguir la pista a mutaciones genéticas específicas, producidas en sólo unas pocas generaciones, que permiten a una bacteria responder a los cambios ambientales. Este trabajo lo firma un equipo internacional encabezado por Hubertus Beaumont, de la Universidad de Leiden (Países Bajos) y en el que participa Paul Rainey de la Universidad Massey (Nueva Zelanda).

Diversos estudios han mostrado que las bacterias pueden cambiar su fenotipo (cómo se expresa su carga genética en función del ambiente) en uno y otro sentido para sobrevivir en nuevos ambientes. Así, por ejemplo, muchas bacterias cambian su carga de antígenos cuando invaden un huésped, en un intento de burlar sus defensas. Estos cambios en el fenotipo no siempre tienen éxito, pero aumentan las probabilidades de tenerlo. Es lo que se conoce como cubrir las apuestas. Un ejemplo del mundo vegetal nos puede ayudar a entenderlo: las plantas suelen germinar sus semillas en un determinado momento del año, si están bien adaptadas al entorno este momento suele coincidir con la temporada húmeda; pero, ¿qué hacen algunas plantas de zonas desérticas? Cubrir las apuestas, es decir, no se lo juegan todo a una mano, y germinan sus semillas al azar con lo que aumentan la probabilidad de que en una de esas germinaciones encuentre humedad.

Esta estrategia de cubrir las apuestas es muy simple, pero recoge la esencia de la evolución. La selección natural en estos entornos inciertos hace que el organismo desarrolle rasgos protectores. ¿Cómo emerge exactamente esta adaptabilidad fenotípica? Esta es la pregunta a la que dan respuesta Beaumont et ál.

Con objeto de observar cómo evoluciona la cubrición de apuestas, los investigadores se centraron en la observación de Pseudomonas fluorescens, una bacteria común con forma de barra [en la imagen en su entorno natural, la raiz de una planta], en un nuevo tipo de ambiente. Es sabido que la bacteria crece bien en el tubo de ensayo cuando éste ha sido convenientemente agitado de manera que el oxígeno circula bien por el cultivo. El nuevo ambiente consistió, en vez de agitar el tubo, algo a lo que la bacteria está bien adaptada, en permitir que la bacteria creciese en tubos sin agitar (pobres en oxígeno).

Como era de esperar algunas bacterias se adaptaron al nuevo entorno, formando colonias con una morfología arrugada, en oposición a la habitual lisa. El equipo identificó estos nuevos tipos de colonia en el tubo de ensayo y los transfirieron a nuevos tubos, repitiendo el proceso 15 veces para seleccionar las nuevas variaciones. Finalmente, la bacteria desarrolló la capacidad de cambiar rápidamente su fenotipo entre “arrugado” y “liso” para enfrentarse a distintos ambientes. Un rasgo tan importante para la supervivencia apareció en unas pocas generaciones.

¿Qué había cambiado genéticamente en las bacterias? Los investigadores secuenciaron el genoma de la bacteria evolucionada y localizaron todas las mutaciones que habían surgido y que podrían contribuir a este nuevo rasgo. El equipo terminó identificando 9 mutaciones que diferenciaban a las bacterias que cubrían sus apuestas de sus ancestros. Consiguieron identificar una mutación específica como la responsable de permitir que el fenotipo pudiese cambiar entre distintas morfologías, mientras que las otras mutaciones eran esenciales para el crecimiento del nuevo tipo de bacteria.

Estos resultados sugieren que la estrategia de cambio de fenotipo puede evolucionar fácilmente y podría ser una de las soluciones evolutivas más primitivas para la adaptación de la vida a entornos fluctuantes.

Referencia:

Beaumont, H., Gallie, J., Kost, C., Ferguson, G., & Rainey, P. (2009). Experimental evolution of bet hedging Nature, 462 (7269), 90-93 DOI: 10.1038/nature08504

Lo que las fotos del facebook dicen de ti: juicios de personalidad basados en la apariencia.

En una época dominada por las redes sociales en las que las fotografías están presentes en todas partes, parece importante saber que la exposición de nuestra imagen tiene un coste: que nos conozcan más de lo que suponemos. En efecto, la primera impresión que se tiene de una persona al ver una fotografía suya cuenta, y mucho, a la hora de formarse una idea, muchas veces acertada, sobre su personalidad. Al menos este es el resultado de un estudio publicado en el Personality and Social Psychology Bulletin, cuya autora principal es Laura Naumann, de la Universidad de California en Berkeley (EE.UU).

A un grupo de voluntarios se le mostró un conjunto de fotografías de cuerpo entero de 123 personas desconocidas. Las personas de las fotos aparecían bien en una pose controlada (expresión facial y corporal neutras) bien posando naturalmente. A los voluntarios se les pedía que valorasen la personalidad de los sujetos de las fotos según 10 rasgos: extraversión, amabilidad, responsabilidad, estabilidad emocional, apertura, simpatía, autoestima, soledad, religiosidad y orientación política. La precisión de los juicios se evaluaba comparándolos con el valor resultante de agregar las autoevaluaciones de las personas de las fotografías con las hechas por otras tres que las conocían bien (este agregado se considera el método más preciso para la evaluación de la personalidad).

Los resultados fueron realmente llamativos. Incluso cuando vieron las fotografías de la pose controlada, los observadores fueron capaces de juzgar con precisión algunos de los rasgos de personalidad más importantes, como la extraversión o la autoestima. Pero en estas condiciones la mayoría de los rasgos eran difíciles de estimar. Ahora bien, cuando los observadores vieron a la gente en fotografías donde actuaban siendo ellos mismos (como las que se pueden ver en facebook o tuenti), en las que sonríen, se muestran serios, o posan a su manera, los juicios eran precisos, en promedio, en 9 de los 10 rasgos (esto no quiere decir que observadores individuales no cometieran graves errores con personas concretas).

Se sabe desde hace mucho que la gente saca conclusiones sobre los demás basándose en muy poca información, pero lo que llama la atención de estos resultados es que esas conclusiones, basadas en algo tan simple como una fotografía, tienen un punto de verdad.

Sabiendo esto, se puede elegir alterar la propia imagen de determinada manera, ya sea para reafirmar la identidad o para adaptarla a la impresión que otros queremos que tengan de nosotros.

Referencia:

Naumann, L., Vazire, S., Rentfrow, P., & Gosling, S. (2009). Personality Judgments Based on Physical Appearance Personality and Social Psychology Bulletin DOI: 10.1177/0146167209346309