La Química de la Ciencia

La Química de la Ciencia
¿Cómo se juega a ser un científico?
Sebastián Kozuch
Índice
Introducción ........................................................................................
Capítulo α (alfa) - La Recóndita Ciencia ...............................................
¿QUÉ ES LA CIENCIA? ...........................................................................
EL MÉTODO CIENTÍFICO .........................................................................
PAULING VS. MULLIKEN ........................................................................
¿QUÉ ES LA QUÍMICA? ..........................................................................
Capítulo β (beta)- La Insondable Filosofía Científica ...........................
DIBUJANDO LA LÍNEA ROJA ....................................................................
CIENCIA Y RELIGIÓN, UN DEBATE OBLIGADO ...............................................
REVOLVIENDO REVOLUCIONES ................................................................
MACRO Y MICRO REVOLUCIONES POR MACRO Y MICRO REVOLUCIONARIOS .......
CÓMO SÉ QUE SÉ LO QUE SÉ ...................................................................
LA NUEVA LÍNEA ROJA ...........................................................................
MARCANDO LÍMITES A LA LÍNEA ROJA .......................................................
PEQUEÑO GLOSARIO EPISTEMOLÓGICO .....................................................
¿EXISTEN DE VERDAD LOS ÁTOMOS Y LAS MOLÉCULAS? ................................
Capítulo γ (gama) - La Enigmática Comunicación Científica ................
PUBLICANDO PAPERS ............................................................................
REVISIÓN POR PARES (“PEER REVIEW”) .....................................................
UN POCO DE HISTORIA ..........................................................................
DE LA CIENCIA HACIA AFUERA .................................................................
JUGANDO AL DESCONFIADO ....................................................................
EL QUÍMICO ESCÉPTICO .........................................................................
Capítulo δ (delta) - La Lóbrega No-Ciencia ..........................................
LA CIENCIA BASURA ..............................................................................
LA CIENCIA MARGINAL ...........................................................................
LA PSEUDO CIENCIA ..............................................................................
¿QUÉ ES UN CATALIZADOR? ...................................................................
Capítulo ε (épsilon) - La Ciclópea Dicotomía Científica .......................
YIN-YANG EN EL TUBO DE ENSAYO ...........................................................
QUÍMICA, QUÍMICOS, DROGAS Y DROGADICTOS ..........................................
MATANDO AL BICHO DE LA CONCIENCIA ....................................................
¿QUÉ ES LA QUÍMICA CUÁNTICA? ............................................................
Capítulo ζ (dzeta) - Las Furtivas Curiosidades Científicas ....................
SI YO FUERA RICO… .............................................................................
SÍNDROME DE FRANKENSTEIN .................................................................
SI YO FUERA RICO… (PARTE II) ................................................................
DEMOCRACIA VS. CIENCIA .....................................................................
SERENDIPIA Y OTRAS YERBAS ..................................................................
1
2
2
4
7
7
9
9
10
11
13
15
16
18
19
21
23
23
24
25
28
29
31
33
33
35
37
39
42
42
44
45
46
52
52
53
55
57
58
Introducción
Con el lema “Química - nuestra vida, nuestro futuro”,
2011 fue declarado por las Naciones Unidas el Año
Internacional de la Química. La intención de esta
declaración reside en el interés por concientizar a la gente
de la importancia de esta disciplina en el desarrollo
humano. Básicamente, la idea es mostrar que “química”
no es una mala palabra.
Este libro aparece un poco retrasado, habiendo ya
terminado el 2011. Sin embargo apostaría a que la
enorme mayoría de la población mundial no tiene aún
conciencia del valor de la química en la sociedad
moderna. Apostaría a que casi nadie se dio por enterado
de que el Año de la Química estaba transcurriendo.
Existe una desconexión entre la gente y el mundo
científico, y un desconocimiento de fondo del modo de
obrar de los investigadores. Este libro no lo podrá
remediar, pero tal vez de un paso en la dirección correcta.
No es un texto acerca de avances científicos, ni de un
tema específico de la ciencia, ni de sus conceptos más
extravagantes. Este libro trata del modo de pensar de las
ciencias exactas y naturales (con especial énfasis en la
química) y del modo de comportarse de los científicos.
También intenta explicar cómo se tratan entre sí los
investigadores, cómo se tratan los científicos con la gente
fuera del área académica, y cómo la gente juzga (o
prejuzga) a la ciencia.
Se los voy a poner en palabras más “familiares”. Yo
soy químico de profesión, y espero tener una larga y
próspera vida académica. Nunca me resultó sencillo
explicar exactamente en qué trabajo ni el modo en que lo
hago, simplemente porque la ciencia no es sencilla. Cada
vez que visitaba a mis abuelos, mi abuela me interrogaba
sobre los cómo, los qué y los por qué de mis labores. Me
miraba profundamente, poniéndose los anteojos como si
eso la fuera a ayudar a entender mejor lo que le decía. Le
contaba de átomos y moléculas, de reacciones químicas,
de experimentos y teorías. Tengo la sensación que nunca
me entendió, pero esa no era razón para que no siga
intentando entenderme. Y cada vez que nos veíamos ella
volvía a preguntarme, siempre con cara curiosa y con las
mismas palabras: “pero decime exactamente, ¿qué es lo
que haces en tu trabajo?” En definitiva, este libro está
dedicado a todos los abuelos que tratan de entender en
qué se metieron sus nietos y para todo aquel que desee
captar un pedacito de la vida del científico.
Dentro de mis capacidades pedagógicas trato de
alcanzar en el texto profundos conceptos científicos, pero
siempre explicándolos para todo público. Esto no me
resultó una tarea fácil en absoluto, por lo que mi
admiración por los divulgadores científicos creció
enormemente al tratar de caminar en sus zapatos.
Hay un concepto fundamental que debería explicar
antes de comenzar propiamente con el libro: la estructura
de los átomos y moléculas. De manera muy resumida, los
átomos están formados por partículas subatómicas
(protones, neutrones y electrones). Los protones (de
carga eléctrica positiva) se encuentran junto con los
neutrones (sin carga eléctrica) en el centro de los átomos
formando el núcleo atómico, ocupando un volumen
minúsculo del espacio total que ocupa el átomo. A su
alrededor se encuentran en constante movimiento los
electrones, partículas negativas mucho más livianas que
las anteriores. Al ser negativas son atraídas por las cargas
positivas de los protones, impidiendo que el átomo se
desarme. La forma en que se ubican los electrones sigue
reglas muy estrictas y muy complejas, que se explican por
medio de la mecánica cuántica (ya hablaremos de ello).
Cuando juntamos dos átomos puede ocurrir que los
electrones se reorganicen en el medio de los dos núcleos,
atrayendo a los átomos entre sí. Esto forma una “unión
química”, o sea dos átomos pegados. Cuando esto sucede
se forma lo que se llama una molécula, un grupo de dos o
más átomos unidos en una estructura muy estable.
Listo. Con esto ya tienen suficiente información como
para entender el resto. Lo único que me queda es dar mis
agradecimientos a mi familia que actuó como crítica,
editora e ilustradora de estas páginas. A mi padre y mi
esposa por darme su visión del manuscrito, a Mario
Burman por peinar los errores técnicos y a Mirta
Marienberg-Kozuch por su trabajo artístico con los
dibujos.
1
Capítulo α
La Recóndita Ciencia
¿QUÉ ES LA CIENCIA?
La ciencia es un mecanismo buscador de patrones.
Busca la raíz inherente de la realidad, las reglas que
dibujan la pintura que observamos, las líneas de flujo del
mapa de nuestra existencia, el pulso de las venas abiertas
del universo.
En palabras menos metafóricas, la ciencia busca
respuestas a preguntas tales como:
¿Qué hace que el Luminol detecte manchas de sangre
en estudios forenses?
¿Qué ecuación gobierna la velocidad de la combustión
de la nafta?
¿Qué fuerzas mantienen la consistencia y viscosidad
del aceite?
¿Por qué para sintetizar ácido acetil-salicílico (también
conocido como aspirina) se necesita una gota de ácido
sulfúrico?
¿Qué efecto le da sabor al azúcar y aroma a la rosa?
Hay reglas en la naturaleza que marcan el
comportamiento de cada sistema, de cada objeto, de
cada fuerza y de cada individuo.
Estas reglas forman patrones de comportamiento en
todo lugar y en todo momento, como por ejemplo que los
árboles crecen para arriba y las frutas caen para abajo.
Entender esas reglas y patrones es el primer gran desafío
científico. Saber aprovecharlos el segundo.
¿Se puede definir algo tan complejo como la ciencia?
Se puede, pero no es fácil. Es como tratar de definir
cuándo termina el río y empieza el mar. Las fronteras son
construcciones humanas dentro de un continuo de grises,
y la ciencia tiene grises por donde la miremos. Pero
definir qué es y que no es ciencia es tan importante como
complejo. Es lo que los filósofos de la ciencia (los
epistemólogos) llaman el criterio de demarcación.
¿Por qué es tan importante esta demarcación si, como
dijimos, esto es solo una construcción humana y no algo
natural? Simple, hay plata de por medio, hay verdades y
mentiras, hay vida o muerte.
mitad de la población del mundo alguna vez en su vida (y
a algunos nos acompaña permanentemente). El doctor
tiene que decidir qué hacer. Cortar la cabeza elimina la
caspa, pero un remedio se caracteriza por dar resultados
más positivos que los posibles efectos secundarios, así
que la guillotina queda descartada. Entonces se buscan
posibles tratamientos, los cuales de acuerdo con las
publicidades son todos fantásticos. Hay champús y
lociones de todo tipo y color. Pueden contener sulfuro de
selenio, aceite de coco, ketoconazol, vinagre de manzana,
piroctonaolamina, alguna mezcla de hierbas tibetanas… la
lista es enorme. Sería lógico que haya algún método para
obtener la solución más racional y correcta a este crítico
problema de la caspa. ¡Esa solución existe! Es cuestión de
revisar los estudios científicos de cada uno de estos
tratamientos: el que dio mejores resultados en la mayor
proporción de gente es el que más probablemente
funcionará también en nuestro cuero cabelludo. El doctor
receta finalmente ketoconazol, un remedio efectivo sin
efectos secundarios. El malvado hongo de la caspa está
perdiendo la batalla. Nuestra cabeza está siendo liberada,
gracias a la ciencia.
El hospital tiene una cierta cantidad de dinero, con la
cual tiene que curar al mayor número de personas. Para
los centros de salud un buen manejo económico es una
cuestión no solo de plata, sino también de vida o muerte.
Aplicar tratamientos de dudosos resultados sería
malgastar el dinero y jugar con la salud del paciente, por
lo que saber reconocer qué investigaciones son serias y
honestas no es sólo un asunto filosófico.
La ciencia en su correcta utilización es eso,
simplemente investigaciones serias y honestas.
Seguramente imperfecta, francamente criticable, pero la
ciencia está en una continua búsqueda de la verdad, del
conocimiento y de la solución a nuestros problemas.
¿Alguna vez se preguntaron qué diferencia hay entre
medicina “tradicional” y medicina “alternativa”? La
medicina alternativa es la que no fue estudiada
seriamente, o fue investigada y dio resultados negativos.
Si hubiera dado resultados positivos, inmediatamente los
médicos “tradicionales” la hubieran adoptado. ¿Alguna
vez se preguntaron qué diferencia a la astrología de la
Imaginemos que llegamos a un hospital con un serio
problema. Nos ponen en la camilla, nos revisan y nos dan
un diagnóstico. Supongamos, hipotéticamente, que este
diagnóstico es un caso severo de caspa crónica resistente.
Tal vez no sea una enfermedad mortal, pero le sucede a la
2
astronomía? No importa de dónde la tomemos, la
astrología no es consecuente con ninguna observación,
estudio o análisis hecho de manera seria y honesta.
¿Alguna vez se preguntaron qué diferencia al tarot, fengshui, ufología, diseño inteligente, flores de Bach y otras
creencias; de la neurobiología, la oceanografía, la
cosmología o la mecánica cuántica? ¿Qué diferencia a la
ciencia de las pseudo-ciencias?
Esto merece una larga respuesta, ya que depende
totalmente del dichoso criterio de demarcación. Para
contestar estas preguntas, vamos a ver primero algunas
(de las muchas) definiciones de la ciencia.
La ciencia es:
Un emprendimiento intelectual para una
comprensión del mundo natural y social: Esta
definición apunta a uno de sus objetivos
principales: entender al mundo y entendernos a nosotros.
Es una descripción tan importante como limitada que no
demarca qué es y qué no es ciencia, ya que podemos
tratar de comprender al mundo haciendo meditación zen,
o se puede tratar de diseñar una nueva reacción química
sin emprender una búsqueda de la verdad del universo.
El cuerpo de conocimientos fundamentales
aceptados en la actualidad: O sea la información
que tenemos sobre los qué y porqué del mundo.
Está claro que la ciencia engloba conocimientos, pero esta
definición queda muy lejos de su espíritu central: inventar
y descubrir.
El desarrollo de avances tecnológicos
fundamentales: Si ya habíamos considerado la
comprensión del mundo (definición 1), y el
cuerpo de conocimientos (definición 2), debemos incluir
la ciencia aplicada, esa que hace que la televisión llegue al
living, los plásticos a los objetos y los cohetes a la luna. Si
bien se desdibuja la frontera con la tecnología, la realidad
es que por lo menos la mitad de la ciencia actual entra en
esta categoría.
La comunidad de científicos, con sus costumbres
y su estructura social: Fantástica definición.
Quiere decir que la ciencia es lo que hacen los
científicos. Un poco redundante, pero si lo vemos en
profundidad es una buena definición sociológica. Así
como las leyes las hacen los legisladores, los balances los
contadores y las recetas los médicos y los cocineros, la
ciencia es el trabajo de los que trabajan con ella, la labor
de quienes recibieron el diploma de químicos, físicos o
biólogos. De igual manera, con esta definición no vamos a
llegar a ningún lado.
Un método de pensamiento, aprendizaje y
conocimiento (el método científico) para
obtener resultados verificables a partir del
razonamiento lógico y la observación de hechos
naturales: He aquí la clave. Se trata de seguir un método
estricto de trabajo, tratando de extraerle los secretos al
mundo natural para después aplicarlos. ¿Cuál es ese
método y en qué consiste? Tenemos todo este libro por
delante para intentar conocerlo. Pero antes, veamos la
última definición, esa que nos viene primero a la cabeza
cuando pensamos en los científicos.
Ciencia es lo que hace un personaje medio loco,
vestido con delantal blanco y totalmente
despeinado, moviendo grandes perillas o
mezclando líquidos fosforescentes y humeantes,
riéndose como una hiena de cosas que sólo él entiende,
trabajando en una isla desierta con la ayuda de su
inseparable y medio lento ayudante Igor, escuchando
constantemente “tocata y fuga” de Bach, mientras trata
de dominar o salvar el mundo por su propia cuenta.
Seamos sinceros. Lo
primero que se nos viene
a la cabeza cuando
pensamos en un científico
es en el estereotipo del
doctor chiflado de las
películas. Un genio, pero
totalmente desconectado
de la sociedad. Incapaz de
mantener una charla
normal con nadie, siempre encerrado en su laboratorio,
solo, y con un proyecto secreto con el cual revolucionará
al planeta. Pero por supuesto no sabe que su
investigación posiblemente traerá la destrucción del
mundo; puede ser una súper computadora que al final va
a intentar dominar a la humanidad, o la cura del cáncer
que sin querer nos convierte a todos en zombis, o la
fórmula para ser un playboy que termina transformando
al protagonista en un sádico Señor Hyde.
Vamos a ser directos. NO EXISTE UN CIENTÍFICO
COMO LOS QUE APARECEN EN LAS PELÍCULAS. Considerar
que los investigadores son como el profesor chiflado de
Jerry Lewis es tan ridículo como pensar que si vamos a la
selva nos encontraremos con la pantera rosa. Puede
haber algunas personas extravagantes en los laboratorios,
pero la mayoría cuando se saca el delantal se convierte en
una persona promedio.
3
Albert Einstein es probablemente la celebridad mayor
de las ciencias. La imagen más famosa de Einstein es la
siguiente:
En definitiva, y condensando todas las definiciones,
podemos decir que la ciencia es un emprendimiento
intelectual para una comprensión del mundo, los avances
tecnológicos y los conocimientos que esto genera, con la
estructura de la comunidad científica y utilizando el
método científico para obtener resultados.
EL MÉTODO CIENTÍFICO
Sin embargo esta foto del año 1951 fue tomada en la
época que Einstein ya estaba más allá del bien y del mal,
cuando los paparazzi lo perseguían como si fuera el
último galán de las películas. Si quieren conocer al Albert
que escribió la teoría de la relatividad, acá lo tienen:
¿De qué se trata este misterioso método que hace
que un trabajo sea científico y otro no? Hay reglas
básicas, como generar una hipótesis para tratar de
describir una serie de observaciones, diseñar
experimentos para probar si la hipótesis es correcta (o
probar si es incorrecta, que no es lo mismo), y ver si los
resultados se repiten siempre o si fue una observación
circunstancial. Veremos más de esto en profundidad,
pero antes hay que comprender que la base de la ciencia
es, antes que nada, sinceridad y honestidad intelectual.
Que no es perfecta, está más que claro. Quien dice
que la ciencia tiene una respuesta a cada pregunta, tiene
razón: casi siempre la respuesta es “no sé”. Veamos un
par de ejemplos:
¿Por qué no se implementa la energía solar como
fuente principal de electricidad, sabiendo que el poder de
Apolo es suficiente como para abastecer a todos los
microondas, heladeras y autos eléctricos de toda la
humanidad?
Esta foto es de 1904, un año antes del annus mirabilis
(año de los milagros), el año de la teoría de la relatividad.
Un poco más peinado y con la lengua retraída parece un
ser normal. Einstein siempre fue un personaje peculiar,
pero su liberación se fue dando lentamente. El proceso
evolutivo completo es:
1904
1921
1940
1951
Respuesta: Porque no conocemos, todavía, una manera
suficientemente barata y eficiente de convertir energía
lumínica en electricidad. No hay confabulaciones de
grupos petroleros ni complots de grupos transnacionales.
Simplemente la química y la física de materiales no saben
cómo lograr en paneles solares la efectividad que tienen
las centrales nucleares o de combustibles fósiles.
¿Por qué no hay cura para el cáncer?
Respuesta: Porque sabemos poco sobre él, y aunque
sepamos todo, eso no significa que sepamos
automáticamente el remedio. Si bien todos tienen la
misma característica básica, que es la multiplicación
descontrolada de ciertas células por haber sufrido una
falla en los controles de crecimiento, cada cáncer es un
mundo aparte. Tratamientos hay muchos, investigaciones
hay muchas, y sin embargo la probabilidad de contraer
cáncer en el mundo desarrollado es tan grande, que una
de cada tres personas lo sufrirán (en los países del tercer
mundo la muerte por enfermedades infecciosas impide
que el cáncer se manifieste en tan alta proporción).
4
¿Cómo empezó la vida en la tierra?
Respuesta: Para quienes creen que la teoría de la
evolución explica cómo, cuándo y por qué apareció vida
en nuestro planeta, se equivocan. Se equivocan
seriamente. La teoría darwiniana muestra solo el
mecanismo de evolución de los seres vivos a partir de
otros seres vivos. Pero la eterna incógnita de cómo nació
el primer ser vivo (conocida como la paradoja del huevo y
la gallina) no tiene respuesta. Hipótesis hay muchas; que
la vida arrancó de una sopa primigenia bajo la energía de
rayos eléctricos o ultravioletas, que proviene de
moléculas orgánicas caídas del cielo como meteoritos, o
de las aguas calientes y sulfuradas de los volcanes
submarinos. Hipótesis hay muchas, respuestas solo una:
no se sabe.
Podríamos preguntarnos: y si la ciencia no tiene todas
las respuestas, ¿para qué sirve? Ante esto me atrevo a
preguntar lo contrario: si una doctrina tiene todas las
respuestas, ¿para qué sirve? Quien sabe todo,
probablemente no sabe nada. Y quien sabe lo que no
sabe, sabe lo que tiene que aprender.
El secreto de la ciencia reside en la fuente de sus
respuestas. En otras palabras, si tenemos una pregunta,
una incertidumbre, un problema, ¿a quién consultamos?
¿Al sabio del pueblo? ¿Al oráculo y a la pitonisa? ¿Al libro
gordo de Petete? En la ciencia las preguntas se le
formulan a un ente más abstracto y a la vez más cercano:
la realidad.
¿Cómo hacemos un plástico más maleable?
Mezclamos y probamos. ¿Un poco más de peróxido en la
mezcla logró que sea más maleable? Entonces esa es una
solución. ¿Cura la vitamina C el resfriado común?
Ponemos a un par de miles de enfermos a tomar pastillas
de vitamina, a otro par de miles a tomar pastillas de
placebo y comparamos. La realidad nos marca las
respuestas y el destino de la ciencia.
¿Qué hacemos si en un libro dice que los peróxidos
ablandan los plásticos y en otro que los endurecen? Como
ningún libro o persona es una autoridad en ciencias, para
definir quién de los dos tiene razón, probamos. Hacemos
el experimento y así le consultamos a la realidad, la única
autoridad. Puede que uno de los libros tenga razón y el
otro no. Puede que ambos digan la verdad (por ejemplo si
en ciertos plásticos mayor concentración de peróxidos
ablande, y en otros plásticos endurezca). Y también
puede ser que ambos libros estén equivocados. Solo la
realidad tiene la última palabra.
Si yo argumento que una mayor concentración de
fosfinas hace más lenta la reacción de Suzuki, y en la
universidad de Bangkok, en el centro Max Planck en
Alemania, y en la universidad de Campinas en Brasil, les
da el mismo resultado, hay un mayor peso de mi
argumento, pues la realidad muestra repetidas veces que
tengo razón. Esto se llama reproducibilidad. ¿No pudieron
reproducir mis resultados? Mala suerte para mí; hay altas
probabilidades de que me haya equivocado en mis
experimentos.
Si en la clínica Mayo en los Estados Unidos hacen un
estudio a doble ciego sobre el efecto de un extracto de
cannabis sativa (marihuana) en el nivel de triglicéridos en
sangre y reciben que baja su concentración, pero en el
instituto Weizmann en Israel y en la universidad de
Beijing los estudios dan negativos, el estudio original no
fue reproducible. ¿Es ésta la prueba de que el
experimento original estuvo mal realizado? No
necesariamente. Puede que la muestra (el número de
personas testeadas) haya sido pequeña, y por lo tanto
pequeñas irregularidades (“outliers”, tal como un
paciente que se haya hecho vegetariano en la mitad del
estudio) pudieron haber afectado los resultados
originales. Puede ser que los extractos hayan sido de
diferente calidad en los diferentes estudios, con lo cual
necesariamente se obtienen diferentes respuestas. Puede
que los estadounidenses sean en promedio más sensibles
al cannabis que los chinos e israelíes. Mil cosas pudieron
pasar pero, en definitiva, la realidad mostró que los
resultados no son concluyentes. Cuantos más resultados
positivos, más viable es el resultado.
Nótese que la palabra “viable” no es lo mismo que
“verdad”. La verdad es (idealmente) absoluta, eterna y
perfecta. La viabilidad es, en palabras sencillas, lo más
cercano a la verdad que tenemos a partir de los datos y
hechos observados de la realidad. Por ejemplo, tomemos
el efecto invernadero causado por el dióxido de carbono
5
expelido por el consumo de petróleo y carbón. El estudio
de la atmósfera es de una complejidad inaudita, y sin
embargo gran parte de las estadísticas y de los estudios
realizados indican que el CO2 calienta la tierra al absorber
los rayos infrarrojos. Es un asunto todavía en disputa,
pero la realidad nos muestra que el más probable
causante del efecto invernadero seamos nosotros, los
humanos, al consumir combustibles químicos. Esta es la
respuesta más viable. Si algún día nuevas observaciones
apuntan a otros causantes, nos retractaremos y
buscaremos la respuesta más viable acorde a los nuevos
datos. Y esta es la faceta más interesante de la ciencia, la
retractabilidad, su capacidad de decir “lo lamento, nos
equivocamos; los datos viejos fueron insuficientes, pero
los datos nuevos nos dicen que la realidad es diferente”.
Cualquier persona que piense que “los médicos hoy dicen
una cosa y mañana dicen otra”, comprenden
perfectamente este concepto. La ciencia no solo es
falible, sino que además tiene la entereza de aceptarlo y
evolucionar según los nuevos datos que se extraen de la
realidad.
Todo esto es honestidad intelectual. Es sincerarse
diciendo y diciéndose “me puedo equivocar, y si lo hago,
lo admito”, o “mis ideas son solo hipótesis y hasta que no
las pruebo frente a la realidad no salgo a defenderlas”, o
“por más que todos los resultados me indican que la
teoría es correcta, siempre está la posibilidad de que haya
algo más allá de lo que mis experimentos indican”.
Sin embargo, no caigamos en la inocencia de creer
que un científico va a aceptar con naturalidad y entereza
que toda su hipótesis en la cual trabajó años debe ser
tirada a la basura. ¿Qué hace el investigador de la clínica
Mayo cuando en Israel y en China
niegan sus resultados sobre el efecto
del cannabis en los triglicéridos? ¿Se
retracta y acepta su derrota como un
caballero? ¿Viaja al oriente a asesinar
a sus competidores? ¿Hace una
campaña para convencer al público
de las ventajas del cannabis, así en las
próximas elecciones democráticas se
vota por la legalización de la
marihuana? No, no y no. Primero,
nadie se retracta sin luchar; un
caballero científico tiene confianza en
su trabajo y no lo va a descartar sin
fuertes motivos. Segundo, no asesina
a sus competidores; un caballero
científico sabe que el asesinato está
mal visto por sus colegas. Tercero, no
hace campaña para la próxima época
de elecciones; un caballero científico
sabe que la realidad no es
democrática y que a la naturaleza no
le importa la opinión de la mayoría.
Cuando hay discrepancias entre
los resultados de diferentes grupos
de investigación, lo que se hace es seguir investigando. Se
trata de mejorar los experimentos, de ampliar el número
de pacientes investigados, de realizar análisis con más
precisión y exactitud. Se trata de exprimir más a la
realidad para que libere más datos, pues con cuantos más
datos se cuente, más viable es una hipótesis con respecto
a la otra.
Hasta que los resultados de varios experimentos no
sean concluyentes, puede darse la extraña situación de
que se formen "fans" de una hipótesis o de otra. Es una
extraña situación para un grupo tal como el de los
científicos, de quienes nadie supondría este
comportamiento, más apropiado para una cancha de
fútbol.
De cualquier manera esto no es lo común para el
grueso de la investigación. Por un lado, la mayor parte de
la ciencia no es suficientemente trascendental como para
que surjan hipótesis contrarias; es más, la enorme
mayoría de la ciencia no es suficientemente significativa
como para que alguien se tome el trabajo de reproducir
los resultados con el fin de testearlos.
Investigar es extremadamente caro como para
malgastar los pocos fondos del laboratorio en algo que ya
otro estudió. Si uno intenta reproducir el resultado
obtenido por otro laboratorio, normalmente lo hace para
utilizarlo como punto de partida para continuar con otra
investigación. Supongamos que en Australia publicaron
un método fantástico y revolucionario para producir
epóxidos a partir de alquenos. En mi humilde laboratorio
de química orgánica no puedo darme el lujo de analizar y
estudiar paso por paso este método tal como se hizo en la
investigación original. Pero si esa reacción me es útil para
6
mi trabajo en síntesis, voy a confiar en los australianos y
voy a intentar aplicar los resultados finales de esta
epoxidación como herramienta. Toda investigación previa
puede ser un ladrillo más en el edificio de mi
investigación, y de esta manera indirecta se puede probar
la reproducibilidad de la técnica australiana.
Esta cuestión de ser un fan de una hipótesis en lugar
de otra contraria puede terminar siendo un absurdo, ya
que en muchos casos ambas hipótesis son dos caras de la
misma moneda. Esto fue lo que pasó en un famoso caso
dentro de la química cuántica, que incluyó a dos premios
Nobel, Linus Pauling y Robert Mulliken. Es la historia de la
batalla entre dos teorías que pretenden explicar y
predecir lo que sucede en la unión química, la fuerza que
hace que una molécula exista como tal y no se parta en
sus átomos correspondientes.
PAULING VS. MULLIKEN
Linus Pauling no solo era un gran científico, sino
también un excelente orador, un maestro de la
comunicación. Desarrolló la teoría de enlace de valencia,
que mostraba a la unión química como una mezcla
(cuántica) entre uniones covalentes e iónicas. En 1939
publicó el libro “La naturaleza de la unión química”, que
por varias décadas fue considerado la biblia de la química
cuántica. En 1954 recibió el premio Nobel por sus aportes
a la comprensión de esta unión química. No solo fue un
héroe por sus aportes científicos, sino también por su
activismo contra las armas nucleares, un “hobby” que le
significó un segundo Nobel, el de la paz.
Robert Mulliken no solo era un gran científico, sino
también un pésimo orador. Desarrolló la teoría de
orbitales moleculares, que mostraba la unión química
como una mezcla (cuántica) entre orbitales (especie de
“zonas permitidas”) esparcidos por toda la molécula, en
cada uno de los cuales se ubica un par de electrones. Este
concepto de electrones desparramados era muy diferente
al de enlace de valencia de Pauling, que ubicando a los
electrones justo entre los átomos simulaba la típica
noción de una unión por cada par de átomos. Lo
sorprendente era que la teoría fomentada por Mulliken
funcionaba de una manera fantástica. Era difícil de
digerir, pero con mayor poder de predicción y mucho más
fácil de calcular que el método de Pauling.
Lamentablemente Mulliken no sabía vender su trabajo y
fue totalmente eclipsado por la simpatía de Pauling.
Mulliken terminó recibiendo el Nobel de química doce
años después de Pauling, no gracias a su capacidad de
marketing, sino por las cualidades de su teoría (una vez
que el público pudo descifrarla).
Durante un tiempo hubo dos bandos. La hinchada de
“enlace de valencia” de Pauling y la de los “orbitales
moleculares” de Mulliken. La primera ganó los primeros
partidos, la segunda terminó ganando el campeonato.
Pero la realidad mostró otra cosa: ambas teorías, una vez
llevadas a sus límites de precisión, son totalmente
equivalentes. Son dos visiones convergentes, una más
cómoda conceptualmente, la otra más accesible
computacionalmente, pero que en el fondo, ¡son lo
mismo! Moraleja, antes de pensar qué teoría es más
viable, mejor asegurarse de que no estemos hablando de
lo mismo.
¿QUÉ ES LA QUÍMICA?
Ahora que tenemos una idea básica de la ciencia en
general, es hora de hacer el análisis de una ciencia
particular. Se puede considerar a la química como la
ciencia del medio, el jamón del sándwich entre la física y
la biología, ya que trata desde la fisicoquímica hasta la
bioquímica. Pero la química es una ciencia que se destaca
por sí misma, a pesar de ser menos mediática que sus
pares. Pasa que cuando se trata de divulgación científica,
vende mucho más contar sobre los misterios de lo
infinito, tal como la energía oscura, la partícula de dios (el
bosón de Higgs), o el Big Bang y el inicio del tiempo, o sea
el ámbito de la física. También son temas calientes en el
periodismo científico todo lo concerniente a la biología,
como la evolución, el descubrimiento de nuevas especies,
o la búsqueda de las raíces de la vida. La pobre química se
queda atrás en la espectacularidad de sus
descubrimientos. Y sin embargo…
Les hago un desafío. Piensen en cualquier cosa, lo que
se les dé la gana o lo primero que les venga a la mente.
Apuesto que hay química metida en eso que pensaron.
¿No me creen? Veamos. Si pensaron en:
La televisión: La pantalla de un televisor moderno tipo
LCD está basado en cristales líquidos (LCD = “Liquid
Crystal Display”), una sustancia entre el estado líquido y
sólido que puede cambiar sus propiedades ópticas con la
electricidad. El diseño de estas sustancias está dentro del
área de la química de materiales.
¿Qué hay para cenar?: La comida es química pura.
Desde el estudio del efecto de las moléculas del alimento
al cocinar o congelar, pasando por el análisis del
contenido de proteínas o grasas, o el control de
sustancias prohibidas y adulteraciones. La especialidad
que controla la calidad de la comida se llama
bromatología, y el estudio de los procesos que le suceden
es la química de los alimentos.
Sexo: Seguro es lo primero que pensaron. Está bien, el
sexo es un componente biológico extremadamente
7
poderoso, por lo cual lo raro sería no pensar en él. Si no
fuera tan seductor, la selección natural de las especies se
habría encargado de que el Homo Sapiens se extinguiera.
El sexo, como toda emoción, está manejada por señales
químicas (hormonas) que le dicen a las diferentes partes
del cuerpo como comportarse ante ciertas situaciones.
Algunas de las hormonas que entran en juego en este
caso son la testosterona, los estrógenos, la progesterona,
la oxitocina, la dopamina, etc. La investigación sobre
hormonas le corresponde a la endocrinología, que es
parte de la bioquímica.
Quiero matar a mi suegra: Un pensamiento totalmente
natural. La lista de sustancias químicas que pueden
cumplir este objetivo es grande. Cianuro, fosgeno,
arsénico, toxina botulínica… La toxicología se ocupa de
estudiar los efectos tóxicos de las moléculas, de cómo
curarse de las intoxicaciones y de cómo detectar con qué
veneno intentaste matar a tu suegra.
Esta caspa me está matando: La farmacología es el
área de la bioquímica dedicada al estudio de medicinas,
incluyendo al ketoconazol.
¿De qué color pinto la cocina?: La pintura es una
mezcla de sustancias que recubren una superficie con la
propiedad de absorber tonos
específicos de luz, dándole color a
la vida. La molécula de color se
llama pigmento y de su desarrollo
y síntesis se ocupa la química
orgánica, ya que normalmente son
moléculas basadas en átomos de
carbono, que tienden a unirse de
tantas maneras diferentes que la
química
orgánica
tiene
ya
identificadas
millones
de
sustancias diferentes, como los
plásticos, solventes, alcoholes,
remedios y otras moléculas bioactivas, y muchísimas otros
ingredientes indispensables en
nuestra vida.
Qué daría por estar en la playa:
El sol, el mar, la arena… y yo acá
trabajando. Pero me consuelo
sabiendo que la arena es un
silicato, formado por enormes
estructuras de silicios y oxígenos
fuertemente unidos. Así como la
química de los compuestos
basados en carbono es la especialidad de la orgánica, la
química de los compuestos basados en todos los otros
átomos es la química… inorgánica, por supuesto.
El tiempo está loco: Está bien, esto le toca a la
meteorología. Pero existen partes de la química
dedicadas también al clima: la química medio ambiental y
la llamada química verde. La primera se ocupa de las
reacciones que suceden en la atmósfera, como la
desaparición de la capa de ozono. La segunda tiene como
función purificar el planeta, diseñando procesos menos
contaminantes, como la generación solar de electricidad
o la producción de químicos sin desechos tóxicos.
Espero que con esto se hayan convencido de que
aunque no la veamos, la química siempre está. Es que el
mundo, incluidos nosotros, estamos formados por
moléculas de todo tipo, tamaño, color, y función. La
próxima vez que escuchen a alguien hablando de un
yogur, un champú o una gaseosa diciendo con tono
despectivo “¡esto está lleno de químicos!”, pueden
decirle con total sinceridad que sí, que es 100% moléculas
y por lo tanto es pura química.
8
Capítulo β
La Insondable Filosofía Científica
«¡O vitæ philosophia dux! ¡O virtutis indagatrix,
expultrixque vitiorum! ¿Quid non modo nos, sed omnino
vita hominum sine et esse potuisset? Tu urbes peperisti;
tu dissipatos homines in societatum vitæ convocasti.»
(¡O filosofía, guía de la vida! ¡O buscadora de la virtud y
expulsora de vicios! ¿Qué hubiera sido de nosotros y de
todas las épocas humanas sin ti? Tú has producido las
ciudades; tú has convocado a los hombres dispersos al
disfrute social de la vida.)
Cicerón (106 – 43 a.e.c.; senador, orador y filósofo romano)
Hablemos de filosofía, específicamente de la filosofía
de la ciencia, alias “epistemología”. Siendo un capítulo
filosófico, no pueden faltar algunas palabras en griego
antiguo. “Epistemología” proviene de ἐπιστήμη
(episteme), conocimiento, y λόγος (logos), estudio, es
decir que se trata del estudio del conocimiento y de
cómo lo adquirimos. Esto abarca un poco más de lo que
es estrictamente la filosofía de la ciencia, pero como no
soy filósofo no me atrevo a debatir más allá de mis
límites, o sea las ciencias exactas y naturales. Las ciencias
sociales tienen sus propias reglas de juego, por lo cual son
material para otro libro (que no seré yo quien lo escriba).
Asimismo las matemáticas, por ser una ciencia con raíces
más abstractas, no participan en la misma categoría que
el resto de las ciencias exactas. Veamos por tanto el
trasfondo de las ideas que hacen que estas ciencias que
nos ocupan hoy, sean científicas.
obras clásicas es en sí un tipo de observación, ya que se
dirige a nosotros por medio de los sentidos, la
observación científica es totalmente despersonalizada,
pues quien toma las mediciones lo hace desde un punto
de vista totalmente neutral, con el fin de anotar un
resultado y no de disfrutar la música. En este sentido
observaciones científicamente válidas podrían ser “el 60%
de la gente prefiere a Beethoven”, ya que se puede medir
a partir de una encuesta, o “Mozart tenía un estilo
netamente clásico”, ya que se pueden comparar sus
partituras con las estructuras de la música clásica.
Nótese que una frase puede probarse empíricamente
y sin embargo ser totalmente falsa. Por ejemplo, decir
que “Marte es un planeta verde” es una postura válida en
este sentido, pero a no ser que seamos daltónicos es
totalmente incorrecta. También se puede expresar una
frase correcta pero no empírica, y por lo tanto no
científica, como “Bach es mucho mejor que Mozart” (esto
es cien por ciento verdad aunque no lo pueda probar).
La postura que sostiene que el único tipo de
información que tiene sentido proviene de observaciones
empíricas se llama positivismo. Es una corriente con
mucho peso dentro de las ciencias, porque pone en
primer (y único) plano a los experimentos científicos.
Descarta por completo cualquier argumento basado en
razonamientos en el aire, en la intuición, en la fe, o en el
“sentido común”, a no ser que se presenten pruebas
tangibles para justificarlos. Un razonamiento sin base
empírica puede ser considerado por los positivistas como
DIBUJANDO LA LÍNEA ROJA
Ya es hora de discutir el criterio de demarcación. Lo
más importante es saber que cualquier afirmación, para
ser científica, debe poder ser probada empíricamente, o
sea por medio de experimentos u observaciones. La
afirmación que dice que “las grasas engordan más que las
proteínas” es empírica, ya que se puede medir la
diferencia en el aumento de peso de animales que comen
grasas con respecto a los que comen proteínas. No
empírica es la afirmación que dice “Beethoven era mejor
compositor que Mozart”, ya que no hay manera de medir
un asunto tan subjetivo. Podemos decir que nos resulta
más agradable al oído; o que siendo el primer romántico
Beethoven creó un nuevo estilo superando a Mozart; o
que para la época de cada uno la obra de Mozart era más
desarrollada que la de Beethoven; o que en realidad Bach
los superaba a ambos en calidad y complejidad. Son todas
posturas personales, no medibles. Si bien escuchar las
9
erróneo, inútil, o sin sentido. El positivismo es en cierta
manera una forma de empirismo extremo. No existen los
principios, las ideas abstractas, el destino, ni los espíritus
universales.
En una postura similar se encuentran los materialistas.
El materialismo científico, que no tiene nada que ver con
el materialismo capitalista, dice que lo único que hay en
el universo es materia. Si aprecian su vida, no se atrevan a
plantear la existencia del alma frente a un materialista. Si
existe algo así como el espíritu o la mente, es solo una
creación de nuestro cerebro. Las neuronas, las
conexiones dendríticas, los impulsos eléctricos u
hormonales entre células son el material del que están
hechos los sueños; todo es materia fabricando
pensamientos.
Desde hace tiempo el materialismo tiene dificultades
para sostenerse como filosofía, más allá de las críticas de
los creyentes en lo sobrenatural. Si todo es materia, ¿qué
es la luz? ¿Y la gravedad, el magnetismo, o los rayos X?
Todas estas fuerzas y campos son conceptos físicos, que
se pueden ver, sentir y experimentar. Para colmo, un tal
2
Einstein con su teoría de la relatividad dijo que E=mc ,
con lo cual resulta que la materia (m) se puede convertir
en energía (E) y viceversa. Los materialistas explican
entonces que lo que llaman “materia” en realidad es todo
lo que de una manera u otra se puede sentir actuando
sobre la materia tradicional, como el efecto de un imán
atrayendo metales, o los rayos X fabricando radiografías.
Es decir que las “fuerzas” existen, pero el “alma” no. Todo
depende de cómo definamos a la materia. Esto es lo que
se conoce popularmente como “malabarismos
filosóficos”, de los cuales la epistemología está llena, pero
si somos sinceros con nosotros mismos, veremos que casi
todos nuestros pensamientos y creencias son también
malabarismos que podrían hacer un show en el circo de la
filosofía.
CIENCIA Y RELIGIÓN, UN DEBATE OBLIGADO
Supongamos que dividimos el mundo entre doctrinas
materialistas y doctrinas espirituales. Supongamos que al
asunto material (incluyendo los rayos X y la misteriosa
“energía oscura” que nadie sabe bien qué es) lo llamamos
ciencia, y que a la cuestión espiritual (incluyendo al alma,
los dioses y la ética) lo llamamos religión. De esta
separación resulta que ciencia y religión son dos áreas
diferentes que no se superponen, con distintas
preocupaciones y responsabilidades. Esta idea fue
bautizada por Stephen Jay Gould (un famoso
paleontólogo y divulgador científico) como NOMA, o
“magisterios no superponibles” (del inglés “NonOverlapping Magisteria”). Dentro del NOMA científicos y
religiosos no tendrían por qué pelearse, ya que sus áreas
de trabajo son distintas. Se lo puede describir como
“sutor, ne ultra crepidam” (“zapatero, a tus zapatos”,
pero en latín todo suena mucho más intelectual).
Con el NOMA tenemos paz en la tierra. ¿O no? ¿Por
qué es que algunos científicos y religiosos se quieren
sacar unos a otros los dientes con una tenaza oxidada?
Simple. Si realmente el NOMA existe, la línea roja entre
ciencia y religión debe ser más compleja que las fronteras
de la ex-Yugoslavia. En la vida real usualmente hay
superposición de los magisterios. Con todas las ideas
científicas y religiosas acerca de la creación de la vida y
del universo, hay que cerrar los ojos muy fuerte como
para no ver que son conceptos que se pisan
constantemente. Habiendo miles de religiones
superponiéndose unas a otras en sus creencias, no hay
razón para que la ciencia no meta púa en temas que
desde hace milenios generan conflictos.
Cada uno de nosotros tiene sus perspectivas y
creencias, pero podemos mirarlas como espectadores y
ver que la creación del mundo es diametralmente
opuesta según Jehová, Buda, Zeus, Alá, Ahura Mazda,
Pachamama, Brahma, Odín o Kahless. La ciencia no creó
una guerra contra la religión, sino que entró en una
guerra mucho más antigua que la ciencia misma. La
ciencia podría abolir (filosóficamente hablando) a una
religión en la misma medida que dos religiones se pueden
invalidar una a la otra, por el hecho de tener ideas
excluyentes. O el cosmos fue creado en seis días hace seis
mil años, o Brahma y el universo nacieron de un huevo
dorado, o el tiempo y el espacio se crearon en el Big-Bang
hace catorce mil millones de años. Solo una opción puede
ser válida (o ninguna).
Esto trae al tablero una pregunta muy incómoda. ¿Es
la ciencia una religión? Para muchos puede ser una
pregunta francamente estúpida, siendo la ciencia la
antítesis de las religiones. Pero es una pregunta válida
que muchos filósofos y no filósofos se hacen, por más que
a los científicos les de alergia escucharla. Es cierto que en
las ciencias no hay deidades, pero creer en dioses no es
obligatorio para todas las religiones (como el budismo
original). También es cierto que hay movimientos e
ideologías que son considerados por muchos como
religiones, como el ecologismo, el comunismo, el yoga o
algunos movimientos de autoayuda. La cuestión, como en
todo malabarismo filosófico, es ver primero cómo
definimos qué es una religión. El filósofo y matemático
Bertrand Russell en su libro no muy originalmente
titulado “Religión y Ciencia”, da una definición práctica de
una religión como un ente con tres características: una
iglesia, un credo y un código moral. Una iglesia es la
estructura que dirige a la religión; puede ser el Vaticano,
los patriarcados ortodoxos, los ayatolas, Osho u otro gurú
de turno, el partido comunista, algún emperador o sultán,
o Greenpeace. Credo es la serie de normas que no tienen
una función “tangible” y aplicable a la vida cotidiana,
como rezar el Hare Krishna, sumergirse en algún río para
purificarse, marchar con la bandera o intentar
comunicarse con espíritus superiores. Por último, el
10
código moral son las instrucciones para comportarse de
manera ideal (ideal para la religión en consideración),
como las normas sexuales, el tratamiento entre los seres
humanos o entre estos y otros seres vivos, la
alimentación pura e impura, o la legislación. Es solo una
de las múltiples definiciones de religión, pero es la más
práctica e incluyente que conozco.
¿Y la ciencia? ¿Encaja o no en esta definición?
Veamos. ¿Tiene iglesia? Si, tiene. Tiene universidades e
institutos de investigación; tiene científicos, médicos e
ingenieros, que no se ponen sotana pero sí un
guardapolvo. Hay quienes los consideran sacerdotes,
trayendo verdades casi divinas. ¿Hay código moral en
ciencias? Sí. Hay normas sexuales, como usar
preservativo; normas de alimentación, como prohibir
comer de una lata hinchada o recortar con el colesterol;
normas de tratamiento del medio ambiente, como el
consumir poca energía o proteger de la extinción al tatú
carreta. ¿Y el credo? ¿Existen normas científicas sin
función “tangible”? Pregunta difícil, pero se puede decir
que leer divulgación científica o ir a la asociación amigos
de la astronomía a observar las lunas de Saturno son
actividades poco aplicables a la vida cotidiana, por lo cual
son hobbies que rozan con ser considerados culto a la
ciencia, aunque todavía no llegan a la categoría de poner
una estampita en la billetera, rezar el mantra “dios es
único” o saber de memoria el libro rojo de Mao.
Hay una única cuestión que separa a la ciencia de las
religiones. La fe. La ciencia no necesita que crean en ella,
ni en dogmas indiscutibles, ni en autoridades absolutas.
Otorgarle fe a la ciencia no significa creer en todo lo que
los científicos dicen, sino creer en la honestidad de los
experimentos de los cuales se sacaron las conclusiones.
En la ciencia no hay seres sobrenaturales ni poderes
extrahumanos en los cuales debemos creer, confiar, o
rezar. Como máximo, hay realidades increíbles e
inimaginables que la naturaleza nos presenta (o nos
presentará). Para muchos, esto es lo que marca el abismo
de diferencia. La ciencia deja de ser tal cuando se
convierte en fe. Pero sin un poco de fe es imposible
avanzar, como explicaba Kuhn en su revolucionaria idea
de las revoluciones científicas.
REVOLVIENDO REVOLUCIONES
Thomas Samuel Kuhn, historiador y epistemólogo,
escribió el libro “La Estructura de las Revoluciones
Científicas” en 1962, gracias al cual los científicos se
tuvieron que mirar al ombligo y darse cuenta que
también hay algo de fe en ciencia. No se sabe bien si
catalogar a las ideas de Kuhn dentro de la sección filosofía
o si en realidad es sociología de la ciencia, tratando a los
científicos como una comunidad en constante
transformación.
Para explicar la idea de Kuhn debemos ver varias
definiciones. La primera y principal, es el concepto de
paradigma, que es el conjunto de ideas que forman la
base de un área científica. Por ejemplo, un paradigma
enorme en química es la idea que existen los átomos, y
que estos se atraen entre sí de manera específica
formando uniones químicas, o sea moléculas. Esto parece
obvio para todo el que sufrió química en la escuela. Casi
todo el mundo sabe que existen los átomos, que estos
forman moléculas, y que si parto las uniones entre los
átomos de las moléculas puedo formar nuevas moléculas.
Como cuando tengo etanol (alcohol) y lo quemo con el
oxígeno del aire, generando dióxido de carbono y agua
durante la reacción. Toda esta historia de los átomos,
moléculas y reacciones químicas nos puede parecer
obvia, y esa es la cuestión con un paradigma. Para
quienes lo usan, el paradigma es tan obvio que ni se
discute. Como dijimos, es la base de un área científica. Sin
este paradigma la química sería algo totalmente
diferente.
Pero la química era totalmente diferente antes de que
se estableciera la existencia de átomos y moléculas. Por
ejemplo, hasta hace poco más de dos siglos existía el
paradigma del flogisto, un elemento “energético” que se
liberaba como calor en la combustión o en la oxidación.
Por ejemplo:
«Si pone espíritus del vino [alcohol] en fuego, de ser
puros, habrán de quemar enteramente. Es posible con
los recipientes adecuados recoger el vapor de los
espíritus quemándose, y encontrará que resulta un agua
insípida, incapaz de combustión. El principio actuando
en la combustión de los espíritus del vino, y
dispersándose por el acto de la combustión, es el
flogisto.»
Richard Watson “Fuego, Azufre, y Flogisto” Chemical
Essays, 1789.
Para Richard Watson, Johann Joachim Becher (el
creador de la idea del flogisto), y para otros miles de
científicos de los siglos XVII y XVIII, la existencia del
flogisto era obvia. El alcohol se convertía en agua al
quemarse, por lo tanto alcohol menos agua tenía que dar
el elemento energético incógnita, el “flogisto” (del griego
φλογιστόν, floguistón, quemar). Cuando tomamos
bebidas alcohólicas lo podemos sentir ardiendo en la
garganta, cuando quemamos madera lo vemos como
fuego. La idea del flogisto era el paradigma de la época.
¿Cómo fue que desapareció todo rastro del flogisto en
las ciencias? Cuando se puso de moda la técnica de pesar
sustancias con alta precisión, se dieron cuenta que ciertos
metales que se queman fuertemente (como el magnesio,
muy usado en fuegos artificiales) en lugar de perder peso
al perder flogisto, se hacían más pesados. Esto no tenía
sentido, a no ser que el flogisto tenga peso negativo, todo
un absurdo. Hoy sabemos que al reaccionar las moléculas
de alcohol con oxígeno, se libera energía en forma de luz
y calor, y eso es lo que vemos como fuego.
11
El proceso para pasar de la teoría del flogisto a la
teoría atómica vivió una época de crisis, en la cual la vieja
concepción no encajaba dentro de las nuevas
observaciones experimentales. Esto es el punto principal
de la idea de Kuhn: para pasar de un paradigma a otro se
pasa por una crisis y luego por una revolución científica.
La ciencia vive en su mayor parte tiempos calmos, Kuhn
llama a estos períodos “ciencia normal”, en los que
indudablemente hay mucho para investigar, pero hay una
fuerte base de donde podemos agarrarnos: el paradigma.
«Los hombres cuya investigación se basa en paradigmas
compartidos están comprometidos con las mismas
reglas y normas para la práctica científica. Ese
compromiso y el consenso aparente que produce son
requisitos previos para la ciencia normal, es decir la
génesis y continuación de una tradición de investigación
particular…
La adquisición de un paradigma… es un signo de
madurez en el desarrollo de cualquier campo científico…
Cuando el científico puede tomar un paradigma por
sentado, ya no necesita en su trabajo principal tratar de
construir su campo de nuevo, a partir de primeros
principios y justificando el uso de cada concepto
introducido.
La transición sucesiva de un paradigma a otro a través
de una revolución es el patrón usual de desarrollo de la
ciencia madura.»
Thomas Kuhn, “La Estructura de las Revoluciones
Científicas” (1962)
Una diferencia importante entre la teoría atómica y
los paradigmas previos, tal como el del flogisto o la idea
de los cuatro elementos (agua, aire, fuego y tierra), es la
manera en que está formada la materia. En el primer
caso, la materia se compone de partículas indivisibles
(átomos, “ἄτομος”, del griego “ἀ” y “τέμνω”, o “atemno”, literalmente “no cortar”, o “indivisible”). Con el
flogisto o los cuatro elementos se suponía que la materia
era algo continuo, que por más que la observemos en
microscopios cada vez más potentes se vería siempre
como un mar sin divisiones. El primero que supuso en
épocas modernas que estamos constituidos por partículas
minúsculas fue John Dalton en 1801 (el mismo Dalton que
al describir su ceguera a ciertos colores definió lo que
sería conocido como “daltonismo”). La pista clave para
generar la idea de los átomos provenía de los números
enteros de reactivos necesarios para una reacción
química. Por ejemplo, para hacer agua se necesita
exactamente una parte de oxígeno, y dos de hidrógeno
(H2O); para dióxido de carbono, una de carbono y dos de
oxígeno (CO2). Estas proporciones eran tan precisas que
resultaba incómodo acomodar el concepto de materiales
continuos, que en principio deberían poder mezclarse en
infinitas proporciones, tal como sería si mezcláramos dos
líquidos como agua y alcohol.
Cuando los experimentos dan resultados que no
concuerdan con el paradigma, nos estamos enfrentando a
una revolución científica, generando un proceso infinito:
paradigma, crisis, revolución, nuevo paradigma; y si
analizamos la historia tal como Kuhn lo hizo, veremos
muchos de estos procesos en ciencias. Algunas de las
revoluciones famosas fueron el paso del modelo
creacionista a la teoría de la evolución de Darwin, la
hipótesis geosinclinal (sin movimientos de los
continentes) por la teoría de placas tectónicas y el
modelo ptolemaico (con la tierra en el centro del sistema
solar) por el modelo copernicano (el sol en el centro).
Todas estas revoluciones tuvieron algo en común:
echaban a la basura el paradigma anterior.
Hay otro tipo de revoluciones
científicas
que
generan
paradigmas menos agresivos con
respecto a los previos. El clásico
ejemplo de esto es la revolución
generada
por
Einstein.
El
paradigma anterior armado por
Newton explicaba con lujo de
detalles cómo se mueven los
cuerpos y cómo actúan cuando se
ejerce una fuerza sobre ellos (lo
que en física se llama mecánica).
Las fórmulas y leyes de Newton
son de una precisión exquisita,
pero cuando se realizaron
experimentos de precisión súperexquisita, se dieron cuenta que
algo no encajaba (¡una crisis!).
Einstein rearmó el tiempo y el
espacio, y escribió una serie de
nuevas fórmulas que podían
explicar estas supuestas fallas,
generando el nuevo paradigma en
12
la mecánica: le teoría de la relatividad. Pero esta nueva
teoría no pisotea a las leyes de Newton, sino que las
amplía para las situaciones extremas en las que Newton
falla. La relatividad es hoy en día el paradigma que
describe la mecánica de los cuerpos gigantes (como las
estrellas) y de velocidades extremas (cercanos a la
velocidad de la luz).
En el caso de los cuerpos minúsculos, como los
átomos y los electrones, la mecánica de Newton tampoco
funciona. Para estas situaciones fue creada (o
descubierta) la teoría cuántica, generando a su paso otra
de las revoluciones científicas más resonantes de la
historia. Es probable que a Kuhn se le haya ocurrido la
idea de las revoluciones científicas al ver el show que la
cuántica creó.
Si la cuántica describe a las partículas diminutas y la
relatividad a los cuerpos con altas velocidades, ¿qué pasa
con las partículas diminutas si viajan a altas velocidades?
La relatividad y la cuántica no son teorías que combinen
bien, por lo que es probable que en algún momento haya
una nueva revolución en la física que formará un nuevo
paradigma que cubrirá a ambas teorías, de la misma
manera que estas cubrieron al paradigma newtoniano.
Por suerte existen fórmulas que aproximan muy bien a la
mezcla de ambas teorías. Estas ecuaciones de cuántica
relativista tienen efectos sorprendentes, más cercanos a
la vida cotidiana de lo que creemos. En los átomos más
pesados la velocidad que toman los electrones es tan
rápida que la relatividad empieza a meter la cola. Si no
existiera la relatividad, el mercurio sería sólido en lugar
de líquido, el oro no sería dorado y se oxidaría como un
pedazo de hierro, y el plomo tendría propiedades
eléctricas tan diferentes que las baterías de los autos no
podrían funcionar. Lo más interesante de la cuántica
relativista surgió cuando se pusieron a analizar las
ecuaciones y se dieron cuenta que la variable que
describe a la materia aparecía dos veces, una vez con
signo positivo y otra con signo negativo. Nadie entendía
bien cómo podía ser esto, ¡hasta que al poco tiempo se
descubrió la antimateria! Dicen que no hay nada más
elegante en ciencias que una fórmula que logra predecir
lo que los experimentalistas hallarán en el futuro.
Los paradigmas resultan ser estructuras tan
encastradas en el pensamiento científico que llega un
momento en que no se discute su validez. Esta es la “fe”
de los científicos de la que hablamos en la sección previa.
A veces es tan difícil desterrar esta fe que como decía
Max Planck (el fundador de la cuántica): “Una nueva
verdad científica no suele imponerse convenciendo a sus
oponentes, sino porque sus oponentes mueren
paulatinamente y las nuevas generaciones aprenden
desde el principio con la nueva verdad”.
El paradigma es tan poderoso que no sólo da una base
para interpretar los experimentos, sino que además
define qué tipo de preguntas hacer y qué es lo que hay
que observar. Por ejemplo, si quiero investigar lo que
sucede en cierta reacción química, lo que me pregunto es
qué uniones químicas se rompieron y qué átomos están
ahora unidos, todas cuestiones dentro del paradigma. No
entra en la cabeza de ningún químico preguntarse adonde
se fue el flogisto. La concepción de las uniones químicas
es algo adquirido desde la escuela hasta la tumba, y así
nos queda encasillado en la mente. Los paradigmas
parecen cubrir todas las posibles experiencias científicas,
a tal punto que es recurrente pensar que no hay nada
más por descubrir. Pero, por si acaso, muchos
epistemólogos no hablan de teorías verdaderas, sino de
teorías viables, o sea lo más cercano a la verdad según los
datos que poseemos. ¡No sea cosa que se nos vuelva a
caer el paradigma y todas nuestras “verdades” ya no lo
sean más!
A fines del siglo XIX parecía estar todo descubierto en
física. Albert Michelson, un conocido físico de la época,
escribió en 1903 que “Las leyes fundamentales y los
hechos más importantes de la ciencia física han sido
todos descubiertos y están tan firmemente establecidos
que la posibilidad que sean alguna vez suplantados a
consecuencia de nuevos descubrimientos es sumamente
remota”. Dos años después sale a la luz la teoría de la
relatividad, y en 1913 Niels Bohr hace la primera
descripción cuántica del átomo, dos ideas que cambiaron
la historia de la física. De manera similar, ya con la
cuántica y la relatividad establecidas como paradigmas,
Stephen Hawking dio en 1980 una conferencia titulada
“¿Está a la vista el fin de la física teórica?”. En ella decía
que “Hay motivos para un cauto optimismo de que
podamos ver una teoría completa en la vida de algunos
de los aquí presentes”. Tal vez sea verdad, pero desde esa
conferencia se descubrieron la materia y la energía
oscura, dos entes que le dan forma al universo y no se
sabe casi nada de ellas. Es probable que si en algún
momento se descubre lo que son, entonces haya una
nueva revolución en la física. Por lo pronto el premio
Nobel de física en el 2011 se lo otorgaron a los que
encontraron que el universo está acelerando su
expansión gracias a la misteriosa energía oscura.
MACRO
Y MICRO REVOLUCIONES POR MACRO Y
MICRO REVOLUCIONARIOS
Por lo que vimos, crear o aceptar un nuevo paradigma
parece una cuestión de jóvenes, mientras que los viejos
científicos, con sus temores a los cambios y
cómodamente estancados en viejas estructuras, no se
atreven a tomar las riendas de las nuevas ideas. Esta
postura era la de los pioneros en la física cuántica, todos
jóvenes con ideas revolucionarias, luchando contra las
decrépitas autoridades científicas. Max Planck fundó la
cuántica a los 42 años (y recibió el Nobel a los 60).
Einstein explica el misterioso efecto fotoeléctrico con la
idea de Planck a los 26 años, y de paso formula la teoría
de la relatividad (Nobel a los 42). Niels Bohr inventa el
13
primer modelo cuántico del átomo a los 28 (Nobel a los
37). Louis de Broglie explica a los 32 años que así como la
luz está formada por ondas que pueden comportarse
como partículas, la materia está formada por partículas
que pueden comportarse como ondas (Nobel a los 37).
Werner Heisenberg estableció la mecánica cuántica a los
24 años, y el principio de incertidumbre a los 26 (Nobel a
los 31). Paul Dirac a los 26 años formula la ecuación de la
cuántica relativista, y de paso predice la antimateria
(Nobel a los 31). Pauli a los 25 describe el principio de
exclusión, explicando con esto porqué la materia tiene
volumen, o por qué no podemos atravesar una pared
(Nobel a los 45). Los fundadores de la física cuántica
apenas estaban aprendiendo a afeitarse cuando
decidieron revolucionar al mundo. Una de las pocas
excepciones fue Erwin Schrödinger, quien a la avanzada
edad de 39 años (casi el abuelo de esta generación de
físicos) postula la ecuación fundamental de la cuántica
(Nobel a los 46). Con todos estos púberes recibiendo el
premio Nobel, es lógico que parezca que las revoluciones
son un asunto de jóvenes.
Pero no es siempre así. Copérnico publicó su primer
borrador acerca del nuevo modelo del sistema solar a los
42 años, pero su libro cumbre (“De revolutionibus orbium
coelestium” -Sobre las Revoluciones de las Esferas
Celestes-) fue publicado pocos meses antes de su muerte
a los 70 años. Benoit Mandelbrot comenzó a trabajar con
sus modelos a los 36 años, pero los fractales, uno de los
descubrimientos más importantes y revolucionarios de la
matemática moderna, fueron bautizados cuando
Mandelbrot ya tenía 51 años. Darwin puso la semilla
original de la idea de la evolución de las especies cuando
a los 28 años regresó de su famoso viaje por Sudamérica,
pero la primera edición del libro “El Origen de las
Especies” no vio la luz hasta 22 años después, cuando a
Darwin ya no le quedaba ni un pelo arriba de la línea de
las orejas. Y cuando se cita a los jóvenes cuánticos rara
vez se lo cita a Max Born, quien a los 42 años acuñó el
término “mecánica cuántica”, a los 44 postuló su famosa
interpretación de los orbitales cuánticos y recién a los 72
recibió el Nobel.
Una pregunta recurrente es: ¿por qué resulta tan
difícil para el “establishment” científico aceptar un nuevo
paradigma? ¿Es que no se da cuenta de la crisis que se
está viviendo? Por ejemplo, en el 2011 el premio Nobel
de Química se lo concedieron a Dan Shechtman por el
descubrimiento de los cuasi-cristales, sólidos que están a
medio camino entre las estructuras cristalinas (como el
cuarzo y la mayoría de las piedras), y las estructuras
amorfas (como el vidrio y la mayoría de los plásticos). El
paradigma decía que los materiales sólidos sólo podían
ser cristalinos o amorfos, por lo que nadie se preguntaba
si podía haber algo en el medio. Shechtman logró ver en
los experimentos lo que nadie más veía, por más que
estaba ahí para que todos lo vean. El rechazo a la idea de
esta estructura intermedia fue tan grande, que la
comunidad le dio la espalda por muchos años. Linus
Pauling (a quien lo conocimos en el capítulo α) llegó a
decir que “No hay tal cosa como los cuasi-cristales, sólo
cuasi-científicos”. Con los años y las pruebas
experimentales Shechtman logró convencer a sus colegas.
Tenía 43 años al publicar su primer paper sobre cuasicristales en 1984, y 70 al ganar el Nobel.
La pregunta se mantiene. ¿Por qué resulta tan difícil
aceptar un nuevo paradigma? La respuesta típica es que
los viejos científicos están demasiado cómodos como
para cambiar de idea. Personalmente creo que la
respuesta es totalmente diferente. No hay mayor orgullo
para un científico que ser protagonista de una revolución
científica. Los revolucionarios ganan nobeles. Todo
investigador quiere que su nombre quede tallado para la
posteridad en alguna teoría o fórmula que haya cambiado
al mundo.
Entonces, si todos desean cambiar el paradigma, ¿por
qué les cuesta tanto aceptar cuando otro lo hace? ¿Es
envidia científica? No. El mayor problema es que como
todos desean ser el Che Guevara de la ciencia,
muchísimos intentos de revoluciones resultan un fracaso.
Para que la revolución funcione, el sistema debe caer con
el peso de las pruebas, y esto es un proceso de muchos
años. Los cuasi-cristales que Shechtman estudió
originalmente eran aleaciones sintéticas muy elusivas. De
a poco se fueron descubriendo más y más cuasi-cristales,
y recién en el 2009, un cuarto de siglo después del paper,
se encontró un cuasi-cristal totalmente natural. No
podemos pretender que los científicos digan “confiamos
en usted, doctor Shechtman, que en el futuro nos traiga
las pruebas que validen su teoría, por lo que le damos el
premio Nobel ahora”. De hecho, Shechtman tuvo
bastante suerte en recibir el Nobel 27 años después de
publicar sus ideas. En muchos casos se descubre la
importancia de un descubrimiento tiempo después de
haber enterrado al investigador.
Hasta ahora hablamos de las grandes revoluciones,
aquellas que generaron que la ciencia tenga que rearmar
sus pedazos como si una bomba hubiera explotado
tirando abajo los cimientos de todo el edificio. Kuhn veía
esto como el proceso natural de las ciencias, con alguna
enorme crisis cada uno o dos siglos. Sin embargo en los
períodos de ciencia normal hay constantes revoluciones,
pero demasiado pequeñas como para destruir la
construcción entera. Se podrían considerar como la
remodelación de una vivienda, demoliendo alguna pared
y redecorando un área específica de la ciencia.
El descubrimiento de los cuasi-cristales entra dentro
de esta categoría de mini-cambios de paradigma. Fue una
revolución real, pero solo dentro del campo de la
cristalografía. En la química orgánica, analítica o
farmacológica nadie sintió cosquillas cuando los
cristalógrafos se rompían la cabeza tratando de digerir a
los cuasi-cristales. Las mini-revoluciones científicas
ocurren todo el tiempo en diferentes áreas, pero rara vez
llegan a los titulares de los diarios. Puede ser el
descubrimiento de una técnica de clonación, la invención
14
de un dispositivo nano-electrónico, la descripción de una
nueva partícula subatómica, el encontrar una especie de
lombriz que no encaja dentro de ninguna familia
conocida, o el notar que las úlceras estomacales son
causadas por una bacteria.
Yo mismo estoy viendo un mini cambio de paradigma
en mi propia área de trabajo (catálisis), en la que un
concepto establecido desde hace un siglo (el paso
determinante de la velocidad), se comienza a considerar
que es un criterio erróneo, dando lugar a una nueva idea:
los estados determinantes de la velocidad. Por todos
lados hay silenciosas revoluciones que en lugar de
producir grandes saltos científicos dan pequeños pasos
hacia una mayor comprensión de la realidad. Sin que lo
sepamos, se puede estar gestando una explosión de
conocimiento en el instituto de ciencias más cercano a
nuestro hogar.
CÓMO SÉ QUE SÉ LO QUE SÉ
Todas las ciencias exactas y naturales ponen énfasis
en el empirismo, o sea en probar con experimentos u
observaciones que lo que sé es realmente un
conocimiento viable. Y tiene mucha lógica. ¿Cómo puedo
saber si algo es “verdad” si no hay pruebas reales para
justificarlo? Pero hay un problema con este enfoque, a
pesar de ser tan obvio como práctico, que tiene el
pomposo nombre de “problema de la inducción”. El
método inductivo (de donde surge el término inducción)
permite obtener conclusiones a partir de la generalización
de repetidas observaciones empíricas. Por ejemplo, si
pongo una gota de ácido nítrico sobre una lámina de
hierro, puedo observar que la corroe; sobre zinc pasa lo
mismo; igual sobre aluminio; también con magnesio,
cobre, níquel, plata, cadmio, tungsteno, titanio y
manganeso. El método inductivo dice que al haber
probado poner ácido nítrico sobre tantos metales, y
haber obtenido siempre el mismo resultado (la corrosión
del metal), puedo “inducir” (o sea suponer con bastante
confianza) que pasará lo mismo con todos los metales,
incluso con los que aún no probé. Es como confiar que
mañana saldrá el sol nuevamente, ya que lo viene
haciendo desde hace unos cuantos millones de años.
del granjero. Hasta que un hermoso día de sol en lugar de
darle maíz, le retuerce el pescuezo y se la come con
papas.
David Hume fue un famoso empirista cuyo extremo
escepticismo lo llevó a pensar que no hay absolutamente
nada que podamos saber con seguridad. En este sentido,
famosa es la historia del cisne negro, emblema de lo
inexistente. Como todos sabemos después de haber
observado cientos de cisnes, todos los cisnes son
inmaculadamente blancos. Por esto el escritor romano
Juvenal queriendo ejemplificar sobre algo imposible
escribió sobre una “rara avis in terris nigroque simillima
cygno” (“un ave rara en la tierra, similar a un cisne
negro”). La frase se convirtió en un proverbio popular por
muchos siglos. Pero, oh sorpresa, en 1697 un explorador
visitando la tierra de “Nueva Holanda”, hoy conocida
como Australia, observó un cisne negro nadando en el río.
El pájaro, sin saberlo y sin importarle, destruyó un milenio
y medio de creencias. El cisne negro es ahora el emblema
de que inexistente en realidad significa improbable.
De cualquier manera el método inductivo tiene, a
pesar de sus falencias, un importante papel en las
ciencias, especialmente en las observacionales como la
astronomía o la taxonomía (la ciencia que clasifica seres
vivos en especies y familias) que trabajan buscando
patrones a partir de, lógicamente, las observaciones. Si
nos atenemos al criterio de Hume de que absolutamente
nada es seguro, la ciencia no podría avanzar y estaría
constantemente estancada probando lo que ya fue
probado mil veces. ¿Y qué pasa si realmente encontramos
algo que rompa con mil observaciones? Esto se lo
podemos preguntar al Profesor Shechtman y sus cuasicristales. Si aparece un cisne negro en ciencias,
¡bienvenido sea! Tal vez genere un cambio de paradigma
que nos acerque unos centímetros más a la verdad.
El problema está en que si no pruebo absolutamente
todos los metales, existe la posibilidad de encontrar uno
resistente al ácido, en cuyo caso se cae la conclusión. De
hecho el oro y el platino son resistentes, por lo tanto en
este caso la conclusión cambia a “no todos los metales se
corroen con ácido nítrico”.
Bertrand Russell describió el problema inductivo con
un plumífero ejemplo. Para una gallina su granjero es una
especie de fuente de vida que todos los días de su vida le
provee comida y refugio. Todos los días la gallina sale a
recibirlo y agradece su buena suerte de vivir en el corral
15
Pero no todo es observar e inducir. Muchos opinan
que la mejor fuente de conocimiento y aprendizaje no
recae en las observaciones empíricas, sino en las
deducciones intelectuales. Este es el método deductivo,
que se basa en el razonamiento puro, cuyos seguidores se
llaman racionalistas. Los filósofos griegos (especialmente
Sócrates y Platón) amaban al racionalismo, que los
transportaba al mundo ideal de la ideas, sin la necesidad
de ensuciarse sus manos con experimentos. Rene
Descartes fue probablemente el más afamado
racionalista, llegando a decir que “cogito ergo sum”
(“pienso, luego existo”). Los matemáticos son por
supuesto quienes trabajan más que nadie con el método
deductivo, pues tienen poco para experimentar pero
mucho para deducir. Pero en el resto de la ciencia
también prolifera el deductivismo, constantemente
tratando de llegar por medios lógicos a entender la
realidad. En cada fórmula, modelo o teoría hay un
pedacito de razonamiento deductivo.
¿Puede ser este método deductivo algo tan perfecto?
Pues no. Tal como en el método inductivo existe el
problema de la inducción (alias el problema de los cisnes
negros o de la gallina degollada), en el método deductivo
también hay un asunto espinoso. El problema se puede
explicar fácilmente con la ayuda de Galileo Galilei. Hace
un par de miles de años un famoso filósofo griego de
nombre Aristóteles dedujo, entre otros cientos de
contribuciones que dio a la humanidad, que si un objeto
es más pesado que otro caería más rápido. Si tiro una uva
y una sandía desde la misma altura, y la uva pesa 500
veces menos que la sandía, entonces la uva tarda (en
teoría) 500 veces más en caer. Una deducción
absolutamente lógica, ¿no? Por dos milenios los filósofos
naturalistas enseñaban este pensamiento tan perfecto,
deducido por el mayor genio de la historia. Y así es que
Galileo, un ejemplo del hombre renacentista, subía
lentamente los 294 escalones de la torre de Pisa con dos
balas de cañón, una grande y pesada, y la otra lo más
pequeña que consiguió. Se asomaba al borde de la
baranda en el último piso de la torre, y esperaba a que los
profesores de la Universidad de Pisa pasen cerca
acompañados por sus alumnos. Cuando estaba seguro de
que todos lo veían, dejaba caer las dos balas, que
obviamente caían a la vez, dejando en ridículo a
Aristóteles y a los grandes profesores delante de sus
propios discípulos. Esta historia es probablemente un
mito, pero lo que sí es verdad es que Galileo era, además
de un genio, un escandaloso pedante egocéntrico, por lo
cual puede que la historia tenga una dosis de verdad.
El problema de la deducción fue retratado por
Immanuel Kant en su obra cumbre, “Crítica de la Razón
Pura”. En 800 páginas de dura filosofía (¿quién se atreve a
leerlo?) Kant argumenta que el racionalismo falla cuando
intenta sobrepasar sus límites. Sherlock Holmes
sabiamente le explicaba a Watson que “es un error capital
teorizar antes de tener datos. Inconscientemente uno
comienza a torcer los hechos para adaptarlos a las
teorías, en lugar de adaptar las teorías a los hechos”. La
teoría de Aristóteles de los cuerpos cayendo se destruía
por un exceso de razonamiento y una falta de “manos a la
obra”. Con respecto a los empiristas, Kant escribía que si
bien los experimentos y las observaciones son
fundamentales, se necesita el método deductivo para
extraer teorías de ellos. Termina siendo tonto haber
tomado mil mediciones de la posición de los planetas si
después no se deduce cómo son las órbitas y los
movimientos de los mismos.
En resumen, ante la pregunta ¿cómo sé que sé lo que
sé?, en ciencias la respuesta no es “pienso, luego existo”,
sino “observo, pienso, observo, pienso… luego existo”. El
método de Sherlock Holmes es la clave. De última, todo
científico es en el fondo un detective.
LA NUEVA LÍNEA ROJA
A mi gusto personal, la cereza del postre de la filosofía
científica la puso Karl Popper, un filósofo de mediados del
siglo XX. Su punto de vista es simple, y a la vez
tremendamente profundo, llegando al corazón de toda
ciencia que se precie como tal.
Según Popper, todo el círculo de la experimentación y
deducción es absolutamente correcto, pero insuficiente
para definir el criterio de demarcación entre ciencia y nociencia. Pueden haber muchas “teorías” avaladas por
experimentos y sin embargo ser totalmente falsas.
Tomemos como ejemplo al estereotipo de las pseudociencias, la astrología. Hay muchos estudios que muestran
que las predicciones astrológicas terminaron sucediendo,
y sin embargo no la convierten en una ciencia. ¿Pero por
qué no podemos confiar en la astrología, si sabemos que
hay pruebas de que tuvieron predicciones correctas?
Fácil. No podemos confiar en la astrología primero
porque no le prestan atención a las pruebas que marcan
predicciones incorrectas. Es como tirar una moneda y
predecir que va a salir cara. La mitad de las veces que tire
la moneda voy a tener una predicción correcta. Si
descarto la mitad de las veces que no sale cara, ¡entonces
tengo razón el 100% de las veces!
16
Peor aún, muchas de las predicciones que hacen son
tan vagas que de una manera u otra siempre van a ser
correctas. Esto trae a la memoria la historia del rey griego
Creso y el oráculo de Delfos. Ante el peligro que
representaba el imperio persa, Creso le preguntó a la
pitonisa del oráculo si debería ir a la guerra contra los
persas. La respuesta fue “si Creso va a la guerra, destruirá
un poderoso imperio”. Confiado por la predicción del
oráculo, fue a la guerra y destruyó un poderoso imperio.
Lo que no previó fue que el poderoso imperio que
destruyó sería el suyo, ya que los persas demolieron a los
griegos. La predicción de la pitonisa era correcta, sin
importar quien gane la guerra. Frases ambiguas, que
difícilmente no se cumplan, son típicas de la astrología,
como muestra el horóscopo de hoy para Leo: “Vientos de
cambio empiezan a soplar en tu vida. Deja ir a los
elementos emocionales que ahogan tu existencia y la
retardan.”
Viendo todo esto, y obsesionado por obtener un claro
criterio de demarcación, Popper dedujo que lo que hace
que una ciencia sea tal es el falsacionismo. En palabras
simples, una ciencia se caracteriza no por generar
hipótesis que se puedan probar como verdaderas, sino
que además debe proveer hipótesis con experimentos
con la capacidad de refutarlas. Con el ejemplo de la
moneda, puedo formular una hipótesis que diga que si
tiro la moneda con la mano izquierda los días de lluvia,
siempre dará cara. Puede parecer una hipótesis estúpida
(de hecho lo es), pero es una hipótesis científica, ya que
puedo plantear el experimento para refutarla. El
experimento es simple; espero a que llueva, tiro la
moneda con la mano izquierda y observo empíricamente
los resultados. Si la moneda sale ceca, mi hipótesis fue
falseada. Y si sale cara, ¿se verifica mi hipótesis? ¡NO!
Solo es más probable que sea correcta, pero para Popper
no hay pruebas de “verdad”. Puede pasar que la próxima
vez que arroje la moneda salga ceca y toda mi idea caiga.
Como vimos antes, en ciencias no hay verdades, sino
conceptos viables. Como dijimos en el capítulo α, “La
verdad es (idealmente) absoluta, eterna y perfecta. La
viabilidad es, en palabras sencillas, lo más cercano a la
verdad que tenemos a partir de los datos y hechos
observados de la realidad”. Entonces, si la moneda sale
cien veces cara y nunca ceca, mi hipótesis es
extremadamente viable, pero no verdadera. Y si después
de cien veces sale por primera vez ceca, con esa sola
observación toda mi hipótesis resulta falseada.
Muchas veces las hipótesis son estadísticas, y no tan
tajantes como el caso de la moneda. Esto es común en los
estudios meteorológicos y farmacológicos, donde cada
día y cada persona son diferentes, pero se pueden
obtener tendencias. Si la hipótesis a estudiar es que el
ketoconazol disminuye la caspa, tomo una muestra de,
digamos, cien personas casposas, les lavo la cabeza
durante dos semanas con esta droga y observo si hay
disminución de la descamación del cuero cabelludo.
Ahora viene el asunto estadístico. Desde un principio sé
que ningún remedio cura a todos todo el tiempo, por lo
que tengo que poner un límite al número de “fracasos”.
Típicamente se considera que un remedio funciona si cura
con un margen de error del 5%, por lo que se considera la
hipótesis viable aunque no cure a todos. La medicina no
es una ciencia totalmente exacta, por lo cual acá más que
nunca se habla de viabilidad y no de verdad en los
tratamientos. Por supuesto, cuantos más estudios sean
positivos la viabilidad de un remedio puede crecer.
En meteorología pasa algo parecido. Como la
atmósfera es compleja y caótica, no existen certezas en
las predicciones. Lo que existen son probabilidades, del
estilo de “mañana, 40% de probabilidad de lluvias”. O sea
que considerando varios días que tengan las condiciones
del día de hoy, en el 40% de los días lloverá y en el 60%
restante no. Este tipo de hipótesis son fáciles de falsear
en el sentido popperiano. Solo hace falta esperar a que
sucedan varios días con esas condiciones atmosféricas y
luego contar las veces que llueve. Si en lugar de llover el
40% de las veces lo hace por ejemplo el 90% o el 5%, el
modelo utilizado fue falseado. ¿Se imaginan a un
astrólogo diciéndoles que “hay un viaje a Chascomús en
esta semana, con un 75% de probabilidad”?
Cuanto más extraña y salvaje es la predicción que
hace la hipótesis, más “científica” es. El ejemplo más
famoso de esto lo trajo Einstein (como habrán visto un
personaje recurrente en epistemología). Cuando dedujo
lo que en el futuro sería su teoría general de la
relatividad, predijo que la luz se curvaría al pasar por una
17
zona de alta gravedad. Esta es una de las predicciones
más audaces posibles. A nadie se le había ocurrido, y
nadie la creía. Arthur Eddington diseñó un complejo
experimento para ver si esta predicción era correcta. Se
suponía, según Einstein, que el sol puede torcer la luz por
su gran tamaño y gravedad, por lo que las estrellas
alineadas con él se verían corridas con respecto a su
posición natural de la noche. Por supuesto que el sol tapa
toda posibilidad de ver estrellas, así que Eddington buscó
dónde y cuándo habría un eclipse total de sol: el 29 de
Mayo de 1919, en la isla africana de Príncipe. Viajó hasta
ahí y sacó fotos de las estrellas en pleno día. Si las
estrellas no salían corridas de su posición, la relatividad
sería falseada. Pero al revelar las fotos, ¡las estrellas sí se
habían corrido, como predijo la teoría de la relatividad! El
día que Einstein se enteró de esos resultados debe haber
sido el día más feliz de su vida.
MARCANDO LÍMITES A LA LÍNEA ROJA
En resumen, el modelo falsacionista de Popper dice
que una teoría o hipótesis es científica si se puede pensar
en un experimento que pueda tirarla a la basura. Por
ejemplo la teoría de la relatividad es científica, pero la
“hipótesis” de la existencia de un monstruo en el lago
Nahuel Huapí no lo es. Podemos buscar al Nahuelito
durante toda nuestra vida, y sin embargo siempre cabe la
posibilidad de que no lo encontremos porque resulta ser
un monstruo tímido que se escapa de nuestras cámaras.
No existe experimento posible que diga que no existe, ya
que siempre podemos preguntarnos: ¿y si se esconde en
una cueva que no conocemos? ¿y si se camufla con las
plantas del lago? ¿y si sale del lago disfrazado de humano
para comerse unos chocolates de Bariloche? Cuantas más
cuestiones “¿y si…?” se puedan plantear, menos científica
es una idea.
Pero la ciencia en su conjunto no puede marchar con
el modo estricto que postulaba Popper. Supongamos que
somos biólogos trabajando con moluscos y descubrimos
que en el ojo de los calamares gigantes hay un grupo de
células que les permite detectar la luz verde. ¿Qué
podemos predecir con esta observación? La única
predicción posible es que los calamares pueden ver el
verde, pero tal vez esto ya lo sabíamos antes de encontrar
a las células responsables. Pasa lo mismo si detectamos
una estrella nueva en el cielo, o una molécula en la
atmósfera que nunca supimos que estaba ahí, o una
nueva especie de algún repugnante coleóptero. Estas
ciencias observacionales no entran en el modelo
falsacionista de Popper. No se puede falsear el
descubrimiento de algún ente nuevo en la naturaleza,
porque no hay experimento posible que lo refute. Lo que
lo hace científico es el simple hecho de haber descubierto
algo nuevo. Esto en sí es un avance en nuestra
comprensión del cosmos.
Nótese la diferencia con el monstruo del Lago. Se
puede hacer una búsqueda científica del monstruo, pero
asegurar su existencia no tiene nada de científico hasta
no encontrar pruebas certeras de que realmente existe.
Cuando alguien les hable de seres sobrenaturales, de los
extraterrestres del cerro Uritorco o del ratón Pérez,
díganles “no puedo probar su inexistencia, pero sin
pruebas reales no tengo por qué creer en su existencia”.
Además de las ciencias observacionales, hay otro
sistema de trabajo absolutamente científico, que sin
embargo a duras penas puede cumplir con el criterio de
demarcación de Popper. Si ya tenemos una teoría
totalmente establecida, cuyas predicciones son
absolutamente viables, podemos trabajar bajo ella para
construir algo nuevo. Un arquitecto o ingeniero civil
trabaja con esta premisa. Todos los modelos matemáticos
para que el edificio no se caiga ya están establecidos. No
se puede experimentar con el edificio; se construye con la
seguridad de que quedará en pie por siglos. Algo similar
hacen muchos científicos, por ejemplo al calentar o
aumentar las concentraciones de reactivos para que una
reacción química suceda más rápido. Esto es tan obvio
para un químico que simplemente lo aplica sin estudiar si
es viable o no. Hay quienes dicen que este modo de
trabajo es más una ingeniería que una ciencia. El límite
entre ingeniería y ciencia es tan borroso que pocos
realmente se interesan en él.
Tenemos por consiguiente tres etapas o métodos
básicos en ciencias:
I) La búsqueda y recolección de datos para ampliar el
conocimiento.
II) Rastrear patrones en esos datos, intentando armar
modelos, hipótesis y con suerte teorías. Esta es la ciencia
ideal según Popper.
III) Utilizar el andamiaje de las teorías establecidas
para producir inventos nuevos, sean reacciones químicas,
aparatos novedosos, o tratamientos médicos.
Por supuesto no hay una división tan marcada de las
labores científicas en la vida real, en la que un método se
mezcla constantemente con otro. Lo que sí une a toda la
ciencia (al menos a la bien realizada) es la honestidad
científica, tal como explicamos en el capítulo α. Sea
diseñando experimentos con la capacidad de refutar
nuestras hipótesis, presentando descubrimientos con
pruebas confiables u ofreciendo inventos nuevos tras
haberlos
testeado
profundamente,
la
ciencia
correctamente utilizada es honesta con el público y
sincera con el propio investigador.
Popper era un extremista del falsacionismo y Kuhn un
fanático de la idea de las revoluciones. La realidad es que
los científicos están ocupados con su trabajo pensando
18
poco y nada en estos problemas filosóficos. El método
científico es para ellos un instinto, no un manual del
correcto investigador que se tenga que revisar
constantemente para ver si cumplen con su labor.
Dejemos la epistemología para los epistemólogos y la
ciencia para los científicos. Pero el conocimiento que
traen los epistemólogos y los científicos es para cada uno
de nosotros.
evolución, la de la relatividad, y la del caos. Los tres casos
son ideas que explican miles y miles de observaciones y
hay tantas pruebas de su viabilidad que discutir su validez
bajo el pretexto de que son “solo teorías” es una postura
francamente ingenua. Lamentablemente los científicos
aman el término “teoría”, apresurándose muchas veces a
llamar así a muchos conceptos que en realidad son sólo
hipótesis o modelos.
PEQUEÑO GLOSARIO EPISTEMOLÓGICO
Ley: El título de “ley” para un concepto científico es
bastante anticuado. En general las leyes eran lo que hoy
llamaríamos teoría, tal como las leyes de Newton de la
mecánica, la de Ohm para la electricidad, y las de los
gases ideales en química. Todas pertenecen a una época
en que se creía que estas ideas eran verdades absolutas
(un paradigma) y, por lo tanto, eran casi equivalentes a
leyes divinas. Hoy en día nadie se atreve a tanto, por lo
cual el término quedó en desuso. Además con el tiempo
se establecieron paradigmas que superan a estas leyes,
por lo que actualmente se las considera aproximaciones.
Pero son aproximaciones tan buenas que rara vez
necesitamos recurrir a teorías más completas.
La epistemología, como cualquier otra área del
conocimiento, es suficientemente amplia como para
llenar una biblioteca. Los conceptos presentados en este
libro son una mínima introducción, y hasta una sobresimplificación de las ideas que discuten los especialistas.
Ya que estamos, sigamos un poco más con estas sobresimplificaciones y definamos algunos términos científicos
que acostumbran traer confusiones tanto a la gente
común como a los mismos científicos. Como desafío,
antes de leer cada definición piensen cómo explicarían
estos conceptos con sus propias palabras.
Hipótesis: Es una explicación propuesta acerca de un
fenómeno observado (por ejemplo “la úlcera gástrica
podría ser causada por una bacteria”), o una predicción
del futuro resultado de un experimento (“con antibióticos
es posible que se cure una úlcera, si esta fuera causada
por una bacteria”). Una hipótesis es una conjetura, pero
basada en fuertes conocimientos científicos que nos
guían a no decir tonterías (tales como “hoy tuve un día
terrible, probablemente porque se me cruzó un gato
negro”). Lo que la caracteriza es que al formularla todavía
no se hicieron los experimentos para verificarla o
refutarla, pero pide a gritos que se hagan cuanto antes.
Cabe aclarar que la hipótesis de la úlcera causada por
bacterias ya fue confirmada, por tanto no es más una
hipótesis, cuando fue encontrada la bacteria causante de
tan incómodo mal (la Helicobacter Pylori). El tratamiento
es con antibióticos y, por ser una enfermedad infecciosa,
hasta se está investigando una vacuna.
Teoría: En la vida cotidiana una teoría es lo que en
ciencias es una hipótesis, como cuando decimos “mi
teoría es que está enojado conmigo porque se enteró de
que fui yo el que le puso pegamento a la tabla del
inodoro”. En lenguaje científico una teoría es un conjunto
de deducciones y fórmulas que permiten explicar todas
las observaciones en un área de la ciencia, que además
fue confirmado (o mejor dicho no fue refutado) en tantos
experimentos por lo que se establece como altamente
viable. Algunas de las teorías más famosas son la de la
Modelo: Para muchos usos prácticos es innecesario
recurrir a las fórmulas más exactas y complicadas de la
ciencia, cuando se puede utilizar una simple
aproximación. Por ejemplo, con las fórmulas de la
química cuántica se pueden calcular todas las
propiedades de una sustancia con una exactitud
inigualable, en teoría. El problema es que estas fórmulas
son tan arduas de resolver que se necesitan enormes
computadoras trabajando días y días para calcular las
propiedades de las moléculas más simples. Para ciertas
propiedades se sabe que alcanza con “modelar” a estas
moléculas como simples bolas que interaccionan entre
ellas como en una mesa de pool (el modelo de “esferas
rígidas”), con lo cual los gigantescos cálculos se conviertes
en tan insignificantes que casi podemos hacerlos con una
calculadora. Un modelo es en definitiva una analogía
simple de una realidad compleja. Si las leyes de Newton
fuesen deducidas en la actualidad, diríamos que en
realidad son un modelo de la teoría de la relatividad
cuando nos atenemos a velocidades normales, sin
acercarnos a la velocidad de la luz.
Interpretación: Algunas teorías tienen fórmulas que
permiten predecir y analizar con lujo de detalles los
resultados de los experimentos, y sin embargo nadie logra
entender el porqué de estos resultados. El ejemplo más
indicado es el de la mecánica cuántica, donde se observan
propiedades tan fantásticas e inimaginables que cuesta
creer que algunos critiquen a los científicos por “ser
cerrados a lo desconocido”. A diferencia de la mecánica
clásica, en la cuántica resulta imposible conocer tanto la
19
velocidad como la posición de una partícula. Es como
tratar de jugar al pool, pero con la condición que si sé
dónde está la bola, no puedo saber cómo se mueve; y al
revés, si sé cómo se mueve, no tengo idea en que parte
de la mesa se encuentra. Este es el principio de
incertidumbre, un efecto totalmente impensado en la
vida cotidiana. Estas extrañas paradojas cuánticas están
muy bien descriptas por las fórmulas sin que en el fondo
nadie sepa porqué son así. Niels Bohr (el del modelo
cuántico del átomo) decía que “Los que no se sorprenden
cuando se cruzan por primera vez con la teoría cuántica,
es imposible que la hayan entendido”. Como todo resulta
tan contradictorio a nuestra intuición hacen falta
interpretaciones, posibles explicaciones del porqué de
estos extraños sucesos. Estas interpretaciones no son
científicas desde el punto de vista de Popper, ya que no
se conocen experimentos que puedan refutarlas. Entre las
locas interpretaciones cuánticas podemos encontrar a la
tradicional interpretación de Copenhague (“el acto de
medir influye en los resultados”), la interpretación del
multiverso que parece de ciencia ficción (“en cada
experimento cuántico el universo se divide en dos
universos casi iguales”), o la interpretación de la onda
piloto (“las partículas se mueven caóticamente sobre una
onda invisible que las guía”). Todo esto es material para
varios libros de muy difícil digestión. Richard Feynman
(otro Nobel de física) decía “Creo que puedo decir con
seguridad que nadie entiende la mecánica cuántica”. En
cierto sentido las interpretaciones son malabarismos
filosóficos que tratan de satisfacer nuestra necesidad
instintiva de poder explicarlo todo, a pesar de que no
podamos probarlo empíricamente.
Método científico: Si bien el término “método
científico” está en el centro de la vida científica, para ser
sinceros, nadie sabe exactamente qué es. A grosso modo
el método científico es puro sentido común (Einstein
mismo dijo que “Toda la ciencia no es más que un
refinamiento del pensamiento cotidiano”) y sus
ingredientes principales ya los vimos en las páginas
anteriores. Si la idea es llegar a las conclusiones correctas
ante una incógnita, primero tenemos que buscar la mayor
cantidad de datos acerca del problema; luego, tratar de
inferir a partir de ellos una explicación de lo que pasa, las
causas y consecuencias (o sea plantear las hipótesis); y,
por último, chequear si las hipótesis se verifican (o mejor
dicho, si no son refutadas) y si se cumplieron las
predicciones que las hipótesis generaron. A esto por
supuesto hay que agregarle toda la cuestión de
reproducibilidad, ¡no sea cosa que nadie más que yo
pueda obtener mis resultados! En la vida cotidiana, lo que
llamamos “prueba y error” es casi lo mismo que el
método científico. De última, el método científico es tan
lógico, práctico y evidente que lo utilizamos
constantemente, o al menos cada vez que queremos
obtener los mejores resultados ante un desafío.
Navaja de Ockham: La “navaja de Ockham”, alias el
principio de parsimonia, más que un concepto es una
herramienta. Aparece escrita en varias versiones, como
“entia non sunt multiplicanda praeter necessitatem” (“las
entidades no deben multiplicarse más allá de la
necesidad”), o “pluralitas non est ponenda sine
necessitate” (“la pluralidad no se debe postular sin
necesidad”). Simplemente, lo que postulaba Ockham (un
fraile del siglo XIV) era que cuanto más simple sea la
explicación, más probable es que sea correcta, siempre
que explique todas las observaciones. En el fondo, si un
amigo viene a visitarnos y nos preguntamos qué camino
tomó, lo más probable es que haya venido por el camino
más corto desde su casa y que no haya pasado antes por
Machu Picchu. Tomemos el caso del sistema solar.
Ptolomeo (siglo II a.e.c.) había postulado que la tierra
estaba en el centro, pero con esta idea no había manera
de hacer encajar el movimiento del sol y los planetas. Por
esto se empezaron a dibujar cientos de posibles miniórbitas que harían encajar a la fuerza el modelo
geocéntrico con las observaciones. Esto se llama
“hipótesis ad hoc”, que sería equivalente a emparchar un
barco con cinta adhesiva cuando se está hundiendo.
Copérnico (siglo XVI) planteó que el sol estaba en el
centro y la tierra y los planetas giraban en círculos a su
alrededor. Esto encajaba mejor, pero como todavía el
barco hacía agua volvieron a insertar estas mini-órbitas
que terminaron haciendo que la teoría heliocéntrica se
vuelva muy poco elegante. Kepler (siglo XVII), revisando
las mediciones más precisas del sistema solar, se dio
cuenta que el modelo de Copérnico se hacía demasiado
complejo con tantas mini-órbitas, por lo que debía ser
incorrecto. En un momento “eureka”, se preguntó: ¿por
qué demonios las órbitas de los planetas tienen que ser
circulares? ¿Qué pasaría si fueran elípticas, con forma de
huevo? Entonces hizo los cálculos suponiendo órbitas
elípticas y todo cerró a la perfección, con un modelo
simple y elegante, sin necesidad de estas desprolijas
hipótesis ad hoc. Solo quedaba un asunto pendiente con
respecto al planeta Mercurio. Ya entrado el siglo XIX los
astrónomos se dieron cuenta que el modelo de Kepler
daba un inentendible error menor al uno por ciento en los
cálculos de su órbita; esto era inconcebible, considerando
que en los otros planetas todo funcionaba perfecto. A
principios del siglo XX un joven Albert Einstein (personaje
ya recurrente en este libro) dijo “creo tener la solución al
problema de Mercurio, si incluyo un poco de la teoría de
la relatividad…”. Posteriormente Einstein escribía:
“Difícilmente se puede negar que la meta suprema de
toda teoría es hacer que los elementos básicos
irreducibles sean tan simples y tan pocos como sea
posible, sin tener que renunciar a una adecuada
representación de cada dato de la experiencia”.
Sesgo: El sesgo fue, es y será el mayor demonio en un
estudio científico, por lo tanto es indicado terminar el
20
capítulo explicándolo. En pocas palabras, es el efecto que
causa resultados erróneos siempre para el mismo lado.
Por ejemplo, si queremos medir la velocidad de un auto y
el velocímetro siempre mide cinco kilómetros por hora
menos que la velocidad real, decimos que hay un sesgo
sistemático negativo. Por otro lado, cuando nos para un
policía y nos pregunta “¿sabe usted a qué velocidad
estaba yendo?”, aunque el velocímetro funcione bien
siempre le vamos a mentir diciéndole que íbamos a una
velocidad menor a la que en realidad viajábamos. Este es
un sesgo del estimador, o sea un error que comete la
persona porque desea (consciente o inconscientemente)
que los resultados sean diferentes. Muchas veces este
sesgo es intencional, en cuyo caso se llama engaño (como
veremos en el caso Wakefield en el capítulo δ), pero
muchas veces es involuntario, como cuando queremos un
resultado tan fuertemente que el inconsciente nos
engaña (como veremos en el caso Benveniste). Cuando se
hace el estudio de la efectividad de un remedio, es muy
conocido el efecto desastroso que genera el sesgo del
estimador. Si por ejemplo toma a cien personas para
probar si el ketoconazol cura la caspa y les dan el champú
diciéndoles que con esto mejorarán, los resultados serán
mucho más positivos que si no les dicen nada. Es más, si
les dan un champú sin ningún efecto clínico también
mejorarán, solo porque creen que es efectivo. Es lo que
se conoce como efecto placebo, por lo cual lo que se
acostumbra es dar a cincuenta personas el champú con la
droga, a otros cincuenta el champú sin nada y, por
supuesto, no avisarles en que grupo están. Sólo si al final
el grupo que de verdad probó el ketoconazol tiene
mejores resultados que el otro se dice que el resultado
fue positivo. Para complicar las cosas, el champú no debe
venir marcado, así que ni siquiera el médico que lo receta
sabe quién pertenece a cada grupo. Esto se conoce como
estudio a doble ciego, pues cubre la posibilidad que el
médico, al conocer quién probó la droga y quien no, sea
más simpático con unos que con los otros, dependiendo
de si quiere que el remedio funcione o no. Tanto esfuerzo
se realiza con el único objetivo de obtener resultados sin
sesgo, como lo merece un estudio verdaderamente
científico.
¿EXISTEN DE VERDAD LOS ÁTOMOS Y LAS MOLÉCULAS?
Recién debatimos el concepto del paradigma,
especialmente aplicado a los átomos y las uniones
químicas. Dijimos que un paradigma es la “verdad” hasta
que otra “verdad” más grande la suplanta. Según esto, la
concepción de los átomos y sus uniones es válida sólo
temporalmente, pero en el futuro será suplantada por
algo nuevo como le pasa a todos los paradigmas. Uno
entonces puede apresurarse a pensar que si en el futuro
los átomos estarán obsoletos, ya desde ahora podríamos
ir descartándolos. ¿Se puede pensar así? ¿Es que acaso
existen de verdad los átomos y las moléculas?
A principios del siglo XX varios positivistas postulaban
que como no se pueden detectar empíricamente los
átomos individuales, no se puede decir que existen; que a
lo sumo son un modelo o construcción matemática útil
para entender qué sucede a nivel atómico. Esta fue una
postura extremadamente conservadora que no duró
mucho. La evidencia era cada vez más abrumadora acerca
de la existencia real de los átomos, aunque algo de la
posición de estos positivistas se mantuvo. Los átomos y
moléculas de verdad no se pueden ver.
No podemos ver las moléculas porque son tan
diminutas que la luz no puede distinguirlas. Se pueden ver
millones de moléculas cuando están todas juntas, pero no
hay lupa que pueda diferenciar una molécula suelta. Es
una imposibilidad física. Sin embargo hay trucos para ver
estas dichosas moléculas, métodos muy parecidos a como
un ciego reconoce caras al tacto. Por supuesto que el
ciego no puede “ver” literalmente una cara, ¿pero quién
se atreve a decir que su método de reconocimiento al
tacto es menos válido que el de observar con los ojos?
Con equipos de última generación, como el
microscopio de fuerza atómica (AFM) o el de efecto túnel
(STM), se puede recorrer una superficie “sintiendo” el
contorno de las moléculas. El “dedo sensor” del aparato
es una punta terminada en un sólo átomo, por lo que
puede detectar moléculas con definición atómica.
Estamos hablando de distancias de 0,1 nanómetros, ¡la
diez millonésima parte de un milímetro! Como resultado,
en los últimos años se pudo sentir por primera vez la
presencia de átomos y moléculas individuales:
21
Con estas nuevas tecnologías se nos va a hacer difícil
descartar la existencia de los átomos. Igual que la teoría
de la relatividad no invalidó la leyes de la mecánica de
Newton sino que la complementó, si en algún momento
aparece un nuevo paradigma acerca de la estructura de
los átomos y moléculas es muy poco probable que
invalide nuestro paradigma actual, a lo sumo pondrá más
conocimiento sobre los átomos tal cual como los
conocemos ahora.
1) Imagen obtenida por microscopía de hidrógeno de efecto túnel
(STHM) de PTCDA sobre una superficie de oro. Adaptado con permiso de
Weiss, C.; Wagner, C.; Kleimann, C.; Rohlfing, M.; Tautz, F. S.; Temirov, R.
“Imaging Pauli Repulsion in Scanning Tunneling Microscopy”. Phys. Rev.
Lett. 2010, 105, 086103. Copyright (2011) The American Physical
Society.
2) Imagen de una ftalocianina de cobre por STM con tip de xenon.
Adaptado con permiso de Kichin, G.; Weiss, C.; Wagner, C.; Tautz, F. S.;
Temirov, R. “Single Molecule and Single Atom Sensors for Atomic
Resolution Imaging of Chemically Complex Surfaces”. J. Am. Chem. Soc.
2011, 133, 16847. Copyright (2011) American Chemical Society.
3) Imagen de antra[2,3-j]heptafeno sobre cobre, con una técnica doble
STM-AFM. Adaptado con permiso de Guillermet, O.; Gauthier, S.;
Joachim, C.; de Mendoza, P.; Lauterbach, T.; Echavarren, A. “STM and
AFM high resolution intramolecular imaging of a single decastarphene
molecule”. Chem. Phys. Lett. 2011, 511, 482. Copyright (2011), con
permiso de Elsevier.
22
Capítulo γ
La Enigmática Comunicación Científica
PUBLICANDO PAPERS
¿Quién decide que un trabajo es “suficientemente
científico”? ¿Quién juzga que una investigación haya sido
bien hecha, que los datos signifiquen algo, que las
conclusiones sean interesantes y correctas, que los
experimentos hayan sido los adecuados, que el trabajo
sea coherente? ¿Cómo me entero, por ejemplo, que en la
universidad de Milán ya lograron analizar por medio del
microscopio de efecto túnel ribosomas de pseudomonas,
o que en la universidad de Osaka estimaron la entalpía de
formación del grafeno? Todas estas preguntas se dirigen a
la raíz de la comunicación científica: el paper (por ser un
término internacional se lo usa en inglés).
El paper es un artículo de varias páginas donde un
grupo de científicos describe en detalle la investigación
que recién terminó. Se publica en revistas llamadas
journals (también en inglés), que llegan a todos los
centros importantes de investigación (por supuesto en la
era digital esta información se obtiene vía internet).
Supongamos que durante el último año realicé una
investigación sobre un catalizador. Finalmente logré
descubrir el mecanismo de esta reacción química, y deseo
publicar los resultados obtenidos para que sea una
información accesible al resto de los mortales. Si no lo
público, es como si no hubiera hecho ninguna
investigación. Como dice la frase: publicar o morir. Si no
muestro los resultados a mis colegas del otro lado del
mundo, es un suicidio profesional. Es como el famoso
dilema zen: si un árbol cae en el bosque donde nadie lo
escucha, ¿hace ruido?
El primer paso para publicar es obviamente escribir el
paper. Un artículo científico es muy diferente a uno de
cualquier revista no científica, pues es extremadamente
estructurado y dolorosamente aburrido. En principio
tiene que tener mucha información acerca del proyecto
investigado. ¿Cuánta información? Toda la necesaria para
que:
Sea entendible.
Se pueda llegar a las conclusiones mostradas de una
manera lógica y sin malabarismos metafísicos, o sea sin
mentir, confundir adrede o sacar conclusiones de la
galera.
Si alguien quiere, pueda reproducir TODOS los
resultados que yo obtuve. ¿Recuerdan lo que hablamos
acerca de la importancia de la reproducibilidad en
ciencias?
Quien quiera buscar más información sobre los
métodos empleados o las investigaciones previas pueda
hacerlo fácilmente.
La comunidad científica se convenza de que la
investigación es un verdadero avance científico, por
ejemplo, que la nueva reacción es más rápida, sencilla o
barata que la que se conocía anteriormente.
Todo esto hace que el paper tenga una cantidad de
datos y descripciones que rara vez veremos en la revistas
deportivas o de moda, convirtiéndolo en el súmmum del
tedio, un monumento al somnífero. Un paper tradicional
más que formativo es informativo. No está concebido
para ser pedagógico, sino descriptivo, diciendo: “Acá está
mi trabajo. Si querés entenderlo, no es mi problema
cuánta sangre, sudor y lágrimas vas a derramar”. El arte
de escribir un paper está en cumplir las condiciones de
estructura e información requerida, y a la vez hacerlo
claro y ameno. Luego de haber leído miles de papers,
debo confesar que el número de artistas en el área de la
química es reducido. Muy reducido. Siempre rezo antes
de leer un paper pidiendo: “Por favor, por todos los
dioses del universo, haced que no me mate del
aburrimiento”. Pero aparentemente los dioses tienen un
serio problema de actitud o de sordera conmigo.
Hay un requerimiento que hace que darle un toque
artístico al paper sea una tarea compleja. En ciencia, con
todo ese lastre de reproducibilidad, viabilidad y
entendibilidad, la escritura tiene que ser totalmente noambigua. No debe dar lugar a interpretaciones, no debe
dar lugar al análisis literario, no debe haber simbolismos
ocultos para que los lectores puedan debatir. Tomemos
como ejemplo un famoso micro-cuento de la literatura
hispana, una obra maestra (según dicen los que saben):
«Cuando despertó, el dinosaurio todavía estaba allí.»
(Augusto Monterroso, 1959)
¿Qué nos dice el cuento? ¿Qué pretende enseñarnos,
y cuál es la moraleja? Este texto juega con el absurdo, con
las diferentes formas de leerlo, con la libre interpretación.
Eso lo hace una joya literaria, y de un estilo
completamente descalificable para la ciencia. Veamos
para comparar un pequeño párrafo de un paper de
química:
«Stuart y Fagnou cumplieron con el desafío de la
selectividad usando un grupo de condiciones
específicas, que llevaron a una reactividad catalítica
óptima. Esto fue logrado usando un catalizador de
trifluoroacetato de paladio con N-acetilendiol en una
23
concentración de 2-10 mol %, y benceno en exceso (~30
equivalentes).»
Aquí no hay libre interpretación. No hay ambigüedad.
Stuart y Fagnou optimizaron una reacción, y acá son
publicadas las condiciones de la misma. No hay frases
abstractas, ni hermosos mensajes de autoayuda, ni
debates acerca de si debemos tomar el sentido literal o
alegórico del texto. Esta es la realidad que vieron Stuart y
Fagnou. Punto. Cien por ciento información, cero por
ciento grasa. Un himno al aburrimiento, pero
extremadamente pragmático.
Los papers son estrictamente, exclusivamente,
tremendamente específicos. Nadie que no esté
trabajando en el tema puede entenderlo. Ni un químico
puede entender el paper de un biólogo ni viceversa. Ni
siquiera el investigador del laboratorio de al lado puede
entenderlo. Ah, pero en China, en Singapur, en Hungría o
en Colombia puede haber algún científico investigando
algo parecido y leerá el paper con todo interés. Ya desde
el título se puede vislumbrar la profundidad y
especialización en la que se encuentra la ciencia.
Comparemos el título de un artículo para todo público de
la revista Popular Science:
«Científicos confirman que los meteoritos encontrados
recientemente vinieron de Marte»
con el título de un artículo del journal Organometallics:
«¿Qué hace a un buen ciclo catalítico? Estudio teórico
de la función de los complejos aniónicos de Pd(0) en el
acoplamiento cruzado de un haluro de arilo con un
nucleófilo aniónico»
Aunque no lo crean, este título intenta ser una frase
seductora para los colegas. A pesar de parecer
inentendible, es claro, interesante y atractivo para los
ultra-especialistas.
Después del título se incluye un resumen, llamado
abstract, con los puntos más sobresalientes de la
investigación. Luego vienen la introducción, los
resultados, una discusión de los mismos y las
conclusiones, tal como merece ser el informe de un
trabajo bien hecho. Dos cosas son fundamentales en un
paper: la sección “métodos”, explicando con lujo de
detalles como se realizó cada experimento por si alguien
lo quiere reproducir; y la sección “referencias”, o sea los
papers y libros de donde se obtuvo la información
necesaria para hacer la investigación. Como en literatura,
el paper científico es una historia con introducción,
desarrollo y desenlace. Tiene algo de cuento de
detectives, pero como ya desde el abstract se relatan los
resultados finales de la investigación, resultaría más
parecido a “Crónica de una muerte anunciada”.
REVISIÓN POR PARES (“PEER REVIEW”)
La revisión por pares, arbitraje, o “peer-review” (en
inglés) es una técnica para controlar que los
investigadores sean suficientemente serios en su trabajo.
El proceso es simple y elegante:
I. Un grupo de investigadores terminan un proyecto,
escribe un paper, y lo manda a un journal para que
sea publicado.
II. Un editor del journal hace una revisión rápida del
manuscrito para ver si cumple con las condiciones
básicas (largo del texto, tema acorde al foco del
journal, etc.).
III. Entonces se lo manda a un grupo de árbitros (o
referís), dos, tres y a veces cuatro personas, para que
preparen un informe sobre el manuscrito. Estos
árbitros son especialistas en el tema del paper, por lo
que juzgan si el trabajo fue bien realizado, si hace falta
completar el proyecto con nuevos experimentos, etc.
En definitiva el árbitro es el jurado del paper.
IV. El editor recibe los informes de los referís, y decide si
el trabajo es aceptado, si conviene mandarlo a otro
journal más acorde al trabajo, si se le da una
oportunidad a los investigadores para mejorar el
paper o si hay que tirarlo a la basura. En este sentido
el editor cumple el papel de juez y a veces de verdugo.
V. El informe de los árbitros es entregado a los autores,
incluyendo la decisión del editor. Si el paper fue
aceptado, hay fiesta; si fue rechazado, hay duelo. Si el
veredicto es “corregir los errores”, o “conviene hacer
nuevos
experimentos
para
respaldar
las
conclusiones”, los investigadores tienen derecho a
réplica. Pueden agregar nuevo material, corregir
errores, y a veces contradecir las resoluciones de los
árbitros más negativos. No es frecuente, pero
amargos debates se han creado entre las dos partes,
con ponzoñosas cartas yendo y viniendo. El editor
tiene la última palabra.
¿En qué se basa el referí a la hora de calificar? Un
juzgado justo juzga con justicia si se justifica que:
Los datos respaldan las conclusiones.
Los métodos utilizados en los experimentos fueron los
adecuados.
La investigación aporta algo nuevo.
Los papers citados como referencias son suficientes y
adecuados.
El texto es claro, así como las figuras y tablas.
El nivel científico es satisfactorio.
24
UN POCO DE HISTORIA
La selección de los árbitros intenta ser equilibrada,
eligiendo especialistas en el área. Hay un factor
importante: los árbitros son secretos, por lo que, en
teoría, tienen la posibilidad de dar un informe más justo,
sin miedo a represalias por parte de los autores. No es un
sistema balanceado, ya que los autores no son secretos, o
sea que están en desventaja a la hora de defender su
trabajo. Esto marca una línea general dentro de las
ciencias serias, tendiendo a ir a lo seguro, y en caso de
dudas acerca de la calidad de la investigación, el resultado
es que el paper no se publica. El riesgo de publicar una
mala investigación es enorme, considerando que otros
científicos se podrían basar en resultados defectuosos si
un paper problemático sale a la luz. Por regla general,
cuanto más importante es un journal, más positivos
tienen que ser los informes de los árbitros para que el
paper sea aceptado. Las revistas top de la ciencia,
“Nature” y “Science”, aceptan publicar exclusivamente los
artículos en los cuales todos los árbitros coinciden en que
el trabajo fue grandioso.
Un punto interesante es la disparidad de opiniones
que pueden presentar los árbitros al juzgar un trabajo,
sucediendo a veces que uno opine que el paper es
excelente, otro que es un trabajo promedio y un tercero
que es una porquería. Uno se pregunta entonces cómo es
que las ciencias exactas son consideradas “exactas”. La
respuesta es: nada es perfecto. Interpretar la realidad
también es parte de las ciencias. El adjetivo “exacto”
significa que nos basamos en hechos, con los que
construimos lo mejor que podemos el edificio del
conocimiento; pero no a todos los arquitectos les gusta
de igual manera como construimos el edificio…
A nadie sorprende si digo que la
ciencia avanzó mucho en el último
par de siglos. ¿Cuánto? Una medida
del este avance se ve en la
especialización del científico. Ya
nadie es un químico a secas. Ahora se
es un químico orgánico experto en
espectroscopia de masa, un químico
teórico con un doctorado en
configuraciones proteicas, o la
especialización más de moda, un
nanoquímico. Este abanico de
profesiones nunca fue tan amplio, y
por lo visto no deja de crecer. Sin
embargo, en un pasado no tan lejano
no existía tanta variedad de títulos.
Por ejemplo, la físico- química (la
especialidad
más
“dura”
y
matemática dentro de la química) es
un área tan amplia que en todas las
universidades de prestigio académico existe un instituto o
departamento dedicado exclusivamente a la investigación
en este tema. Sin embargo hace poco más de un siglo a
nadie se le había ocurrido hablar de esta especialización.
El primer journal que se dedicó exclusivamente a la físico
química nace en el año 1887, con el título de “Zeitschrift
für Physikalische Chemie” (o sea “Journal de Físico
Química”).
Por esa época no había grandes separaciones entre las
diferentes químicas; a duras penas se distinguía entre las
diferentes áreas de la ciencia. El primer journal de
ciencias (de todas las ciencias) fue fundado en 1665, con
el pomposo título de “Philosophical Transactions of the
Royal Society” (“Transacciones Filosóficas de la Sociedad
Real”). El término “transacciones” proviene de la idea de
que se estaban practicando intercambios de ideas
científicas. El porqué
de “Sociedad Real” es
cultural; para los
británicos
toda
sociedad
de
gentlemen debe ser
parte de la realeza.
Pero
la
palabra
“filosóficas” en el
título es lo más
interesante desde un
punto
de
vista
histórico. Resulta que
“ciencia”
o
“científico” no eran
vocablos de esa era.
Toda la ciencia no era
25
Mundo”) de Galileo, de 1632. Pero generalmente no
tenían control científico previo a su publicación, lo que
equivale a “cada uno escribe lo que se le canta”. Con la
apertura en el siglo XVII de sociedades científicas como la
“Royal Society of London”, la “Accademia dei Lincei”
italiana (de la cual Galileo se hizo socio en 1609), la
“Academia Naturae Curiosorum” del Sacro Imperio
Romano (conocida posteriormente como “Deutsche
Akademie der Naturforscher Leopoldina” alemana), o la
“Académie Royale des Sciences” francesa, se gestaba el
ambiente para la difusión científica de manera cuidada, o
sea bajo un primitivo método de revisión por pares. Así
salieron a la luz las primeras verdaderas publicaciones
científicas, como el ya descripto “Philosophical
Transactions”, el “Comptes rendus hebdomadaires des
séances de l'Académie des Sciences”, o “Ephemeriden”,
que en realidad eran el compendio del trabajo realizado
por los integrantes de estas sociedades científicas, bajo la
revisión de los secretarios de las mismas.
En ciertas organizaciones, incluyendo a las citadas
sociedades científicas, les gusta describirse con un
“motto”, un lema que -en teoría- describe el trabajo y el
ideal de sus integrantes. Como muestra de esnobismo,
estos lemas están habitualmente en latín. Es interesante
conocerlos, ya que suenan como frases de autoayuda a
nivel institucional. Por ejemplo los linces italianos
escribían “minima cura si maxima vis” (o sea “cuida de
las pequeñas cosas si quieres obtener los máximos
resultados”); los ingeniosos franceses proponían “invenit
et perficit” (inventa y perfecciona); los laboriosos
germanos decían “nunquam otiosus” (nunca ociosos); y
los escépticos ingleses se describían como “Nullius in
verba” (en palabras de nadie), o sea no le creas a nadie.
más que una rama de la filosofía. ¿Cómo era llamada
entonces la ciencia? Simplemente “filosofía natural”, o
sea el área de la filosofía que se ocupaba de analizar a la
naturaleza. El término “ciencia” significaba solamente
conocimiento, y la profesión de “científico” recién
aparece en el diccionario a principios del siglo XIX. El
mismísimo héroe mayor de la ciencia, Sir Isaac Newton,
escribe su obra cumbre en el año 1687 con el nombre
“Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica” (“Los
Principios Matemáticos de la Filosofía Natural”).
Hasta fines del siglo diecisiete, casi toda la
comunicación científica se basaba en cartas personales,
debates entre investigadores o libros completos cuya
publicación dependía del estado de ánimo del editor.
Algunos de estos libros llegaron a ser best-sellers, como
“Los Principios Matemáticos…” de Newton, o el
irreverente “Dialogo sopra i due massimi sistemi del
mondo” (“Diálogos Sobre los dos Máximos Sistemas del
Luego de más de un siglo de “monopolio científico”,
estas academias fueron desbordadas de trabajo, y la
multiplicación
de
investigaciones
produjo
la
multiplicación de journals por editoriales privadas, bien a
finales del siglo XVIII. Así nacen revistas como
“Allgemeines Journal der Chemie” y “Chemical Journal”
(ambos de 1798), o “Annales de chimie” (1789), uno de
cuyos primeros editores fue el gran Lavoisier, alias el
“Padre de la química moderna”. Si bien el enfoque de
estos journals fue cambiando con el tiempo, lo que queda
claro es que en esta época comienza la separación formal
de la química como rama independiente del tronco de la
ciencia.
Los siglos siguientes vieron la multiplicación de subáreas dentro de las ciencias, y siguiéndolas aparecieron
más y más journals cada vez más específicos. Aún hay
publicaciones de tipo general, como Science o Nature,
que cubren todo el espectro de las ciencias; otras que
tratan a toda la química, como “Chemistry: A European
Journal” y “Journal of the American Chemical Society”; las
hay dedicadas a grandes ramas tradicionales de la
química, como “Analytical Chemistry” y “Organic Letters”.
26
hicieron al éxito de Lavoisier fue el conocimiento
idiomático de su esposa, quien con paciencia infinita le
traducía del inglés y el latín al francés las obras más
importantes de la época.
Pero cada vez más común es tener publicaciones
sumamente específicas sobre temas de moda, tales como
“Nano Letters” y “Journal of Chemical Theory and
Computation”. Paradójicamente, las nuevas tendencias
son a tener una visión más holística de la ciencia,
mezclando ramas que parecían totalmente alejadas.
Algunos journals de este estilo son “Chemical
Neuroscience”, o “Energy & Environmental Science”.
Cabe resaltar la lenta evolución del sistema de
revisión por pares. Originariamente no había revisión
alguna. A partir de la era de las sociedades científicas la
revisión la hacían los editores de los journals, lo cual les
ocasionaba un gran esfuerzo, pero a la vez les daba
grandes poderes para guiar las tendencias científicas. A
partir de la mitad del siglo XX se institucionalizó la idea de
que la revisión la hagan especialistas fantasmas, tal como
explicamos anteriormente. Según este método moderno,
muchos papers publicados bajo los sistemas de revisión
antiguos habrían sido considerados nada menos que
pseudo-científicos. En ciencias, como en todos los otros
emprendimientos humanos, hay que juzgar según el
zeitgeist, el espíritu de la época.
Otro aspecto interesante es la lucha idiomática de los
journals. Existía desde el siglo XVII (y en cierta medida
también ahora) un orgullo nacional que se expresaba en
la selección del lenguaje escrito, a pesar de la
“internacionalidad” de las ciencias. O sea que los ingleses
escribían en inglés, los alemanes en alemán, los rusos en
ruso, etc. Esto por supuesto genera un quiebre en la
transmisión de conocimientos. Uno de los factores que
Saber latín era crítico si uno deseaba pertenecer a las
ciencias, al menos en el renacimiento y en el alto
medioevo. El latín era para la ciencia lo que se conoce
como “lengua franca”, un idioma universal. Previo a él
también el árabe (en el medioevo) y el griego (en la época
clásica) cumplieron esta función, mostrando que imperios
eran potencias científicas. Pero en el siglo XVII, con la
proliferación de las academias nacionales, la ciencia
empezaba a cruzar una crisis idiomática del estilo de la
torre de Babel. Entre las lenguas que se estilaban estaban
el francés, inglés, alemán, un poco de italiano, ruso, y
posteriormente hasta japonés. Para fines del siglo XIX el
alemán se perfilaba como el ganador de la carrera
lingüística. No solo el Segundo Reich manejaba un gran
poder mundial, sino que también sus científicos eran los
líderes indiscutidos. Pero los germanos tuvieron un
pequeño percance al perder dos guerras mundiales,
perdiendo el podio ante los angloparlantes. En este
momento la indiscutible lengua internacional científica es
el inglés, especialmente después de la caída de la Unión
Soviética. Esto permite que en todo congreso
internacional de ciencias, sea en Inglaterra, Chile o
Vietnam, todos puedan comunicarse con todos, sin
importar su origen, mientras sea en la lengua de
Shakespeare. Y a la hora de leer o escribir un paper no
hay modo de generar incertidumbres idiomáticas.
Tal vez esto de usar inglés como única lengua
científica es el mal menor, pero eso no quita que a todos
los no-británicos y no-estadounidenses el asunto nos de
algunas cosquillas anti-imperialistas. Concerniente al
famoso dilema de cuál es la diferencia entre un idioma y
un dialecto, el lingüista de yídish Max Weinreich
popularizó la frase “ ‫אַ שפּראַך איז אַ דיאַלעקט מיט אַן‬
‫( ”אַרמיי און פֿלאָט‬a shprakh iz a dialekt mit an armey un
flot), que traducido dice “Una lengua es un dialecto con
un ejército y marina”. En ciencias siempre sucedió lo
mismo: la potencia de turno dicta la lengua de papers y
congresos, por lo que algunos apuestan a que en el futuro
convendría estudiar mandarín. Por mi parte, tengo la
fantasía que el esperanto sea el idioma del futuro. Un
lenguaje políticamente neutral y extremadamente fácil de
aprender, diseñado para ser la segunda lengua de todos
con la cual podamos hablar con suecos, australianos o
congoleños, sin que ninguno pierda su identidad cultural.
Suena interesante, ¿no? Ĉu vi volas lerni Esperanton?
27
DE LA CIENCIA HACIA AFUERA
Hay dos maneras mediante las cuales el
público no científico puede conocer y disfrutar
las hazañas de la ciencia. Una es el modo
práctico, accediendo a las invenciones que la
ciencia hace llegar desde el laboratorio hacia la
vida cotidiana, tal como el desarrollo de
materiales semiconductores que trajeron la
electrónica al living, o los progresos
farmacológicos que nos dieron una vida larga y
próspera. Es un modo pasivo, donde la gente
deja que la ciencia y la tecnología se estacionen
en su casa sin ningún tipo de cuestionamiento
intelectual. La otra manera la proporciona la
divulgación científica, el modo activo, donde la
gente decide abiertamente que quiere aprender
más del universo desde lo ínfimo hasta lo
infinito, incluyendo su propia existencia. Esto no
trae gratificaciones directas ni en comodidad, ni
en larga vida, ni en prosperidad; pero nada más
gratificante que abrir la mente hacia el
conocimiento y el cuestionamiento intelectual.
Tal como dijo el gran Carl Sagan: “vivimos en
una sociedad profundamente dependiente de la
ciencia y la tecnología y en la que nadie sabe
nada de estos temas. Ello constituye una
fórmula segura para el desastre.”
Todos conocemos superficialmente la
manera en que la divulgación científica actúa.
Tal vez compramos alguna de esas revistas de
ciencia popular, o leímos algún libro sobre
medicina, el Big-Bang o ecología, o vimos algún
documental en la televisión. Por ahí también nos
interesamos en las notas de la sección ciencias
en el diario, que entran en la categoría de
“periodismo científico”).
El periodismo científico funciona pescando
dentro de los journals de mayor nivel las
investigaciones más útiles, asombrosas o
revolucionarias, para después digerir las
incomprensibles palabras científicas y ponerlas
en un lenguaje que los lectores del diario
pueden comprender. No es una tarea fácil. Por
ejemplo, en este momento casi todos sabemos
que el ADN es la molécula que contiene la
información genética para el desarrollo y
funcionamiento de los seres vivos, y además que
tiene una estructura de doble hélice. No hace
falta que nos describan de nuevo qué es el ADN
cuando escriben un artículo sobre evolución,
cáncer o genética, ¿pero se imaginan lo que
puede haber sido en los años ’60 explicar esta
molécula, cuando nadie sabía de qué se trataba?
Es entonces que uno empieza a utilizar todas las
herramientas didácticas para hacer llegar una idea tan
importante como el ADN al público no especializado.
Algunas de estas técnicas son:
Como los conceptos son muy abstractos para el lector
alejado del mundo científico, se lo debe guiar paso a paso
de manera lógica, siempre dando una pequeña
introducción al tema. Por ejemplo conviene comenzar el
texto con frases como “el ADN es una molécula que
contiene la información para el desarrollo de todo ser
vivo, desde un hongo hasta el ser humano…”.
Así como con la escritura científica formal, en el
periodismo o divulgación científica está prohibido escribir
en forma ambigua. Se puede decir que “el ADN está
formado por unidades llamadas ácidos nucleicos”, pero
no está permitido escribir “en el ADN podemos encontrar
la llama de la libertad individual”. La segunda frase será
más poética, pero al final solo consigue confundir al
lector.
La diferencia con los papers está en que en la
divulgación científica no estamos atados a la formalidad y
la precisión. Todo lo contrario, hay que entretener a los
lectores, atraparlos en las aventuras científicas,
emocionarlos con historias, darle personalidad a las
moléculas y humanizar a los científicos. Por ejemplo un
párrafo impensable en un paper, pero ideal para un
artículo de divulgación, podría decir que “Watson, Crick y
Wilkins recibieron el premio Nobel por el descubrimiento
de la estructura del ADN, pero Rosalind Franklin, que
falleció unos años antes de la adjudicación de los
premios, fue quien realizó los experimentos originales y
formuló en paralelo el boceto del ADN”.
Si bien en un paper científico los detalles de los
métodos son tan importantes como las conclusiones para
poder reproducir los resultados, en la divulgación esto no
tiene sentido. Ningún carpintero, contador ni
recepcionista en un call-center se acercaría a la facultad
de ciencias diciendo “¿Me prestan el difractómetro de
rayos X un segundito? Necesito corroborar si el patrón de
difracción que utilizaron Watson, Crick y Franklin para
descubrir la estructura del ADN era correcto”. Para la
divulgación científica el foco está en las grandes
conclusiones (“el ADN permite entender cómo funciona la
evolución”) y en la utilidad de la investigación para la vida
cotidiana (“sabiendo el código del ADN podemos
acercarnos a la cura de enfermedades genéticas como el
cáncer”).
La herramienta más poderosa es el uso de metáforas y
analogías para bajar los conceptos complicados y
compararlos con situaciones conocidas por todos. No es
lo mismo decir que “el ADN es como dos cadenas unidas
retorciéndose como una escalera caracol”, que explicar
que “el ADN es una estructura helicoidal de dos
28
segmentos congruentes con un mismo eje, difiriendo
translatoricamente”.
La segunda herramienta es el ejemplo, muy útil para
traer a tierra las definiciones científicas. Pueden ser
ejemplos positivos del tipo “El ADN codifica la síntesis de
sustancias biológicas, como la melanina que le da color a
la piel, pelo y ojos”. Pero también son prácticos los
ejemplos negativos, explicando lo que no es, tal como “El
ADN no codifica enfermedades como el cáncer, pero
codifica la fabricación de sustancias que protegen del
cáncer; cuanto más de estas sustancias sinteticemos, más
improbable será nos enfermemos”.
Por último, no usar fórmulas matemáticas. Nunca
jamás. Nada de escribir las ecuaciones que llevaron a
entender la estructura del ADN a partir de los
experimentos. No importa que Galileo haya dicho que
“las matemáticas son el alfabeto con el cual Dios ha
escrito el universo”. La gente tiene miedo a las
matemáticas después de haber sufrido la tortura de
aprender la tabla de multiplicar. Es una verdadera
lástima. El gran físico y cosmólogo Stephen Hawking
escribe en el prólogo de su libro y magnum opus “Breve
historia del tiempo” que su editor le advirtió que por cada
ecuación que incluya, el número de lectores bajaría a la
mitad, así es que en todo el libro aparece una sola
2
fórmula: E=mc .
divulgación y, para colmo, la poca difusión de la filosofía
de la ciencia hace que la gente no tenga la capacidad para
distinguir que tan viable es un texto científico. Ningún
caso ejemplifica mejor esto que los famosos y malditos
mails en cadena, denunciando que el edulcorante es
tóxico, que una vaca cayó de un avión y hundió un barco,
o que los corpiños traen cáncer de mama. Son todas
informaciones fáciles de confirmar (o más probablemente
de refutar), pero nadie se toma el trabajo de hacerlo.
Tomemos el famoso caso del monóxido de dihidrógeno
(MODH):
JUGANDO AL DESCONFIADO
Por si todavía no lo descubrieron, el MODH es
también conocido como H2O, alias “agua”. Todo lo que
este texto dice es absoluta verdad, y sin embargo si lo
releen con cuidado cambiando “MODH” por “agua”,
veremos que no dice nada que no sepamos. El engaño del
MODH fue escrito en los años ’90 para probar qué tan
crédulos somos, especialmente con asuntos que suenan
particularmente científicos y que están conectados con
nuestra salud.
Una duda importante que deben plantearse todos los
que leen un artículo o libro de divulgación científica es
¿qué tan fiable es esto? En general los científicos al leer
un paper saben reconocer los límites de fiabilidad, ya que
conocen muy bien las técnicas y métodos utilizados en los
experimentos. Esa información no aparece en la
«El MODH es incoloro, inodoro e insípido. Mata
silenciosamente a miles por año, mayormente por su
inhalación accidental. La exposición prolongada a su
forma sólida causa daño severo de tejidos y en ciertas
condiciones puede causar quemaduras severas. Los
síntomas de la ingestión de MODH pueden incluir
sudoración y diuresis excesiva, así como desbalance
electrolítico. Es común encontrarlo en los órganos de
personas fallecidas por causas desconocidas.
Cantidades de MODH se han encontrado en casi cada
corriente, lago, y depósito de agua. El contaminante
incluso se ha encontrado en hielo antártico. ¡La
contaminación
está
alcanzando
proporciones
epidémicas! Ya ha causado millones de dólares de
daños materiales y humanos en diversas partes del
planeta. A pesar del peligro, el MODH se utiliza a
menudo como solvente y líquido refrigerador industrial
en plantas de energía atómica, como retardante del
fuego y en la distribución de pesticidas. El MODH de
desecho de las industrias es derramado en los ríos, y
nada se pueden hacer para pararlos porque esta
práctica sigue siendo legal. El gobierno americano no
tiene ningún interés en prohibir la producción,
distribución, o el uso de este producto químico
perjudicial debido a su "importancia para la salud
económica de la nación”. De hecho, la marina de guerra
y otras organizaciones militares están conduciendo
experimentos con MODH. Centenares de instalaciones
militares de investigación reciben toneladas de ella a
través de una red de distribución subterránea altamente
sofisticada. A pesar de los peligros, las muertes que
produce y su utilización en intereses conflictivos,
muchos gobiernos y empresas trasnacionales
mantienen su uso indiscriminado con intereses
absolutamente capitalistas.»
29
Ahora que sabemos lo inocentes e influenciables que
podemos ser, ¿cómo podemos evitarlo? Primero, hay que
saber que aunque el libro que compramos sea
absolutamente fidedigno con las investigaciones
científicas, como mucho el contenido es viable, no
verdadero. Esto no significa que tenemos que desconfiar
de todo, sino que debemos saber que si hoy compramos
un libro sobre el inicio del universo, es posible que dentro
de una década se publique otro diciendo cosas diferentes
(por ejemplo indicando la presencia de materia y energía
oscura, conceptos revolucionarios que surgieron en los
últimos
años).
Esto
es
ciencia,
cambiando
constantemente al tener mayores conocimientos. A veces
los libros de divulgación exageran un poco con el “nivel
de verdad”, pero es responsabilidad del lector saber que
la verdad absoluta es inalcanzable.
Más complicado es el caso de quienes escriben
cualquier burrada disfrazada de ciencia. Ante la duda,
antes de comprar un libro de nivel sospechoso es
conveniente hacer una búsqueda de las críticas al libro y
al autor, revisar si las referencias son de libros y journals
de alto nivel y ver si la editorial se dedica a publicar libros
serios o pseudo-científicos.
Por otro lado, en el periodismo científico suceden
fallas generadas por la edición de los diarios.
Normalmente los artículos escritos por respetados
periodistas científicos son recortados y maquillados por
gente que conoce tanto de ciencia como yo de bailar
merengue. Muchas veces los titulares de las notas ni
siquiera son escritos por el autor del artículo, sino por
alguien que “sabe que es lo que la gente quiere leer”,
como sucedió con la revelación del premio Nobel de
química en el 2010. El premio se lo dieron a tres
investigadores, Heck, Negishi y Suzuki, por su trabajo en
la generación catalítica de uniones carbono-carbono por
un proceso conocido como entrecruzamiento cruzado. La
formación de una molécula grande a partir de dos
moléculas pequeñas, uniendo un átomo de carbono de
una con otro átomo de carbono de la otra, es una
reacción tan complicada como útil. Formar de manera
fácil, rápida y barata estas uniones es considerado el
santo grial de la química orgánica. La reacción de
entrecruzamiento cruzado logró este preciado objetivo,
por lo que fue un Nobel merecidamente otorgado. Esto
revolucionó a las industrias que trabajan sintetizando
moléculas orgánicas, como las farmacéuticas, las de
fabricación de plásticos, y las de alta tecnología.
Como siempre, cuando se anuncian los nobeles, los
diarios se apresuran a presentarlo; aunque a veces se
apresuran demasiado, escribiendo sin consultar a los
especialistas. Veamos algunos de estos titulares tratando
de describir en una sola línea la reacción de
entrecruzamiento cruzado:
El diario “The New York Times” de EEUU escribió:
«3 Comparten el Nobel de Química por su trabajo en la síntesis
de moléculas»
Es un excelente título, si uno quiere ser absolutamente
impreciso. No dice mucho; de hecho no dice nada, ya que más
de la mitad de la química es sintetizar moléculas.
El diario “El Mundo” de España puso:
«Premio Nobel de Química para la investigación con carbono»
Un titular como este puede ser utilizado para la mitad de los
premios Nobel otorgados. Debe ser una técnica de los diarios
para ahorrar palabras, reciclando la misma frase año tras año.
Por suerte en España el diario “El País” escribió con mayor
precisión:
«Ladrillos moleculares: Los enlaces entre átomos de carbono
son ya imprescindibles en la síntesis química moderna»
¿Qué quisieron decir con “los enlaces entre átomos de carbono
son ya imprescindibles”? ¿Es que antes no lo eran? La química
orgánica tiene un par de siglos, y se basa en los enlaces entre
átomos de carbono. Me da la sensación que titulares como este
son escritos por una computadora tirando frases al azar.
En Israel “The Jerusalem Post” dijo:
«2 japoneses y un americano comparten Nobel de Química»
Como titular es pobre, pero correcto. Lamentablemente en el
copete continuaron con:
«Richard Heck, Ei-ichi Negishi y Akira Suzuki desarrollaron un
método que permite a los científicos hacer drogas potenciales
para el cáncer y otros medicamentos.»
La reacción de entrecruzamiento cruzado no tiene
absolutamente nada que ver con el cáncer. Como toda técnica
de síntesis orgánica se puede utilizar para la fabricación de
remedios, así como de miles de otras moléculas orgánicas. En el
diario deben haber pensado que al público solo le interesa leer
una nota de ciencia si trata sobre cáncer, así que como sea
forzaron esta palabra clave. Este es uno de esos casos en que
más información en lugar de enseñarnos, nos embrutece.
¿Existe acaso algún diario que haya escrito un titular
adecuado? Existe. “The Washington Post” puso:
«3 comparten el Premio Nobel de Química por encontrar
nuevas formas de unir átomos de carbono»
Titular preciso, claro, simple y para todo público. No hace falta
ser un químico para entender un artículo de química, si es que
el texto está escrito pensando en los lectores.
En definitiva, el consejo es: lean ciencia, sea en libros,
revistas, diarios o internet. Pero no sean pasivos,
aceptando cualquier información al mismo nivel.
30
Busquen, critiquen, analicen, sean activos con lo que
digieren por la vista. La vida es demasiado corta como
para consumir demasiadas grasas literarias. Tomen la
proteína de la lectura eligiendo ciencia de nivel. Piensen
que si son buenos lectores y leen en promedio un libro
por mes, no llegarán a leer mil libros en toda su vida.
Hagan que cada uno de ellos cuente.
EL
QUÍMICO ESCÉPTICO
O
Dudas y Paradojas
QUÍMICO-FÍSICAS,
Tocando los
PRINCIPIOS DE ESPAGIRIA1
Comúnmente llamado
2
Hipostática,
Como suelen ser Propuestas y
Defendidas por la Generalidad de
ALQUIMISTAS.
A lo cual sus premisas Parten de otro Discurso
en relación con el mismo Tema.
POR
El Honorable Robert Boyle, Esq.;
LONDRES,
Impreso por J. Cadwell para J. Crooke, y será
Vendido en el barco en en el Patio de la Iglesia de St.
Paul.
MDCLXI.
1. Espagiria: Producción de medicamentos a base de hierbas mediante procedimientos alquímicos.
2. Hipostática: Relativo a las sustancias, sus elementos y constitución.
La química moderna tal cual como la conocemos hoy
tiene su origen en el siglo XVII. Se puede establecer un
antes y un después con la aparición del libro “The
Sceptical Chymist” (“El Químico Escéptico”) de Robert
Boyle, en el año 1661. Por supuesto no es un límite
estricto, ni el cambio fue de un día para otro, pero en el
transcurso de estas décadas fue que la alquimia
lentamente dio lugar a la química.
¿Qué diferenciaba a ambas? Básicamente la seriedad,
la honestidad y la apertura con que se encaraban las
investigaciones. La alquimia estaba repleta de fórmulas
secretas e invenciones irreproducibles. La química había
llegado para poner orden.
“El Químico Escéptico” no es un libro de texto
académico como los de hoy en día. Está escrito en modo
de diálogo entre dos personajes, Carnéades y Eleuterio,
en un tono a veces irreverente y humorístico. Carnéades
constantemente desacredita a los sabios de la época
(básicamente los que mantenían la estructura de la
alquimia), señalando la necesidad de argumentar con
pruebas estrictas, no con citas a pensadores previos.
Boyle particularmente atacó la arcaica idea griega y
egipcia de los cuatro elementos (agua, tierra, aire y
fuego), así como la de la “Tría Prima”, los tres elementos
fundamentales según Paracelso (sal, azufre y mercurio). El
tono sarcástico de la escritura le debe haber generado
varios enemigos, pero el libro fue un éxito, y marcó el
cambio hacia un estudio de la química mucho más
estricto, desconfiando de todo lo conocido si esto no se
adecuaba a los resultados experimentales.
Vale resaltar que el nombre Carnéades proviene de un
filósofo y orador griego del siglo II a.e.c. El Carnéades
griego argumentaba que no existe ni la certeza ni la
incertidumbre total. Según él, no se puede llegar a la
verdad absoluta ni por los sentidos ni por la razón, pero sí
se puede llegar con una cierta probabilidad (sino sería
31
imposible sobrevivir). Con esta ideología era un miembro
ejemplar de los “Escépticos de la Academia” (la Academia
era la escuela formada por Platón en Atenas un par de
siglos antes de que Carnéades la lidere).
A pesar de la escritura antigua y densa del texto, vale
la pena leer la traducción de algunos fragmentos:
«...Por lo cual estoy preocupado, tengo que quejarme,
que incluso eminentes escritores, tanto médicos como
filósofos, a los que fácilmente puede nombrar, si fuera
necesario, en los últimos tiempos han sufrido el que se
les imponga, como para publicar y construir sobre
experimentos químicos, que sin duda nunca intentaron;
porque si lo hubieran hecho, ellos, tan bien como yo,
hubiéramos encontrado que no son ciertos. Y he aquí
que hubieran deseado, que ahora que aquellos que
citan experimentos químicos de los que no están
familiarizados con sus operaciones químicas, los
hombres dejarían de dar fe de manera indefinida a los
químicos que dicen esto, o los químicos que afirman
eso, y preferirían por cada experimento que alegan
nombrar al autor o autores, a cuyo crédito se
relacionan.»
«…Pero (dice Eleuterio) yo pienso de todo esto, os queda
alguna parte de lo que alegué en nombre de los tres
principios, sin respuesta. Por todo lo que han dicho no
mantendrá esto de ser un descubrimiento útil, ya que en
la sal de un concreto, en el azufre de otro y el mercurio
de un tercero, la virtud medicinal de ella reside, el
principio debe ser separado del resto, y la propiedad
deseada debe buscarse.
Nunca negué (Carnéades responde) que la noción de la
Tría Prima puede ser de alguna utilidad, pero (continúa
riendo) por lo que ahora alegas, parecería que es útil
para los boticarios, en lugar de para los filósofos, el ser
capaz de hacer las cosas operativas suficientemente
para ellos, mientras que el conocimiento de las causas
es la cosa buscada por estos. Y déjame decirte,
Eleuterio, incluso ésta tendrá que ser entendida con
cierta cautela.»
«…Y (concluye Carnéades sonriendo) que no es un gran
menosprecio para un escéptico confesarle, que tan
insatisfecho el discurso anterior puede haberlo hecho
pensar de mi con las doctrinas de los peripatéticos, y los
químicos, sobre los elementos y principios, sin embargo
puedo tan poco descubrir con lo que consentir, que tal
vez las preguntas de otros han sido más escasamente
satisfactorias para mí, que las mías han sido para mí
mismo. (Finis)»
El libro completo se puede encontrar en inglés en:
http://www.gutenberg.org/files/22914/22914-h/22914h.htm
32
Capítulo δ
La Lóbrega No-Ciencia
LA CIENCIA BASURA
¿Qué puede suceder si un científico no es honesto?
¿Qué pasa si falsifica datos para que los resultados salgan
como su hipótesis había previsto? ¿Y si inventa pruebas
para avanzar en su carrera de la manera más fácil o, peor,
para recibir alguna “recompensa” de alguna empresa
beneficiada si sus resultados fueran positivos? ¡El Horror!
¿Científicos corruptos e inmorales? ¡Pánico y
desesperación! Pero cómo, ¿no son los científicos seres
humanos también? Si hay ovejas negras en todas las
áreas humanas, ¿no tiene derecho la ciencia a tener sus
propios ovinos de tonos oscuros? ¡No, Niet, Nein, Ne!
En la ciencia hay deshonestidad como en todo
emprendimiento humano, pero como los efectos pueden
ser desastrosos, el pecado de la falta de ética científica
tiene castigos ejemplares. Quien se equivoca puede
quedar un poco humillado, pero tiene la posibilidad de
retractarse. Pero quien falta a la verdad (y obviamente es
descubierto) queda mancillado de por vida; su carrera
académica se termina, el oprobio y la ignominia le
generarán que todos sus colegas le den la espalda. No es
para menos, considerando que sus colegas pudieron
perder años de trabajo basándose en premisas falsas
generadas adrede.
¿Conocen la famosa idea que la vacunación de los
niños puede producir autismo? Dejemos algo en claro:
1
¡Esto es falso! No vacunar es un riesgo para la persona y
para el resto de sus semejantes. Hecha la advertencia, y
habiendo arruinado el final del cuento, sigo con el relato.
Corría el año 1998. Un médico gastroenterólogo
británico, Andrew Wakefield, publica junto a otros
autores un paper en el prestigioso journal “The Lancet”,
titulado “Hiperplasia Ileal-linfoide-nodular, colitis
inespecífica, y trastorno generalizado del desarrollo en los
niños”. En él explican:
«Investigamos una serie consecutiva de niños con
enterocolitis crónica y trastorno regresivo de
desarrollo… 12 niños fueron referidos a una unidad de
gastroenterología pediátrica con un historial de
desarrollo normal seguido por la pérdida de habilidades
adquiridas, incluyendo lenguaje, junto con diarrea y
dolor abdominal... El inicio de los síntomas de
comportamiento se asoció, por los padres, con
sarampión, paperas y rubéola en ocho de los 12 niños...
Los trastornos de la conducta incluyen autismo (nueve),
psicosis desintegrativas (uno) y posible encefalitis
postviral o vacunatoria (dos).»
El paper no prueba la conexión entre vacunas y
autismo, pero lo sugiere manifiestamente. En una
conferencia de prensa inmediatamente posterior a la
publicación del artículo, Wakefield postuló que por
precaución se debería dejar de lado a la vacuna triple (la
del sarampión, paperas y rubeola), y aplicar la versión
vieja de las vacunas por separado, ya que la triple podía
ser la causante de los trastornos. La conferencia fue
pequeña y sin demasiada difusión, pero hay que tomar en
cuenta que para la ciencia esto de ponerse en el podio
frente a periodistas es una muestra de irresponsabilidad
científica. Acostumbrados al escepticismo, a la seriedad y
al control de sus pares, publicitar investigaciones sin
resultados confirmados es una muestra de populismo,
totalmente contraria al método científico. Las
conferencias de prensa se dan frente a gente que no tiene
por qué ser especialistas en el tema, y por lo tanto fáciles
de convencer (especialmente con respecto a temas
morbosos de salud pública). Sólo son aceptadas las
conferencias de prensa para los grandes descubrimientos
avalados por el grueso de la comunidad científica. No era
el caso de esta investigación acerca de las vacunas.
Una serie de nuevos papers fueron publicados por
Wakefield, manteniendo la conexión entre vacunas,
autismo y problemas intestinales. Los especialistas
explican que estos nuevos papers fueron de bajo nivel
científico, con argumentos anecdóticos más que pruebas
firmes. No importaba, ya que el tema fue explotado por el
periodismo amarillento y por los amantes de las
confabulaciones. Grandes estudios epidemiológicos, que
fueron llevados a cabo con un alto costo, demostraron la
total ausencia de vínculos entre autismo y vacuna, pero
estos estudios que refutaban a Wakefield no recibieron la
atención de los medios de comunicación. El pánico vende
más que la confianza.
¿Qué imagen le queda al público, a todas las madres y
padres, ante esta avalancha anti-vacunación? En lugar de
sentarse a rumiar racionalmente acerca de proteger a sus
hijos de peligrosas enfermedades y de la improbabilidad
de causarles autismo,
en la mente de algunos
progenitores queda una idea escabrosa: “¡Los científicos
aseguran que las vacunas traen autismo! ¡El gobierno
quiere enfermar a mis hijos! ¡Quiero la libertad para
elegir lo mejor para mi familia! ¡¡¡VACUNAR ES
PELIGROSOOO!!!”
Resultado: De 56 casos de sarampión en el Reino
Unido en 1998, se pasó a una epidemia de 449 casos en
2006; de unos 2000 casos de paperas en todo 1998, se
pasó a 5000 casos ¡solo en Enero del 2005! Los británicos
fueron los más sacudidos por estas epidemias (Wakefield,
33
Mientras, miles de personas sufrieron enfermedades
evitables, se malgastaron importantes fondos en
investigaciones innecesarias, se mintió a los padres de
autistas dándoles falsas expectativas para participar en
3
juicios y se mancilló a la ciencia. En estos temas
sensibles, la deshonestidad científica no tiene perdón.
Los científicos son los primeros en denunciar estas
irregularidades, ya que se pone en duda la raíz del
método científico y la confianza del público en las
ciencias. Bárbara Ehrenreich, una ensayista y activista
política, explica:
el autor del estudio original, es inglés), pero focos de
enfermedades virales causadas por la falta intencionada
de vacunación aparecieron y siguen apareciendo por todo
el mundo. Algunos las conocen como epidemias de
estupidez.
Por supuesto que esto no fue exclusiva
responsabilidad de Wakefield. También fue culpa de los
medios, por fomentar lo que les genera beneficios
económicos y no lo que genera beneficios a la
humanidad. Es también responsabilidad de las
organizaciones que toman sus objetivos como si fueran
una religión, tal como TACA (“Talk About Autism”, o
“hablar sobre autismo”), que a pesar de la montaña de
evidencias en contra, siguen empecinadas en que “hay
activas investigaciones acerca de una supuesta relación
entre la vacuna triple y el autismo”. Es culpa de la gente
que asume que si aparece en el diario, entonces debe ser
verdad (más si un “científico” lo certifica). También es
culpa de algún abogado con muy poca ética.
Richard Barr es un abogado que tenía un plan:
demandar a empresas fabricantes de vacunas por los
daños irreparables causados en niños. El plan incluía
tener una “autoridad” justificando la demanda y nada
mejor que la autoridad de un médico. Barr le pagó a
Wakefield para fabricar pruebas. Hicieron falta las
investigaciones de un periodista, Brian Deer, para ver que
la conexión maldita no era entre vacunas y autismo, sino
2
entre un abogado y un médico.
«¿Qué importa una mentira más de todos modos? Los
políticos “mal hablan” y son perdonados por sus
seguidores. Se sabe de cantantes de pop que fueron
doblados por mejores voces… Las mentiras, se puede
decir, son el gran lubricante de nuestra forma de vida…
Pero la ciencia es diferente, y la diferencia define un tipo
de santidad... Aunque los seres humanos pueden
respetar estas cosas, la “verdad” no puede... la “verdad”
no hace acepción de jerarquía o fama. Los científicos de
todo el mundo creyeron brevemente los falsos
“resultados” y en consecuencia modificaron sus puntos
de vista o perdieron su tiempo tratando de seguir las
pistas falsas en sus laboratorios...»
Por suerte los “Wakefields” y demás siniestros
personajes son muy pocos en las ciencias. Pero como un
solo investigador deshonesto puede hacer estragos, la
ciencia debe ser muy estricta a la hora de juzgar.
Este es un buen lugar para recordar algunos
fragmentos del juramento hipocrático, ese que los
médicos (incluyendo al doctor Wakefield) deben jurar al
recibirse:
«En el momento de ser admitido entre los miembros de
la profesión médica, me comprometo solemnemente a
consagrar mi vida al servicio de la humanidad.
Desempeñaré mi arte con conciencia y dignidad. La
salud y la vida del enfermo serán las primeras de mis
preocupaciones. Tendré absoluto respeto por la vida
humana, desde su concepción. Aún bajo amenazas, no
admitiré utilizar mis conocimientos médicos contra las
leyes de la humanidad. Hago estas promesas
solemnemente, libremente, por mi honor.»
La historia tiene un final “feliz”. Los execrables papers
fueron retractados. La investigación original declarada
fraudulenta. Wakefield fue encontrado culpable por mal
desempeño médico y le fue prohibido el ejercicio
profesional. Por si fuera poco, le dieron el premio
“Pigasus” (traducido sería algo así como premio
“cerdaso”) por su negativa a afrontar la realidad. En
Estados Unidos rechazaron todos los pedidos de
indemnizaciones por parte de los padres de hijos autistas.
34
LA CIENCIA MARGINAL
Jacques Benveniste era un conocido inmunólogo con
una carrera seria y respetada. Pero en 1988 fue el centro
de un affair científico, una historia que se convirtió en
uno de los momentos más memorables del debate acerca
de los límites de la ciencia. En el foco de esta novela se
encuentra la homeopatía, una medicina alternativa
formalmente odiada por los científicos.
¿Qué es la homeopatía? En muy resumidas palabras,
es un método del siglo XIX que, basándose en la idea de
similia similibus curentur (“que las cosas similares curen
las cosas similares”), indica que una sustancia generadora
de síntomas parecidos a cierta enfermedad puede curar
ese mismo padecimiento al generar una respuesta
defensiva del cuerpo. Nada malo con esta hipótesis,
especialmente si consideramos que las vacunas funcionan
con el mismo principio. La segunda hipótesis es que se
debe trabajar con las sustancias extremadamente
diluidas, a tal punto que muchas veces los remedios
homeopáticos no contienen ni siquiera una mísera
molécula de la sustancia original. Sería un remedio sin el
remedio. Esto se explica con el extraño concepto de la
“memoria del agua”, o sea que el agua mantiene la
información de la sustancia original, aunque ésta ya no
esté presente. La idea que las diluciones prácticamente
infinitas se hacen más potentes va en contra de todo
razonamiento físico-químico. Desde un punto de vista del
paradigma científico, la homeopatía es una falacia, una
superchería, un fraude, un fiasco, o cualquier otro
sinónimo que indique una incongruencia total con las
reglas.
Pero la historia mostró que ciertas hipótesis
extravagantes terminaron siendo viables, generando
revoluciones científicas. ¿No pasará lo mismo con la
homeopatía? ¿No será que en lugar de un fiasco, estamos
viendo una conjetura totalmente novedosa, que puede
llegar a cambiar el paradigma químico? Difícil, pero con
tantos seguidores de la homeopatía tal vez valga la pena
estudiarlo. El doctor Benveniste se dedicó a esta ciencia
marginal.
Marginal en este caso no es un término derogatorio.
Significa que es un área que no cae dentro de los
paradigmas, un tema muy osado para la ciencia
promedio. Y como tal, más vale que traiga pruebas
contundentes para convencer a los escépticos.
No era la primera vez que se escribía un paper sobre
homeopatía, pero anteriormente aparecían en oscuras
revistas, poco respetadas por los científicos. Benveniste,
que era un investigador reputado, observó resultados
positivos in vitro (“en vidrio”, o sea en tubos de ensayo, a
diferencia de in vivo, en organismos vivos) del efecto de
diluciones extremas en células del aparato inmunológico.
Esto era revolucionario, contrario a lo esperado por el
paradigma (justificando en parte a la homeopatía), y por
lo tanto merecía aparecer en los mejores journals. El
paper fue enviado a Nature, posiblemente el journal de
mayor nivel del mundo. El editor de Nature lo mandó a
freír churros.
Benveniste replicó exigiéndole al editor, John Maddox,
que les explique por qué razón le rechazaban el paper.
¿Acaso no era una investigación totalmente seria, según
el método científico? ¿Acaso no traía a la mesa resultados
revolucionarios, merecedores de ser publicados en los
medios más importantes? ¿Qué criterio científico tenía
este journal, si rechazaban un trabajo sólo porque el tema
no les caía bien? Nature revisó, analizó, estudió y escrutó
nuevamente el trabajo, indicándole a Benveniste que
tenía razón. No había motivos para rechazar el paper, así
que sería publicado; pero con una condición: al ser un
tema tan marginal, los autores deberían aceptar que un
grupo de “inspectores” se acercaran al laboratorio a
revisar si realmente el trabajo se había realizado con los
cuidados adecuados. Benveniste aceptó y el paper salió
publicado en 1988 con el título “Degranulación de
basófilos humanos provocado por una concentración muy
4
diluida de antisuero contra IgE”. Pero este investigador
no tenía idea de lo que le esperaba.
El equipo de inspectores que llegó a su laboratorio era
un trío de personajes inesperados: John Maddox, físico y
editor de Nature; Walter Stewart, químico e investigador
de fraudes; y James Randi, famoso mago,
desenmascarador de pseudo científicos y creador de los
premios “Pigasus” (el que le dieron a Wakefield por su
investigación de las vacunas y el autismo). No eran
científicos especializados en inmunología, ¡eran
especialistas en desenmascarar mentirosos! Benveniste
se sintió totalmente injuriado, y con razón. Él mismo
escribió en una carta publicada posteriormente en
Nature:
«Nuestros colegas son en su absoluta mayoría personas
decentes, no criminales. A ellos les digo: nunca, nunca,
dejen que algo como esto les suceda - no dejen que
estas personas entren en sus laboratorios. La única
manera
definitiva
para
resolver
resultados
contradictorios es reproduciéndolos. Es posible que
todos nosotros estemos equivocados en buena fe. Esto
5
no es un delito, es ciencia…»
El resultado fue explosivo. Los inspectores hicieron su
trabajo y los investigadores les dieron todo su apoyo para
realizar la inspección, repitiendo experimentos y
proveyéndolos de todos los apuntes tomados durante
años de trabajo. Pero las conclusiones fueron muy poco
gratas para Benveniste. El informe de Maddox, Stewart y
Randi fue titulado “Los experimentos de alta dilución son
una ilusión”, y concluía diciendo que:
35
«El cuidado con que se han realizado los experimentos
no coincide con el carácter extraordinario de las
afirmaciones hechas en su interpretación… Los
fenómenos descritos no son reproducibles, pero no ha
habido ninguna investigación seria de la razón… Ningún
intento serio se ha hecho para eliminar los errores
sistemáticos, incluyendo sesgo del observador… El clima
del laboratorio es desfavorable a una evaluación
6
objetiva de datos excepcionales.»
Benveniste se sintió ultrajado. Habían hecho un reality
show de su investigación y comprobó en carne propia el
castigo por pecar contra el sistema científico. El reporte
negativo de los inspectores dejaba una negra sombra
sobre su trabajo. Durante un tiempo corrieron cartas de
especialistas defendiendo o defenestrando los
experimentos. Como el mismo Benveniste había escrito,
“La única manera definitiva para resolver resultados
contradictorios es reproduciéndolos”, por lo que un par
de grupos se dedicaron a intentar reproducir el efecto de
la memoria del agua, ahora sí con seriedad científica. El
7,8
resultado fue rotundamente negativo.
Todo el
experimento original no pudo pasar la prueba de la
reproducibilidad, generando un duro golpe a la
homeopatía.
A pesar de haber sido falseada, Benveniste siguió
creyendo en la hipótesis de la memoria del agua y en
otras ideas todavía más marginales (como la biología
digital) hasta el fin de sus días (falleció en el 2004). Sus
compañeros en el paper original se dividieron entre
creyentes:
«Cualquiera que sea el conocimiento que la
investigación actual y futura traiga, el difícil camino que
Jacques [Benveniste] recorrió por oponerse a la
aceptación automática de las ideas recibidas habrá
contribuido a sostener la libertad de investigación
científica, poniendo el énfasis donde corresponde, en los
9
hechos observables.» (Thomas Yolène)
y decepcionados:
«Tomando estos experimentos en su conjunto, parece
que los resultados reflejaban más las expectativas de los
experimentadores (y del equipo de laboratorio) que las
supuestas propiedades de las muestras… quizás ha
llegado el momento preguntarse si el agua está
realmente involucrada en los efectos biológicos de las
10
altas diluciones y la biología digital.» (Beauvais
Francis)
En resumen, Benveniste con sus experimentos
revolucionarios sacó momentáneamente a la homeopatía
de la categoría de pseudo-ciencia al nivel de ciencia
marginal. Y actualmente, ¿cuál es el status de la
homeopatía? Lamentablemente para las millones de
personas que consumen estos “remedios”, la homeopatía
fue refutada repetidas veces por la ciencia. Algunos dirán
que hay estudios científicos que prueban la efectividad de
la homeopatía, pero como escribe el especialista en
métodos de investigación Barker Bausell en su libro
“Snake Oil Science” (“Ciencia del Aceite de Serpiente”),
«Sabemos desde hace mucho tiempo que los ensayos
clínicos de baja calidad producen resultados sesgados y
que el sentido de este sesgo es –como pueden adivinar–
hacia falsos resultados positivos… Cuando se consideran
ensayos de alta calidad controlados con placebos en
journals selectivos, la preponderancia de la evidencia
sugiere que las terapias de medicina alternativa no
producen efectos beneficiosos más allá de los que se
explica por el efecto placebo.»
La medicina alternativa se sigue investigando, y de vez
en cuando algo útil pasa las pruebas del método
científico. Lamentablemente las “pruebas” que los
médicos alternativos presentan son normalmente
anecdóticas y sin sustento. La medicina tradicional está
lejos de ser perfecta, pero se estudia con una severidad
que casi ninguna medicina alternativa sería capaz de
digerir. Como dijo Isaac Asimov, “no es que tenga tanta
confianza en que los científicos estén en lo correcto, pero
tengo tanta en que los no científicos están equivocados”.
Me permito terminar esta sección con las palabras de
Edzard Ernst, el primer profesor universitario de medicina
alternativa en el mundo (de la Universidad de Plymouth y
Exeter):
«En mi campo, la evaluación crítica se ve como algo
negativo… La investigación errónea es en realidad peor
que la falta de investigación.
He encontrado que la homeopatía es bastante inútil. Me
hubiera gustado que la evidencia vaya para otro lado,
porque me formé como homeópata. Hubiera sido muy
bueno ganar un premio Nobel mostrando que “ninguna
molécula” puede tener un efecto, pero la evidencia es
clara en contra de esto.
[Nota: “ninguna molécula” se refiere al efecto de la
memoria del agua estudiado por Benveniste.]
En cierto modo, como investigador de medicina
alternativa estamos sentados en la rama que estamos
tratando de cortar… En un mundo ideal, si algo se
demuestra que funciona debería ser medicina, no
11
medicina alternativa o cualquier otra etiqueta.»
36
LA PSEUDO CIENCIA
La lista de tendencias o ideas pseudo-científicas es
inmensa y variable, ya que como vimos con el caso de la
homeopatía las mismas pueden moverse hacia la frontera
científica o alejarse de ésta. Pero para una fácil
identificación, a grosso modo las pseudo-ciencias
cumplen dos condiciones: primero, hacer afirmaciones
acerca de la realidad (“esta hierba te va a curar”, “seres
del planeta Xenu visitaron la tierra hace cien millones de
años”, o “veo un viaje en tu futuro”); segundo, que estas
afirmaciones no tengan base científica, ya que nunca
fueron estudiadas o, si lo fueron, dieron resultados
negativos.
Lamentablemente si nos mantenemos estrictamente
dentro de estas dos reglas veremos que la mayor parte de
nuestras vidas pueden parecer pseudo-científicas.
Algunos pensadores consideran que efectivamente
vivimos basados en creencias de tal nivel. Por ello, vamos
a definir una tercera regla: las pseudo-ciencias tienen una
función comercial. Por supuesto no hay nada malo en un
emprendimiento comercial, pero si a eso le sumamos que
nos venden grandes “verdades” sin ninguna base ni
prueba sólidas, entonces caemos en un embuste, sea
intencional o no.
Como en el caso de la memoria del agua y la
homeopatía, es extremadamente difícil diferenciar la
realidad de lo que queremos ver como tal, o peor, aceptar
que las pruebas puedan ser contrarias a nuestras
hipótesis (recordemos que en eso recaía la idea original
de la honestidad científica). Supongamos que tenemos
una idea que resulta refutada según el modelo científico.
Podemos defendernos tratando de buscar pruebas que
verifiquen y le den peso a nuestra vapuleada idea, con lo
cual se puede generar un sano debate científico. Pero si
claramente la realidad está en contra de nuestra
conjetura tenemos dos opciones. O descartamos esa idea
original, con lo cual seguimos bajo el paraguas de la
ciencia, o nos mantenemos férreamente en esa idea, con
lo cual se convierte en una pseudo-ciencia.
La ciencia tiene un status de autoridad importante en
la cultura moderna, por lo que no es extraño que muchas
corrientes deseen la aprobación científica, o al menos
robarle un poco de status disfrazándose de ciencia.
Lamentablemente la mayoría de los mortales no tienen
herramientas para distinguir la ciencia real de una
ideología con antifaz de ciencia. Como ya vimos la ciencia,
que es falible y retractable, en su versión pura no habla
de verdades, sino de viabilidad (siempre considerando el
peso de las pruebas). Las pseudo-ciencias no tienen una
estructura que las obligue a ser descartadas si resultan
falseadas, pues no tienen control alguno de efectividad,
de honestidad, o siquiera algún control legal. Es por esto
que el criterio de demarcación, a pesar de ser tan difícil
de definir, debería ser mucho más difundido entre la
gente, sean científicos o no; y debería ser enseñado con
mucha mayor profundidad en las escuelas. Es
fundamental que sepamos detectar cuando estamos
entrando en el lado oscuro de los límites científicos.
Ya sabemos que las pseudo-ciencias no cumplen con el
modelo científico. ¿Qué herramientas tienen entonces
para justificarse? He aquí una lista de algunos artilugios
comúnmente utilizados por los “pseudos”. Díganme si les
suenan conocidos:
Falacia de lenguaje vago:
“Veo en tu futuro que algo importante te sucederá… Un
viaje… Un trabajo nuevo… Un premio… Algo significativo
para tu vida…”
Criterio de experiencia personal:
“¡Por supuesto que funciona! Hago gemoterapia desde
hace años y la mayoría de mis pacientes mejoran.”
Posición de menosprecio de críticas científicas:
“¿Y qué si la ciencia no aprueba el creacionismo? Para
ellos todo es una teoría, ¡lo que significa que no están
seguros de nada!”
Artificio de explicación única:
“Esas luces en el cielo eran ovnis, por supuesto. ¿Qué otra
cosa podía ser sino?”
Método de lenguaje científico robado:
“Nuestro cuerpo es un quantum, con una energía que
debe estar en fase con las ondas irradiadas dentro del
espectro
electrogravimétrico
del
principio
de
incertidumbre.”
Argumento holístico:
“El cuerpo es un todo, no un conjunto de órganos como
los científicos reduccionistas nos quieren hacer creer. Por
eso no comprenden los chakras, porque no toman en
cuenta que somos un ente completo.”
Táctica de aseveración cronológica comparada:
“Ahora los científicos comprenden con la teoría cuántica
que el universo es infinito, pero en el zoroastrismo
claramente hace miles de años habían entendido esto,
cuando escribieron «Zaratustra soy yo… para que pueda
alcanzar cosas futuras del dominio infinito, según lo alabo
y canto por ti, oh Mazda.»”
Práctica de predicciones ya sucedidas:
“Nostradamus predijo claramente el ataque a las torres
gemelas, diciendo: Y el fuego que descienda de él se
aproximará a la gran ciudad nueva.”
Técnica de lenguaje oscuro:
“Cuando nos demos cuenta que en realidad somos un
todo armónico, una luz etérea, un espíritu holístico, una
fuente natural de esencia divina, una chispa de
bienaventuranza transcompartimentalizada abstracta e
intangible, entonces habrá paz en el mundo…”
Estrategia de la base científica:
“Ecobolas para lavar la ropa, con nanotecnología y
aprobadas por el ANMAT.”
37
Premisa de la conspiración:
“Las transnacionales farmacéuticas no quieren que esto
se sepa, porque si no la gente se curaría y perderían a sus
clientes.”
Norma de selección arbitraria de pruebas:
“Como prueba, se puede ver que está descripto el
asesinato de Kennedy en el código de la Biblia”
Fundamento de antigüedad:
“Los antiguos babilonios, con la sabiduría de nuestros
antepasados, ya hacían cartas astrales.”
Procedimiento de inversión de la carga de prueba:
“Probame que lo que digo no es verdad.”
Principio de evidencia anecdótica:
“A mi primo Quique le tiraron las cartas, ¡y le adivinaron
todo!”
Regla de negación de refutaciones:
“El péndulo siempre te da la verdad. Nunca falla.”
Lema de la ignorancia científica:
“Los mismos científicos admiten que hay mucho más allá
de lo que ellos conocen. Por ejemplo no pueden explicar
nada acerca de mundos paralelos ni de la existencia del
alma.”
[Esto es una típica mezcla de teorías científicas con
ideas muy poco científicas, poniéndolas al mismo
nivel. Sería el “Método de lenguaje científico robado”
junto con una pizca del “Lema de la ignorancia
científica” más una cucharada del “Argumento
holístico”.]
Sin embargo, la herramienta más utilizada por los
pseudo-científicos deshonestos es simplemente la
mentira. No siempre es fácil distinguir a quienes practican
pseudo-ciencias autoconvencidos de la utilidad de las
mismas, de quienes simplemente engañan a la gente
como profesión. De una manera u otra, quienes se ganan
la vida con las pseudo-ciencias no abandonarán su trabajo
fácilmente, solo porque unos míseros estudios científicos
estadísticos a doble ciego, eliminando el efecto placebo
con propagación de errores y bajo condiciones
controladas, digan que son charlatanerías.
«Según el paradigma científico actual, vivimos en un
universo mecánico que es un universo muerto… Aunque
el movimiento de los planetas sea predecible al igual
que la caída de rocas o de manzanas, y aunque el
funcionamiento de los objetos y su relación con el
mundo material sea cuantificable (y veremos más tarde
que la física cuántica contradice estos postulados),
afirmar que todo ello es cierto con respecto a la vida
humana es degradante y sofocante. ¿Adónde nos lleva
esa clase de vida? Si no existe la libertad, si el camino
que tenemos delante está totalmente determinado de
antemano, ¿en qué consiste la vida, entonces? En ese
modelo no hay lugar para el conocimiento ni para el
espíritu, la libertad y la elección… ¿Cómo te sientes con
respecto a tus seres queridos, ahora que eres sólo una
máquina y que el amor no es más que una circunstancia
de la química del cerebro, un beneficio evolutivo para el
ADN y nada más?... ¿Te lo crees? Sin embargo, es lo que
dice la mayoría de los científicos en todo el mundo.»
Veamos como ejemplo práctico de pseudo-ciencias
unos párrafos de un best-seller que mezcla conceptos de
autoayuda y mecánica cuántica. En negrita agrego
anotaciones propias e invito a que ustedes saquen sus
conclusiones personales (me disculparán por no citar el
nombre del libro ni sus autores; me niego a hacerles
publicidad, ni siquiera publicidad negativa):
«Todos los días aparece información científica nueva
que no puede ser explicada utilizando el modelo
newtoniano clásico. La teoría de la relatividad, la
mecánica cuántica, la influencia de los pensamientos y
emociones en nuestros cuerpos, las llamadas
“anomalías”, como la percepción extrasensorial, la
sanación mental, la visión remota, las personas que
actúan de médium y canales, las experiencias en la
antesala de la muerte y fuera del cuerpo, todo ello
apunta a la necesidad de crear un modelo diferente, un
nuevo paradigma que incluya todos esos fenómenos
dentro de una teoría más global sobre el
funcionamiento del mundo.»
«Un problema aún más serio es que el viejo modelo
[Nota: con “viejo modelo” se refiere a la ciencia] no ha
hecho lo suficiente para liberar al ser humano del
sufrimiento, de la pobreza, de la injusticia y de la
guerra. De hecho, podríamos decir incluso que muchos
de estos problemas han ido a peor por causa del modelo
mecánico que ha dominado tanto tiempo nuestro modo
de experimentar el mundo.»
[¿Cómo es que la ciencia es culpable del sufrimiento,
de la pobreza, de la injusticia y la guerra? La ciencia no
es responsable de todos los problemas del mundo.
Todo lo contrario, pocos emprendimientos humanos
ayudaron a paliar el hambre, la pobreza y el
sufrimiento tanto como la ciencia. El mismo Louis
Pasteur decía: “La ciencia y la paz triunfarán sobre la
ignorancia y la guerra”.]
[Se descalifica a la ciencia por no ser “humana”, por no
dar frases de aliento típicas de un libro de autoayuda.
Esto de por si es falso, ya que varias ramas de la
ciencia, como las ciencias cognitivas, pueden ser de
gran ayuda para entendernos y evolucionar siendo
más felices. Pero a lo que la ciencia aspira es a la
verdad, no a lo que resulta dulce a nuestros oídos.
Decía el premio Nobel de física Richard Feynman en
una de sus celebradas conferencias: “Si quieres
conocer la manera en que trabaja la naturaleza, nos
fijamos en ella. ¡Si no te gusta, puedes ir a otro lado!
¡A otro universo! Donde las reglas sean más simples,
filosóficamente más agradables, psicológicamente más
fáciles.”]
38
«La triste realidad es que la mayoría de los científicos
están tan encerrados en el paradigma convencional y en
el modo convencional de ver la naturaleza que han
levantado una pared a su alrededor. Si das información
de experimentos que contradigan sus preceptos querrán
que desaparezca, y la barren bajo la alfombra. No te
dejarán publicarla. Como se trata de información
incómoda para ellos, tratarán de bloquear todos los
centros desde los que podrías darla a conocer.»
[Excelente ejemplo de la “Premisa de la conspiración”
y de la “Posición de menosprecio de críticas
científicas”. A nadie le gusta que le digan que cree en
falsedades, así que no hay que esperar que un
científico cambie su postura fácilmente. ¿Cómo puede
salir un investigador de su paradigma? ¡Con pruebas y
experimentos, por supuesto! Muchos pseudocientíficos afirman que los verdaderos científicos son
cerrados, ¡pero no aportan las pruebas para refutar a
los científicos! Como defensa, los “pseudos”
descalifican. El gran científico y divulgador Carl Sagan
decía: “Afirmaciones extraordinarias requieren
pruebas extraordinarias”. ¿Afirman que la telepatía
existe? ¡Traigan las pruebas! ¿Existen los médiums y la
percepción extrasensorial? ¡Traigan las pruebas! En
este caso cabe citar al biólogo Richard Dawkins,
cuando dijo: “Desde luego seamos de mente abierta,
pero no tan abierta que nuestros cerebros se caigan.”]
Referencias:
(1)
Demicheli, V.; Jefferson, T.; Rivetti, A.; Price, D. Vaccines for
measles, mumps and rubella in children.
(2)
Deer, B. How the case against the MMR vaccine was fixed. BMJ
2011, 342, c5347-c5347.
(3)
Godlee, F.; Smith, J.; Marcovitch, H. Wakefield’s article linking
MMR vaccine and autism was fraudulent. BMJ 2011, 342, c7452c7452.
(4)
Davenas, E.; Beauvais, F.; Amara, J.; Oberbaum, M.; Robinzon, B.;
Miadonnai, A.; Tedeschi, A.; Pomeranz, B.; Fortner, P.; Belon, P.;
Sainte-Laudy, J.; Poitevin, B.; Benveniste, J. Human basophil
degranulation triggered by very dilute antiserum against IgE.
Nature 1988, 333, 816-818.
(5)
Benveniste, J. Dr Jacques Benveniste replies: Nature 1988, 334,
291-291.
(6)
Maddox, J.; Randi, J.; Stewart, W. W. “High-dilution” experiments
a delusion. Nature 1988, 334, 287-290.
(7)
Ovelgonne, J. H.; Bol, A. W. J. M.; Hop, W. C. J.; Van Wijk, R.
Mechanical agitation of very dilute antiserum against IgE has no
effect on basophil staining properties. Experientia 1992, 48, 504508.
(8)
Hirst, S. J.; Hayes, N. A.; Burridge, J.; Pearce, F. L.; Foreman, J. C.
Human basophil degranulation is not triggered by very dilute
antiserum against human IgE. Nature 1993, 366, 525-527.
(9)
Yolène, T. The history of the Memory of Water. Homeopathy
2007, 96, 151-157.
(10) Francis, B. Memory of water and blinding. Homeopathy 2008, 97,
41-42.
(11) Cressey, D. A legacy of scepticism. Nature 2011.
¿QUÉ ES UN CATALIZADOR?
La vida muchas veces es aburrida. Supongamos que
para amenizar uno de los momentos más terribles de
nuestra existencia conseguimos una máquina mágica que
automáticamente plancha la ropa de manera mucho más
rápida. Y hablamos de miles de veces más rápido. ¿No
sería fantástico? Ahora supongamos que nuestros
pantalones son de seda y no soportan ser planchados, así
que la máquina debe ser seleccionar la ropa
automáticamente y planchar sólo las camisas. ¿Qué más
se puede pedir?
En el mundo químico todo sucede a partir de
reacciones, rompiendo uniones y formando uniones
nuevas entre átomos para lograr moléculas específicas.
Muchas veces estas reacciones y reorganizaciones tardan
mucho, muchísimo tiempo. Esta lentitud es buena, sino
todas las moléculas a nuestro alrededor estarían
desarmándose, inclusive las de nuestro cuerpo. Por
suerte somos seres estables, lo que implica que nuestras
moléculas también lo son. Pero para poder desarrollarnos
debemos generar constantemente nuevas moléculas, que
deben ser muy específicas. Como todo en la vida, para
crecer hay que cambiar, pero sólo lo que merece ser
cambiado y sólo en la dirección en que salgamos
beneficiados.
Por ejemplo, la nafta es un conjunto de moléculas con
características muy particulares. Tienen que tener la
volatilidad justa, el octanaje adecuado para explotar en el
momento óptimo y, obviamente, debe ser un líquido, a
no ser que tengamos un motor que funcione a gas. Pero
el petróleo en bruto tiene una pequeña proporción de
moléculas que cumplen estas características. ¿No sería
fantástico poder convertir selectivamente las partes
pesadas y viscosas del petróleo en nafta que nuestros
motores puedan usar? ¿Cómo hacerlo si las moléculas
pesadas son tan estables que no desean ser modificadas?
La respuesta es: con un catalizador.
Para romper uniones y generar uniones nuevas en las
moléculas, hay que pasar lo que se llama una “barrera de
potencial”. Cuanto más alta esta barrera, es más difícil
que la reacción suceda y más estables son las moléculas
iniciales (los “reactivos”). Tarde o temprano las moléculas
saltan esta barrera y se convierten en otras moléculas (los
“productos”), pero puede llevarles millones de años, y no
creo que nadie tenga este tiempo disponible en su
agenda. Otra posibilidad es calentar la reacción, con lo
cual le damos energía a las moléculas para que puedan
cruzar la barrera de potencial.
Lo mismo hacemos cuando cocinamos; al calentar
logramos que las reacciones químicas dentro de la comida
39
sucedan mucho más rápido. Al revés, cuando dejamos la
comida en la heladera bajamos la velocidad de las
reacciones de digestión y procreación de bacterias y
hongos, con lo que evitamos arruinen la comida.
Hay dos inconvenientes prácticos en el proceso de
calentamiento. Primero, necesita mucha energía y esta
sale cara. Segundo, cuando calentamos se aceleran todas
las reacciones, las que queremos y las que no. Es como si
la máquina planchadora no pudiese diferenciar la ropa y
nos planchase las camisas, los pantalones de seda y hasta
los calzoncillos de lana. Lo que necesitamos es una
máquina selectiva.
Esto es un catalizador. Una máquina molecular que
logra bajar esta barrera de potencial a una reacción
específica, haciendo que sólo el proceso que deseamos
suceda a mucha velocidad y las otras reacciones
indeseadas sigan tardando millones de años. Pero hay
más. El catalizador, una vez que la reacción terminó,
vuelve a ser el mismo del principio, dispuesto a actuar de
nuevo. Así que una pequeñísima cantidad de catalizador
puede trabajar constantemente mientras le sigamos
agregando más reactivo, y si sacamos el catalizador, la
reacción se para.
Los catalizadores son absolutamente fundamentales
para la vida, para la industria, para la producción de
energía, para el medio ambiente… Nos cruzamos
constantemente con catalizadores o con sustancias
sintetizadas por catalizadores. Son como la planchadora
mágica
pero
a
nivel
molecular,
trabajando
incansablemente, siendo una de las fuerzas más potentes
de la naturaleza. Estos son algunos de los infinitos usos de
los catalizadores:
Enzimas: En cada órgano, tejido y célula de nuestro
cuerpo en este mismo momento se producen reacciones
químicas. Algunas son para generar energía, otras para
sintetizar sustancias útiles, y otras para crecer a nivel
celular. Todas deben ser precisas, rápidas y muy
selectivas para mantener a nuestro organismo sano y en
equilibrio. Para ello se necesitan esos catalizadores
naturales perfectos, llamados enzimas. Estas máquinas
magistrales, que están formadas mayormente por
proteínas, son tan importantes que gran parte de la
información que contiene el ADN es para fabricarlas.
Muchas enfermedades son causadas por fallas
enzimáticas, y a la vez muchos remedios trabajan
activando o desactivando enzimas para corregir el exceso
de alguna sustancia dañina o aumentar la concentración
de alguna molécula importante. Por ejemplo la aspirina
actúa inhibiendo una enzima (la ciclo-oxigenasa), con lo
que se le impide sintetizar ciertas sustancias (las
prostaglandinas) que transmiten la información del dolor
al cerebro. Tomar una aspirina corta el dolor tal como
desenchufar la máquina planchadora nos permite estar a
la nueva moda de las camisas arrugadas.
Cracking: Volviendo al ejemplo de los combustibles, si
queremos obtener nafta a partir de las fracciones pesadas
del petróleo debemos pasar por el proceso de cracking.
Esto es la partición de las moléculas grandes de
hidrocarburos por otras más chicas utilizando un
catalizador hecho del polvo de un mineral llamado
zeolita. Este mineral es tan útil y barato que se consumen
en el mundo cinco toneladas de zeolita ¡por minuto!
Ozono: No todos los catalizadores traen beneficios. El
agujero de la capa de ozono está causado por la
destrucción catalítica del ozono por átomos de cloro, los
cuales nosotros mismos hemos puesto en la atmósfera al
utilizar CFC (el gas que antiguamente tenían los
aerosoles). Como buen catalizador, cada átomo de cloro
puede destruir millones de moléculas de ozono sin
inmutarse en lo más mínimo.
Entrecruzamiento Cruzado: Recién vimos que la
reacción de entrecruzamiento cruzado le dio el Nobel en
el 2010 a algunos de sus promotores. Ahora podemos
explicar que la formación de uniones carbono-carbono es
complicada porque tiene una barrera de potencial muy
alta. Se encontró que un átomo de paladio envuelto por
varias moléculas (lo que se conoce como un “complejo
metálico”) es particularmente efectivo para bajar esta
barrera de potencial. Es paradójico que en química
cuando bajamos la barrera las moléculas tienen el paso
permitido, ¿no?
Conversor catalítico: La combustión dentro del motor
del auto es casi perfecta. Pero el “casi” implica que
también son generadas pequeñas cantidades de
sustancias tóxicas (monóxido de carbono, hidrocarburos
que no se terminaron de quemar y óxidos de nitrógeno),
por lo que sería bueno que sean transformadas en
moléculas no contaminantes antes de ser liberados a la
atmósfera. Para esto se pone un triple catalizador que
acelera enormemente la neutralización de cada uno de
los contaminantes, transformándolos en los inofensivos
dióxido de carbono, dinitrógeno y agua. Los catalizadores
que se utilizan son en general metales preciosos (platino,
paladio, rodio, etc.), lo que hace a esta pieza un elemento
caro del auto. Por suerte los catalizadores no son
consumidos durante la reacción, así que pueden durar
muchos años.
Plásticos: Desde hace algunas décadas se sabe que
muchos plásticos fabricados con catalizadores salen de
mejor calidad y a menor precio. Se usan para esto
complejos metálicos parecidos al de la reacción de
entrecruzamiento cruzado, pero en lugar de estar
basados en paladio se utiliza titanio o zirconio. ¿Se
imaginaban que el zirconio podía servir para fabricar
bolsas? Como nadie lo había imaginado, los descubridores
ganaron el premio Nobel de química en 1963.
40
Margarina: La diferencia principal entre los aceites
vegetales y la manteca, siendo ambos grasas, es que los
aceites son insaturados (les falta algún que otro
hidrógeno) y la manteca es mayormente grasa saturada.
Entonces para fabricar margarina lo único que tengo que
hacer es adicionarle algunos de estos hidrógenos
faltantes al aceite, pero esto es un proceso más
complicado de lo que parece. ¿Cuál es la solución? Un
catalizador, por supuesto. Las reacciones como esta de
hidrogenación y dehidrogenación (agregar o quitar
hidrógenos a una molécula) son muy utilizadas en la
industria e incluso son estudiadas ahora para la
producción de autos alimentados con hidrógeno.
Amoníaco: El amoníaco, NH3, es mucho más que un
producto de limpieza. Es fundamental para la vida
humana, por lo que su síntesis catalítica cambió al
mundo. Tan importante es que me voy a guardar la
historia para el próximo capítulo.
41
Capítulo ε
La Ciclópea Dicotomía Científica
YIN-YANG EN EL TUBO DE ENSAYO
«No hay mayores adversarios que el yin y el
yang, porque nada en el cielo o en la tierra se
les escapa. Pero no es el yin y el yang que lo
hacen, es tu corazón el que lo hace así.»
Zhuangzi (369 - 290 a.e.c.)
Quisiera contarles una historia de bondad y crueldad,
de vida y muerte, de luz y oscuridad. Es la historia de un
héroe dentro del mundo de la química, que debería ser
un héroe para el resto del mundo; pero es a la vez la
historia de un científico despreciado, con justa razón.
Intentaré ser objetivo e imparcial, pero no opinar es una
tarea difícil en casos complicados como este. Es la historia
de Fritz Haber, el químico que salvó más vidas que ningún
otro, y el que quitó más vidas que ningún otro.
Fritz Haber nació en Alemania (Prusia en ese
entonces) en 1868, en una familia de empresarios judíos
(estos datos son críticos para comprender ciertos factores
dentro de su vida). A fines del siglo XIX era creada la
República de Bismarck (el segundo Reich), en el clima de
grandes nacionalismos que corría por Europa. Si bien la
Alemania de ese entonces no alcanzaba ni a los tobillos al
tercer Reich de Hitler en cuestiones de antisemitismo, el
ser de una buena familia protestante era un factor
importante para alcanzar las altas esferas. Pero Haber
estaba decidido a alcanzarlas, como buen ciudadano
alemán. En 1892 se convirtió al luteranismo, claramente
no por convicción religiosa sino para mezclarse con sus
amados compatriotas y crecer en el ámbito académico.
Años después dijo “me consideraba un cien por ciento
alemán, y bajo el impacto de la filosofía y la ciencia, del
temperamento racional completo del mundo, no sentía
ninguna conexión con la religión judía”.
A principios del siglo XX se veía llegar una crisis
química. Las reservas naturales de nitratos (NO3 )
disminuían rápidamente. Entre sus miles de posibles usos,
tienen una función fundamental en la agricultura: son el
componente principal de los fertilizantes (junto con
amoníaco, fosfatos y demás). Sin nitratos no hay
fertilizantes y sin fertilizantes no hay comida. Es
totalmente imposible alimentar a miles de millones de
personas sin agregar nitratos al suelo. Las plantas tienen
la capacidad de generar lentamente nitratos con el apoyo
de ciertos micro-organismos, pero esta fuente es
insuficiente una vez que el suelo es vaciado de su
nitrógeno natural. La única fuente importante de nitratos
provenía de las minas chilenas y del guano (o en lenguaje
más coloquial, de la caca de pájaros acumulada por
milenios). Como las aves no pueden defecar al ritmo
necesario para eliminar el hambre, se hacía crítico
inventar un método para sintetizar nitratos. Un problema
para el ser humano, un desafío para los químicos.
Fritz Haber tuvo en un principio una carrera
tambaleante, pero en el año 1909, después de muchos
intentos por parte de él y de otros científicos, logró lo
impensable: fabricar amoníaco (NH3) a partir del aire. Y
llegar del amoníaco a los nitratos es un paso
insignificante. La atmósfera es 78% nitrógeno molecular
(N2), el reactivo principal para generar nitrato. Pero la
unión entre los dos átomos de nitrógeno es terriblemente
poderosa, y se negaba a romperse para permitir la
reacción de síntesis. Hasta que la magia de Haber venció a
la firme naturaleza del N2. La reacción necesitaba de un
catalizador de osmio, un metal tan raro que solo se tenían
100 kg en todo el mundo. Luego era una cuestión de
ingeniería para armar un equipo que inyecte nitrógeno e
hidrógeno a enormes presiones y temperaturas sin
explotar. Con el apoyo de BASF (una de las empresas más
importantes de química) y junto a su ayudante Robert Le
Rossignol, las primeras gotas de amoníaco fluyeron por el
equipo. El elixir de la vida sintetizado en el laboratorio.
Fritz Haber se convirtió en un héroe. En 1918 le
entregaron el premio Nobel de química, probablemente
uno de los nobeles más merecidos. Cada vez que
ponemos un plato en la mesa, deberíamos dar gracias al
Dr. Haber y a todos los científicos que lograron que los
ahora siete mil millones de personas en el mundo puedan
comer. A los pocos años Carl Bosch, tomando las riendas
del trabajo de Haber, produjo un catalizador de hierro (un
metal millones de veces más barato que el osmio) con el
que diseñó el proceso ahora conocido como Haber-Bosch.
La producción de amoníaco es tan grande que casi un dos
por ciento de la energía
mundial se consume en
este proceso. Bosch recibió
el Nobel en 1931.
Acá termina el Yang.
Ahora comienza el Yin.
En 1914 estalla la
primera guerra mundial.
Las razones y motivos de
esta catástrofe quedan en
manos de historiadores,
pero para Fritz Haber no
cabían
dudas.
No
42
importaban los qué ni porqué, él era un fiel súbdito del
Káiser Guillermo II, y era su deber cumplir su deber con la
madre patria. La guerra química estaba a punto de
renacer. Haber estudió los efectos de varias sustancias y
logró convencer a los militares de las ventajas de esparcir
cloro gaseoso (Cl2) en las trincheras enemigas. En 1915,
en la segunda batalla de Ypres (Bélgica), el horror cubrió a
las tropas de la Entente (Francia, Inglaterra, Rusia y otros
países aliados). Los soldados alemanes abrieron las
válvulas de los tanques y el cloro, por ser un gas pesado,
corrió con el viento y llenó las trincheras enemigas. Este
gas es un oxidante poderoso, que en contacto con agua
genera ácido clorhídrico, destruyendo los pulmones y
otros órganos blandos que aparezcan en su camino. Seis
mil muertos, más varios miles con ceguera o daños
permanentes en el sistema respiratorio, fue el resultado
de este “experimento” con armas químicas. Fritz Haber
fue testigo visual de esta masacre.
El trabajo del doctor Haber continuó a lo largo de la
guerra. Un factor importante era la continua producción
de nitratos, pero ahora no para fabricar fertilizantes. Esta
sustancia es un componente mayoritario de la pólvora y
otros explosivos, por lo que sin nitratos no hay victoria.
Inglaterra había logrado cortar el suministro de nitratos
desde Chile a Alemania, con lo cual el trabajo de sintetizar
amoníaco lo puso a Haber nuevamente en escena. Sin el
proceso Haber-Bosch Alemania hubiera perdido la guerra
en meses, no en años. Estando ahora al frente del
“Instituto Káiser Guillermo”, Haber tenía dos mil personas
a su cargo (incluidos ciento cincuenta químicos), todos
trabajando para la ciencia de la guerra. Las
investigaciones pasaron por el gas fosgeno (COCl2,
culpable del ochenta por ciento de las muertes por
sustancias químicas en esta guerra), el notorio gas
mostaza (muy “efectivo”, ya que a veces tomaba semanas
de agonía hasta que los soldados afectados morían,
consumiendo los recursos del enemigo), pero también se
estudiaron medidas en contra de las armas químicas
enemigas. Sucede que luego del éxito de Ypres, también
la Entente se dedicó frenéticamente al desarrollo de
sustancias letales.
Alemania perdió finalmente la guerra en 1918 y por
esos misterios del universo Haber y compañía lograron
evadir los juicios militares. El país estaba devastado, pero
Haber siempre estuvo orgulloso de haber dado lo mejor
de sí por la patria. Esto incluía el suicidio de su primera
esposa, también de profesión química, que no logró
soportar ni el clima conflictivo de su matrimonio ni la
desesperación por el destino bélico del trabajo de su
marido. Pero en las vueltas de la vida, a pesar de ser un
héroe de guerra convertido al cristianismo, la llegada del
nazismo lo obligó a perder su amada tierra. Para el Führer
el judaísmo no era una cuestión de ideología o religión,
sino una mancha que se lleva en la sangre, imposible de
borrar. Su posición privilegiada dio tiempo a Haber, pero
al ver como todos los integrantes judíos de la academia
quedaban en la calle (o peor), no tuvo más opción que el
exilio. Fritz Haber, el Yin y el Yang de la ciencia, muere en
Basilea en 1934, a los 65 años.
Está claro que la ciencia es un cuchillo de doble filo.
Puede cortar el hambre, la enfermedad y la ignorancia.
De igual manera puede cortar la vida, la esperanza y el
futuro mismo. Fritz Haber fue un ser de doble filo. El
número de vidas que salvó y sigue salvando gracias a su
genio es muy superior al de las almas que cortó. ¿Puede
esto excusarlo de su responsabilidad? La respuesta la dejo
a libre decisión de los lectores. Pero antes de apresurarse
a juzgar, hay varios factores a tomar en cuenta.
Haber, como todo humano, fue un esclavo de su
época, que como vimos, estuvo marcada por un fuerte
sentido nacionalista, y el concepto de “morir por la
patria” no era desconocido. No debemos olvidar que una
persona dispuesta a morir por la patria también lo está a
matar por ella. Seríamos muy inocentes si nos
consideráramos nosotros, seres del siglo XXI, inmunes a
este tipo de ideologías. Haber no se sentía orgulloso por
las muertes que causó sino por la posibilidad de salvar
vidas alemanas. Por otra parte, le resultaba innegable que
Alemania era la víctima, no la culpable. En 1914 firmó
junto con otros 92 intelectuales el llamado “Manifiesto de
los 93”, que decía:
«Como representantes de la ciencia y el arte alemán,
por la presente protestamos ante el mundo civilizado
contra las mentiras y las calumnias con que nuestros
enemigos están tratando de manchar el honor de
Alemania en su dura lucha por la existencia, en una
lucha que se ha visto forzado a ella...
¡Tened fe en nosotros! Confíen en que vamos a llevar a
cabo esta guerra hasta el final como una nación
civilizada, a quien el legado de un Goethe, un Beethoven
y un Kant, es tan sagrado como el de sus propios
hogares.»
Todos los pesos pesados de la ciencia alemana
firmaron el manifiesto, con la notable excepción de Albert
Einstein.
Por supuesto que nadie criticó a Haber por su postura
durante el período de guerra, ya que era simplemente un
soldado del amado Káiser. Haber no estaba solo en su
dedicación por la muerte; ya vimos que tenía a su cargo
otros 150 químicos, incluidos los futuros premios Nobel
James Franck y Otto Hahn. Pero también quien
“competía” por ser el científico más mortífero del Reich
era nada más ni nada menos que Walther Nernst, la
máxima autoridad mundial en físico-química.
Pero los germanos no estaban solos en esta búsqueda
de la supremacía armada. El mayor investigador y
promotor del fosgeno (el gas más mortífero de la guerra)
43
era el gran Víctor Grignard, cuyo trabajo sobre las
reacciones que llevan su nombre son ahora lectura
obligatoria en todo libro de química orgánica. Grignard,
que era francés, era el némesis de Haber. Del otro lado
del Atlántico, Gilbert Newton Lewis no solo participó en el
campo de batalla, sino que recibió la medalla al servicio
distinguido estadounidense, por “un uso mejor y más
eficaz del gas, especialmente el gas mostaza, contra el
enemigo, con la prestación de servicios de gran valor para
nuestro Gobierno". Cuando en la escuela secundaria
aprendemos las estructuras de Lewis de las moléculas,
con los pares de puntos simbolizando las uniones
químicas intentando llegar a la regla del octeto, no nos
cuentan las aventuras de Lewis y su uniforme militar. Así
como cientos de químicos alemanes participaron en la
guerra, se calcula que el diez por ciento de los químicos
de EEUU “sirvieron a la patria” en este conflicto. Grignard
y Lewis estaban del lado vencedor, y si bien no fueron tan
macabramente exitosos como Haber, nunca recibieron las
críticas que este vivió por ser parte del bando perdedor.
Varios otros argumentos salen en defensa de Haber. Él
confiaba en que las armas químicas que desarrollaba
tendrían un poder disuasivo, y como tal salvarían vidas al
evitar mayores batallas. Sin embargo terminaron
generando una carrera armamentística, un efecto que
Haber temía podría suceder. Una vez desarrollado el gas
mostaza Haber fue proclive a evitar su uso, ya que los
aliados podrían descubrir fácilmente su fórmula y
emplearlo en contra de los mismos alemanes. A pesar de
sus argumentos, el alto mando alemán roció las
trincheras enemigas con esta terrible arma. Al poco
tiempo los británicos descifraron la fórmula del gas, y
estaban altamente motivados a vengarse utilizándolo
sobre los soldados germanos. Sólo la rendición del Káiser
en 1918 pudo salvarlos.
El papel del científico en la guerra es un tema que da a
lugar a infinitas discusiones. El cliché que dice que la
historia la escriben los vencedores es válido también en
este caso. El proyecto Manhattan, el gigantesco programa
que construyó las primeras bombas atómicas, aquellas
utilizadas en Hiroshima y Nagasaki, es un claro ejemplo de
vencedores inocentes. El proyecto nace con la “carta
Einstein-Szilárd”, enviada al presidente Roosvelt en 1939
por los físicos Leó Szilárd, Eduard Teller y Eugene Wigner,
y apadrinada por el ya mediático Albert Einstein. El temor
a que los nazis fabriquen armas atómicas llevó a los
Estados Unidos a construir las mismas, con el respaldo y
la mano de obra de los mayores cerebros del país,
incluidos algunos grandes pacifistas, como el mismo
Einstein.
Personalmente prefiero que la bomba haya estado en
manos aliadas que en las del Tercer Reich, pero eso no
evita que me pregunte: ¿Tienen derecho los científicos a
poner su capacidad al servicio de la guerra? La respuesta,
en cada caso, será una opinión personal. La guerra es un
asunto que nos degrada, pero piénsenlo seriamente: si su
país estuviera amenazado en un sangriento conflicto
armado, ¿no pondrían todo su empeño en salvarlo? ¿Qué
hace al científico diferente, como para que sea juzgado
diferente?
Por suerte los tiempos han cambiado. La ciencia hoy
es fuertemente internacional y las fronteras se hicieron
menos importantes. La mayoría de los químicos no tienen
que preocuparse por conflictos morales cuando (casi) no
hay conflictos armados, y siendo que vivimos en la época
más pacífica de la humanidad. Las armas químicas son
(casi) un asunto del pasado y el estereotipo de los
químicos que se ocupan de armas o de drogas debería ser
borrado de la mente popular.
QUÍMICA, QUÍMICOS, DROGAS Y DROGADICTOS
Ya que tocamos el tema drogas, tengo otra historia
llena de grises éticos. Tiene como principal ingrediente a
la 3,4-metilendioximetanfetamina, alias MDMA, alias
éxtasis, alias la droga del amor. Perteneciente a la familia
de las anfetaminas, es un psicoestimulante que produce
una sensación de euforia, intimidad, empatía con la gente
y disminución de la ansiedad. Tiene utilidad en siquiatría
para casos de personas con serias dificultades de
sociabilización o con stress post-traumático. Es muy
apreciada en fiestas, especialmente en las “raves” (bailes
con música electrónica), para liberarse, confraternizar y
divertirse (en lenguaje coloquial: para “enfiestarse”). Pero
la MDMA puede causar sed extrema, depresión al pasar el
efecto de euforia (“tristeza de Martes”), ansiedad,
paranoia, visión borrosa, pérdida de apetito, dolores
musculares, adicción sicológica, daños hepáticos y
cerebrales… efectos similares a los que genera la cocaína
o las anfetaminas. Esto por supuesto depende de la
cantidad y la calidad de la droga (es común que en el
mercado negro se venda adulterada), y de los efectos de
sobredosis y abstinencia. Claramente actúa como una
droga recreacional peligrosa y por tanto está prohibida
excepto para la investigación científica.
A diferencia de la cocaína, la heroína, el tabaco o el
alcohol, la MDMA es una droga diseñada y sintetizada en
un laboratorio químico. En 1912 fue creada y patentada al
buscar un remedio anti-hemorrágico, tras lo cual fue
olvidada por medio siglo. Al ser parecida a otros
psicotrópicos, fue resucitada para estudios de
comportamiento por las fuerzas armadas de EEUU, que
por lo visto necesitaban algo que mantenga despiertos a
sus pilotos. De alguna manera en los años ’70 la MDMA
pasó de la pista de despegue a la pista de baile.
Por esa época dos farmacólogos, Alexander Shulgin y
David Nichols de la Universidad de California en Berkeley,
decidieron dedicarse a estudiar ésta y otras drogas. La
44
MDMA tenía potencial para uso médico, y no había razón
para no investigarla. Lo que no sabían era que los mismos
papers dirigidos a los círculos científicos prestigiosos eran
también leídos por otros químicos de mucha menor
reputación, quienes buscaban recetas fáciles para hacer
plata de manera ilegal.
Uno de los compuestos estudiados en ratas por
Nichols
fue
llamado
formalmente
MTA
(4metiltioamfetamina), pero en la calle fue conocido como
“línea plana”, por su efecto colateral: tiende a matar a
parte de sus consumidores. Como remedio es efectivo, y
hasta podría ser más efectivo que otros antidepresivos, si
uno fuera una rata deprimida. Eso es material suficiente
para publicar algunos papers serios sobre el tema,
aunque todavía no se hayan hecho los estudios de
toxicidad. Una vez que esos trabajos salieron a la luz,
algún oscuro personaje copió la fórmula, la sintetizó, la
puso en comprimidos y comenzó a comercializarla en las
discotecas, sin la mínima consideración por sus efectos
colaterales.
Cuando se investiga una droga con posible poder
terapéutico, primero se hacen estudios in vitro (“en
vidrio”, o sea en un recipiente de vidrio, como un tubo de
ensayo o una cápsula de Petri), que da una idea de cómo
esta sustancia puede actuar en las células y los tejidos. Si
sale bien, se hacen algunos estudios in vivo (“en vivo”,
con ratas, ratones, conejos y en última instancia perros o
monos), para entender cómo se comporta el remedio en
un animal. Estos son los estudios pre-clínicos. Si salen
bien (los ratones están más sanos que antes, y sin efectos
secundarios peligrosos), se procede al estudio en
humanos, con grupos cada vez más grandes de personas
sanas y enfermas, con un gran control de su salud. Este
proceso es extremadamente caro y se realiza muy
cuidadosamente, ya que sacar un remedio peligroso
puede tener consecuencias nefastas. La MTA solo llegó a
los estudios pre-clínicos, cuando su fórmula fue robada y
comercializada, con mortales consecuencias. David
Nichols, el investigador principal de esta droga, quedó
devastado. Su trabajo en pos de la vida y la salud fue
trastornado en una herramienta de codicia y muerte. En
sus propias palabras dice:
«Había publicado información que en última instancia
condujo a la muerte humana. Realmente no hay
manera de cambiar la forma en que publicamos las
cosas, aunque en un caso decidimos no estudiar o
publicar sobre una molécula que sabíamos que era muy
tóxica. Creo que se puede llamar auto-censura. Aunque
algunos de mis resultados han sido, por así decirlo,
abusados, no podemos saber adónde la investigación
conducirá en última instancia. Me esfuerzo por
encontrar cosas positivas, pero cuando mi investigación
se utiliza para fines negativos eso me disgusta…
Nunca probamos la seguridad de las moléculas que
estudiamos, ya que no es una preocupación para
nosotros. Por lo que realmente me molesta que
emprendedores europeos adeptos al laboratorio y sus
secuaces parezcan tener tan poca consideración por la
seguridad y la vida humana que la escasa información
que publicamos es usada por ellos para seguir adelante
y comercializar un producto diseñado para el consumo
humano… ¿qué pasa si una sustancia que parece inocua
se comercializa y se populariza en la escena de la danza,
pero entonces millones de usuarios desarrollan un tipo
inusual de daño renal irreversible que resulta difícil de
tratar, o incluso potencialmente mortal? Eso sería un
desastre de proporciones inmensas. Esta pregunta, que
nunca fue parte de mi enfoque investigativo, ahora me
atormenta.»
“Legal highs: the dark side of medicinal chemistry”
Nature, 2011, 469, 7.
MATANDO AL BICHO DE LA CONCIENCIA
Si hay un área odiada en la bioquímica, es la
concerniente a los pesticidas. Esas malditas sustancias
envenenan el ecosistema y a nosotros mismos, o al
menos eso dicen los ecologistas. Como se explica en una
página web sobre alimentos orgánicos:
«Antes de que una madre amamante a su recién nacido,
el riesgo tóxico de los plaguicidas ya ha comenzado.
Estudios demuestran que los niños están expuestos a
cientos de sustancias químicas nocivas en el útero. De
acuerdo con la Academia Nacional de Ciencias, efectos
neurológicos y en el comportamiento pueden resultar
de bajos niveles de exposición a pesticidas. Numerosos
estudios muestran que los pesticidas pueden afectar el
sistema nervioso, aumentar el riesgo de cáncer, y
reducir la fertilidad.»
No hace falta desesperar, ni tirar a la basura todas las
verduras que compramos ayer. Los comerciantes de
comida orgánica no podrían vender si no lucran con el
miedo, por eso exageran los peligros que traen los
plaguicidas. ¿Pero hay algo de verdad en esto?
Paul Hermann Müller ganó el premio Nobel de
Medicina en 1948 por descubrir que el DDT (Dicloro
Difenil Tricloroetano) que es un potente insecticida. Le
entregaron el premio “por su descubrimiento de la alta
eficacia del DDT como veneno de contacto contra varios
artrópodos”. Esto quiere decir que mata insectos, pero lo
más importante es que no nos mata a nosotros; esta
segunda parte era la más complicada. La realidad es que
la fisiología es tan compleja, que descubrir algo tan
complicado como un veneno que sólo afecte a un grupo
de especies es el fruto de la paciencia para analizar
cientos de experimentos, la sagacidad para detectar los
45
resultados interesantes, y la gran suerte de que los
experimentos funcionen. No es una tarea fácil, dada la
cantidad de incertidumbres que hay aún hoy en día en
esta área. Como el mismo Müller dijo en su discurso en
Estocolmo:
«A pesar de todos estos resultados todavía estamos
muy lejos de ser capaces de predecir con algún grado de
fiabilidad la actividad fisiológica que se espera de
cualquier constitución... Además, tenemos las
condiciones particularmente difíciles causadas por la
incertidumbre de las pruebas en materiales vivos. Más
difícil aún son las relaciones en el campo de los
pesticidas, y en particular de los insecticidas sintéticos…
Estamos en realidad entrando en un territorio
desconocido, donde no hay puntos de referencia para
comenzar por lo que sólo podemos proceder a tientas…
Sólo un insecticida especialmente barato o muy eficaz
tenía alguna posibilidad de ser utilizado en la
agricultura, ya que las exigencias planteadas sobre un
insecticida agrícola deben ser necesariamente estrictas.
Me basé en mi determinación y la capacidad de
observación. Consideré a qué debe parecerse mi
insecticida ideal y las propiedades que debería poseer.
El campo de control de plagas es inmenso, y muchos
problemas esperan con impaciencia una solución. Un
nuevo territorio se ha abierto para el químico sintético,
un territorio aún inexplorado y difícil, pero que
mantiene la esperanza de que con el tiempo se hagan
más progresos.»
El arduo trabajo de Müller y compañía tenía dos
objetivos fundamentales: la agricultura y los insectos
vectores de enfermedades. Ambos objetivos eran (y
todavía son) de urgente necesidad. La vida como la
conocemos no sería posible sin grandes producciones de
alimentos baratos para toda la humanidad, o sin el
control de insectos como el anopheles (el mosquito de la
malaria). El DDT fue un éxito instantáneo. El doctor
Müller alimentó a millones de vidas, y salvó a otras tantas
almas de la muerte por infecciones.
Pero con el tiempo y en gran medida gracias al libro
“Primavera silenciosa” de la bióloga y ambientalista
Rachel Carson, hubo un reconocimiento generalizado de
los efectos tóxicos del DDT, que en bajas concentraciones
es totalmente inofensivo, mientras uno no sea un insecto.
Una de las grandes ventajas del DDT también es su mayor
problema: es una molécula muy estable. Al no
descomponerse rápidamente tiene la capacidad de durar
mucho en el ambiente, pudiendo matar pestes a largo
plazo. Pero al no degradarse se acumula en cantidades
cada vez mayores. El DDT se concentra en los animales
que comen insectos, y en los que comen animales que
comen insectos se concentra todavía más. Esta
bioacumulación deja de ser inofensiva. Como decía el
famoso alquimista Paracelso, la dosis hace al veneno.
Para empeorar la situación, dosis bajas pueden generar
daños al sistema reproductivo, problemas de gestación y
desarrollo, diabetes y ciertos tipos de cáncer.
Aparentemente los promotores de los alimentos
orgánicos tienen razón, en parte. Como escribe Rachel
Carson en su libro:
«El más alarmante de todos los atentados del hombre
contra el medio ambiente es la contaminación del aire,
la tierra, los ríos y el mar con peligrosos y hasta letales
materiales… los productos químicos diseminados por los
sembrados o bosques o jardines, se alojan durante largo
tiempo en las cosechas, penetrando en organismos
vivos, pasando de uno a otro en una cadena de
envenenamiento y muerte…
Los químicos a los que la vida tiene que adaptarse, ya
no se reducen al calcio, la sílice, el cobre y los demás
minerales tomados de las rocas por las aguas y
arrastrados al mar por los ríos; es la creación sintética
de la inventiva humana, obtenida en los laboratorios, y
sin contrapartida en la naturaleza…
¿Puede alguien creer posible que se extienda semejante
mezcla de venenos sobre la superficie de la tierra sin
que resulten inadecuados para todo ser viviente? No
deberían llamarse “insecticidas”, sino “biocidas”…
No es mi propósito que los insecticidas químicos sean
descartados. Estoy en contra de haber puesto potentes
productos químicos ponzoñosos sin discriminación en
manos de personas total o casi completamente
ignorantes de su poder dañino.»
Lentamente el DDT fue comprendido, prohibido en
casi todo el mundo, y desplazado por otras opciones
menos dañinas, gracias a Rachel Carson y a los
investigadores que no se cegaron con la utopía del
mundo sin pestes.
¿Y al final en qué quedamos? ¿Santo o demonio? ¿Yin
o yang? Para muchos, habría sido mejor si el doctor
Müller no hubiese descubierto nunca los poderes del
DDT, así no estaríamos envenenando nuestra tierra. Por
otro lado, el doctor Müller es el máximo responsable de
salvar millones de almas. La respuesta está en una
palabra clave: equilibrio. No sirve preocuparnos por los
efectos secundarios del DDT si ya nos mató el hambre o la
malaria. No nos sirve de nada la comida abundante sin un
mundo habitable. Müller en su trabajo enfatizó la
seguridad de las especies, dentro de lo que estaba a su
alcance. Carson enfatizó la necesidad de los insecticidas,
pero usados de manera minimalista. Ni santos ni
demonios, Müller y Carson son héroes de la lucha por la
vida.
Durante el año 2010, 650.000 personas perdieron su
vida culpa de la malaria. El 90% de estas muertes fueron
en África y el 85% fueron niños menores de cinco años.
Está claro que queda mucho por hacer. Un dato positivo
46
es que durante el 2011 las cifras disminuyeron un 25%, y
se espera que para el 2015 la malaria esté controlada. La
lucha continúa.
Las cartas están sobre la mesa. Investigar o no
investigar, esa es la cuestión. Las chances de construir
algo positivo pueden ser empañadas por la posibilidad de
construir algo negativo. Las ciencias en general, y la
química en particular, seguirán siendo una fuente de
asombro, que nos llevará hacia caminos desconocidos,
que cuentan con diversos tonos de grises. Pero a no
desesperar. Si continuamos en la misma línea que la
humanidad siguió en los últimos siglos, las perspectivas
nos sonríen. Más salud, más comida, más confort, más
conocimientos, más
de lo que nuestros
bisabuelos hubieran
podido imaginar. Con
altibajos
por
supuesto, con algún
que otro problema
ambiental,
alguna
epidemia esporádica o
alguna guerra mundial
de vez en cuando,
pero la suma de
positivos
nos
da
valores reconfortantes y un futuro promisorio. Gran parte
de esto se debe al buen manejo de la ciencia.
¿QUÉ ES LA QUÍMICA CUÁNTICA?
(Sólo para masoquistas)
Advertencia: Esta sección es más compleja que el resto del libro, incluyendo matemática pesada. Si desean, pueden
saltearla sin perder absolutamente nada. Pero si se sienten con coraje para enfrentarse con la cuántica...
Como ya vimos cuando discutimos el concepto de
“interpretaciones”, la cuántica es una fuente de dilemas
filosóficos. No es que sea particularmente difícil de
estudiar, sino que nadie comprende cómo el mundo
infinitamente pequeño actúa de una manera tan
extravagante. Sin embargo, con una serie de reglas y
ecuaciones la mecánica cuántica tiene un poder
explicativo y predictivo asombroso, a pesar de que
parezcan reglas caprichosas y arbitrarias. Si bien los
extraños efectos cuánticos corresponden a las partículas
diminutas (átomos, electrones, fotones, moléculas), sus
consecuencias, que se disparan al mundo macroscópico,
explican por ejemplo el calor del sol, el funcionamiento
de las enzimas digestivas o porqué si apoyo mi mano en la
mesa no la atravieso.
explicar cuántica sin matemáticas es peor que comer
pasta sin queso parmesano. Con el peligro de que arrojen
este libro a las llamas, intentaré mostrar las bondades de
esta área de la ciencia, con ecuaciones y sin anestesia. En
cierta manera sería un ejercicio para entender a lo que se
enfrenta un estudiante de química o física. Pero a no
desesperar, al lado de cada fórmula aparecerá una
explicación conceptual (de última, los conceptos son lo
importante, no las ecuaciones). Me disculpo desde ya por
la extensión y profundidad con la que toco este tema,
pero siendo la especialidad más cercana a mi corazón, me
doy el gusto de explayarme.
La química cuántica, una de las hijas predilectas de la
mecánica cuántica, se ocupa de estudiar las moléculas
desde un punto de vista teórico. Con esta herramienta se
investigan las uniones entre átomos, sus fuerzas de unión
y como romperlas, su interacción con radiaciones de todo
tipo y, por sobre todo, cómo podemos aprovechar este
conocimiento para fabricar computadoras más rápidas,
para sintetizar materiales más resistentes, para diseñar
remedios más efectivos, para tener un mundo menos
contaminado… Sus usos son enormes, pero la
investigación cuántica no es simple.
Las ondas son una perturbación (algo que sale de lo
estándar) que se mueve por el espacio y el tiempo. Nada
mejor para explicar una onda que el movimiento de las
olas en el mar. Las olas son un movimiento de la
superficie del agua alrededor de una altura promedio (el
nivel del mar). A veces están altas (“fase positiva”), pero
al lado están bajas (“fase negativa”). Estas fases se
mueven con el tiempo, de tal manera que en unos
segundos lo que estuvo arriba pasa a estar abajo, y
viceversa. Pero también se mueven en el espacio, ya que
la ola se va corriendo, como todo surfer sabe.
Ecuación I: La Ecuación de Ondas
A pesar de que es pecado escribir fórmulas en un libro
de divulgación científica, en este punto les advierto que
47
Lo que dice esta ecuación es que las ondas son un
movimiento repetitivo y que el tiempo y espacio están
conectados en este movimiento.
Pero, ¿qué tiene que ver todo esto con la química
cuántica?
Ecuación II: La Ecuación de De Broglie.
Hay ondas de todo tipo: sonoras, electromagnéticas
(luz, radio, rayos X, etc.) y, lo que discutiremos pronto,
ondas para átomos y moléculas. Si hay algo que las
caracteriza a todas es que se pueden describir con una
fórmula, la “función de ondas”. Todo movimiento
repetitivo (como la ola, las vibraciones de una cuerda de
guitarra, o la tierra en un terremoto) cumple con una de
estas funciones, que describen cómo se comporta esta
oscilación en el tiempo y el espacio. Podemos dar un
ejemplo con una función sinusoidal (recuerden, la
matemática no importa, lo importante es comprender los
conceptos detrás de la matemática):
Pueden imaginar que la función de onda describe el
movimiento de un corcho flotando sobre la superficie de
la ola. Como se puede ver, la función (f) depende del
tiempo (t), la posición del corcho (x), la velocidad en que
se mueve la ola (v), y la distancia entre ola y ola (llamada
longitud de onda, escrita con la letra griega lambda, λ).
Este es sólo un ejemplo de una función de onda, entre
infinitas posibilidades. Pero todas estas funciones deben
cumplir con una condición matemática que conecta a
todas las variables (tiempo, posición, etc.), la ecuación de
ondas:
Un buen día del año 1900, a un joven físico alemán de
nombre Max Planck se le ocurrió solucionar un serio
problema que venía torturando a los científicos de la
época concerniente a la manera en que se comportaban
los cuerpos con el calor extremo (tal como hace una
lámpara incandescente al calentarse, generando luz). Este
comportamiento no cumplía con las fórmulas conocidas y
nadie entendía por qué. Planck dijo: “supongamos que la
luz, que es una onda, se comporta como una partícula”.
Hubo un antes y un después de este momento. De
repente la matemática y la física coincidían. Estas
partículas (o cuántos) de luz fueron llamadas fotones. No
mucha gente digirió el nuevo concepto de los fotones,
pero cinco años después otro joven físico alemán, Albert
Einstein, logró explicar otro misterio, el efecto
fotoeléctrico (el mismo que permite fabricar pantallas
solares para hacer electricidad) con la idea novedosa de
Planck. Ambos científicos recibieron el premio Nobel y la
cuántica llegó para quedarse.
Casi veinte años después otra idea loca surgió de la
cabeza de otro joven físico, ahora francés, Louis de
Broglie. Esta idea era simple: si la luz que por tanto
tiempo se creyó que era una onda ahora se ve que actúa
como una partícula, tal vez lo que parecía partícula pueda
actuar como onda. Por ejemplo, si un electrón, que era
considerado como una bolita con carga negativa, lo
pensamos como una onda, ¿cumplirá mejor con los
experimentos y observaciones físicas? Parece que sí. No
solo eso, sino que cualquier cuerpo físico (una molécula,
un grano de arena o el verdulero de la esquina) pueden
describirse como una onda. Cuanto más liviano sea el
cuerpo, más se parece a una onda. No vemos al verdulero
como una ola desparramada por toda la cuadra
simplemente porque su masa es enorme, lo que hace que
esté muy enfocado en la esquina. Sólo las partículas
subatómicas tienen una masa lo suficientemente
pequeña como para que la onda que las describe se vea
realmente extendida. Y esto nos lleva a la ecuación de De
Broglie:
48
Esta fórmula nos dice que si bien el verdulero es una
onda, su masa (m) es suficientemente grande como para
que su longitud de onda sea muy pequeña. Esta longitud
de onda (λ) se puede interpretar como la medida de la
dispersión de la partícula (λ chico significa verdulero bien
enfocado). Pero un electrón es severamente menos
masivo que un verdulero, lo que nos da un λ grande, es
decir que no podemos definir exactamente donde se
encuentra este electrón. Se comporta como una onda y
tal como la ola del mar está desparramada por un área no
del todo clara, al igual que la posición del electrón. Esta es
la idea básica del famoso “principio de incertidumbre”.
Hay otra letra importante en la ecuación de De
Broglie, h, la constante de Planck. Si h es chico, λ también,
lo que indicaría que sólo las partículas más chicas están
dispersas. Y h es muuuuy chico, lo que hace que en la vida
cotidiana del químico cuántico solo los electrones se
comportan como ondas y se encuentran desparramados.
Pero si es una onda, entonces debería tener una función
de onda, ¿no?
onda, y de ahí sacar toda la información de cómo se
comporta la partícula.
La ecuación de Schrödinger tiene varios términos y
cada uno se puede identificar como un tipo de energía en
una molécula. Primero está la energía cinética, la que la
partícula tiene al moverse (como un auto que se queda
sin frenos). Luego viene la energía potencial, causada por
la atracción de los electrones (de carga eléctrica negativa)
por los núcleos de los átomos (con carga positiva) y la
repulsión que tienen entre si los electrones, muy parecido
a lo que pasa cuando acercamos imanes que se atraen o
repelen según qué polos juntemos. La suma de los dos
términos nos da la energía total de la molécula. ¿Por qué
es tan importante la energía? Porque como una pelota
que tiende a ir espontáneamente para abajo en una
colina, todo sistema de moléculas tiende a ir para la zona
de baja energía. Cuando vimos el paradigma de las
uniones químicas analizamos la reacción de combustión
de alcohol con oxígeno, que da lugar a agua y dióxido de
carbono:
Ecuación III: La Ecuación de Schrödinger
Ahora es el turno de un físico austríaco, un tal Erwin
Rudolf Josef Alexander Schrödinger, quien al enterarse
del trabajo de De Broglie decidió buscar la ecuación de
ondas que pueda describir el comportamiento de las
partículas, principalmente del electrón. En un fin de
semana agitado (estaba de vacaciones con una dama que
no era su esposa), se le encendió la lamparita, y escribió:
Se asustaron con esta ecuación, ¿no? Bien. Ahora
saben lo que sufren los estudiantes de ciencias exactas
cuando tienen que estudiar físico química. Pero a no
desesperar, que aquí llega la explicación del significado de
esta sopa de letras. Lo más importante acá es “Ψ”, una
letra griega que se pronuncia “psi” y que a pesar de no
tener un equivalente en el alfabeto latino, todavía se
puede ver su influencia en palabras como psicología. Pero
en cuántica Ψ es la función de onda (que antes la
habíamos llamado f). Si conocemos Ψ, conocemos por
dónde se encuentra la partícula (recordemos que si la
partícula es muy pequeña como un electrón entonces su
posición es un poco indefinida). Tal como podemos
dibujar una ola, podemos también dibujar esta función de
Para que la reacción se produzca, la energía de dos
CO2 más tres de agua (los productos) tiene que ser menor
a la de una molécula de alcohol más tres de oxígeno (los
reactivos). Si puedo calcular con la ecuación de
Schrödinger la energía de cada una de estas moléculas,
puedo decir si el alcohol se quema o no. Es más, ¡puedo
inventar las moléculas que se me dé la gana y predecir
cómo reaccionarán sin necesidad de pisar un laboratorio!
El único problema es que resolver la ecuación de
Schrödinger puede tomar meses de cálculo aunque
usemos supercomputadoras. Cuanto más grandes sean
las moléculas y más exactitud busquemos, tendremos que
usar computadoras cada vez más potentes.
¿Qué es Ψ?
Si tiramos una piedra a un lago de aguas muy
tranquilas, la superficie se sacude como una pequeña ola
que se mueve con círculos cada vez más grandes (un
“frente de ondas”). Ya vimos que esta ola se puede
describir matemáticamente con una función de ondas.
¿Qué pasa si tiramos dos piedras al lago? Ambas piedras
generan sus propias olas y, en el medio, se chocarán los
49
frentes de ondas.
Si en un punto
coinciden
las
partes altas de las
olas (las fases
positivas)
que
vienen de las dos
piedras,
se
suman
y
se
genera en ese
punto una onda con el doble de altura que las originales
(interferencia constructiva). Si en cambio se chocan la
parte alta de una ola con la parte baja de la otra, las
ondas se cancelan y en ese punto nada se mueve
(interferencia destructiva).
Ahora pasemos a la cuántica. No podemos saber
exactamente la posición de un electrón, ya que está
desparramado como una ola (principio de incertidumbre).
A pesar de esto, la función de onda (Ψ) de este electrón
en un átomo marca la zona por donde se puede mover o,
puesto en palabras más científicas, la zona con mayor
probabilidad de encontrarlo. Esta zona es lo que se llama
un orbital atómico. Igual que al tocar la cuerda de una
guitarra podemos hacerla sonar más grave (baja
frecuencia y energía) o más aguda (alta frecuencia y
energía), el electrón se puede mover en un orbital de
mayor o menor energía. Si pintamos de negro la zona
positiva y de blanco la negativa (tal como los puntos altos
y bajos de una ola), los orbitales atómicos tienen, más o
menos, formas así como estas:
Los átomos pueden tener varias capas de orbitales en
las que se van acomodando los electrones de a pares,
siempre rodeando al núcleo del átomo (simbolizado con
la “x” en el medio del dibujo). Dentro de la misma capa
los orbitales “s” son de menor energía que los “p” y estos
son más bajos que los “d”. El número y el tipo de orbitales
(s, p, d, etc.) de la última capa de electrones marca cómo
se comporta químicamente cada átomo. Por ejemplo los
metales como el hierro, el titanio y el oro tienen en su
última capa electrones en orbitales “d”, lo que los hace
muy buenos catalizadores. El hidrógeno es el átomo más
pequeño y solo tiene un orbital “s”. El carbono tiene en su
última capa un orbital “s” y tres “p”, que se pueden
mezclar de tantas maneras que hace que tenga la química
más abundante de todos los elementos, por lo cual este
átomo es el culpable de que pueda haber vida en el
universo.
La función de onda no es sólo para los electrones.
También se puede calcular Ψ para átomos, moléculas y
hasta para sólidos. Resolviendo la ecuación de
Schrödinger podemos ver la energía y el comportamiento
de todo un sistema completo. Pero hay una manera
cualitativa para armar moléculas que no necesita de
complicadas matemáticas. Al igual que cuando se tiran
dos piedras en un lago se forman dos frentes de ondas
que chocan y generan interferencias constructivas y
destructivas, si juntamos los orbitales de dos átomos
podemos obtener nuevos orbitales: los moleculares. Si la
suma de los orbitales atómicos originales es constructiva
(“orbital ligante”), tenemos una unión química:
Si recuerdan, los orbitales marcan la zona por donde
se mueven los electrones. Cuando hay un orbital ligante,
los electrones se mueven entre los núcleos atómicos,
atrayéndolos y formando una unión química estable, lo
que constituye la fuerza que mantiene unidas a las
moléculas. Como cuando la parte alta de una ola choca
con la parte baja de otra y “desaparece”, también en las
moléculas se pueden formar interacciones destructivas, u
orbitales anti-ligantes:
50
En este caso no hay electrones en el medio y los
átomos no se unen. En resumen, analizando cómo se
suman o restan los orbitales de los átomos se puede
entender y predecir la estructura de las moléculas. De
esto se trata la química cuántica.
Este modelo planetario del átomo quedó totalmente
obsoleto hace cien años. La teoría cuántica lo aplastó, lo
convirtió en una reliquia, lo volvió un paradigma refutado.
Cómo es que este dibujo todavía está considerado el
símbolo universal del átomo está fuera de mi
entendimiento. Mi humilde propuesta para un nuevo
esquema es esta:
Espero no haberlos espantado más de la cuenta con
tantas ecuaciones y conceptos nuevos. Solo hay un tema
más que quiero discutir con ustedes antes de cerrar el
capítulo: la manera en que representamos a un átomo.
Tradicionalmente al dibujarlo ponemos una bolita en el
centro como si fuera el núcleo y luego ponemos otras
varias pelotitas girando alrededor como si fueran planetas
girando alrededor del sol:
Bueno, tal vez sea un dibujo menos atractivo y más
complicado que el anterior, pero al menos simboliza la
estructura del átomo de acuerdo con el paradigma actual.
51
Capítulo ζ
Las Furtivas Curiosidades Científicas
SI YO FUERA RICO…
Hablemos de plata. Pongámonos materialistas por un
momento y veamos cuánto cuesta hacer ciencia. Seamos
sinceros, el conocimiento es muy bueno y nos engrandece
como humanos, ¿pero vale la pena poner plata en
ciencias, cuando podríamos dedicarla a otras cuestiones
tal vez más importantes como educación, salud, justicia o
futbol?
La ciencia es cara. Es extremadamente cara. Veamos
en dólares lo que varios países gastaron en inversión y
desarrollo (I+D), lo que incluye no solo la ciencia básica,
sino todo el espectro científico desde el estudio de los
agujeros negros hasta el desarrollo de nuevas tecnologías,
incluyendo el aporte privado.
Brasil en el año 2007 invirtió u$s 15.000.000.000
(quince mil millones de dólares) en ciencias de todo tipo.
España destinó u$s 21.000.000.000. Japón, u$s
150.000.000.000. Estados Unidos, ¡más de u$s
400.000.000.000! ¿Realmente vale la pena poner todas
estas hipnóticas cantidades de dinero en ciencias, con
todas las necesidades que este pobre mundo tiene?
Analicemos estos números en perspectiva, porque así
presentados no significan absolutamente nada. Poner
números gigantes sin ningún tipo de guía para
entenderlos es una sucia herramienta de quienes quieren
asustar al público para convencerlos de lo que sea cuando
no tienen argumentos válidos. No por nada Mark Twain
popularizó la frase “Hay tres clases de mentiras: las
mentiras, las malditas mentiras y las estadísticas”.
Primero tenemos que tomar en cuenta la población de
cada país. Brasil y España dedicaron presupuestos
similares a la investigación y desarrollo, pero la población
ibérica es cuatro veces menor a la brasilera. Cuando nos
dan un número de este estilo, debemos exigir que nos lo
den per capita. Como resultado, el presupuesto de I+D
por persona de España fue de 470 dólares anuales,
mientras que el de Brasil apenas llega a 80. Japón y EEUU
dedicaron 1300 y 1200 dólares anuales por persona, una
suma muy superior a la brasilera.
dedican tantas cifras para entender la vida privada de los
dinosaurios ni los detalles íntimos del Big-Bang. I+D
incluye la investigación de empresas privadas para
diseñar remedios, sistemas de computación o materiales
para ropa deportiva. Toda esa inversión no se paga con
nuestros impuestos, sino que está incluido en el precio al
cliente de cada producto que compramos. También suma
al presupuesto toda investigación concerniente a la
“defensa” del país. En ciertos países la industria bélica
mueve montañas, y la investigación en movimiento de
montañas también está incluida en I+D. Por suerte, y
aunque no lo parezca, los presupuestos de los ministerios
de defensa están bajando en la mayoría de los países.
Pero probablemente, la relación más importante a
tener en cuenta es la proporción entre lo que se invierte
en investigación y la riqueza de la gente. No es lo mismo
un millón de dólares en Alemania que en Mozambique. El
indicador más habitual para medir lo que produce un país
es el PBI, el producto bruto interno, el que dividido por el
número de habitantes nos permite conocer el ingreso
promedio de cada persona (PBI per cápita). El PBI per
cápita de Alemania en el 2007 fue de aproximadamente
u$s 40.000, mientras que el de Mozambique apenas
pasaba de u$s 330. Muy aproximadamente esto significa
que el poder adquisitivo de cada alemán es más de cien
veces superior al de los mozambiqueños. Todavía hay
mucho para trabajar en el tema de la igualdad mundial…
Pero lo que nos ocupa ahora es la ciencia y veremos
que prestarle atención trae aparejado un mejor estándar
de vida. Para medir cuanta “atención” presta cada estado
a la ciencia debemos comparar el presupuesto de
investigación y desarrollo con el ingreso promedio de sus
habitantes, o sea el porcentaje de I+D sobre el PBI per
cápita. Esto es sumamente equilibrado, ya que no
podemos pretender que en Mozambique pongan la
misma plata que en Alemania. Si en el país africano
pusieran un dólar para la ciencia, sería equivalente a que
los germanos pongan cien para mostrar el mismo interés.
Construyamos entonces el gráfico (datos de los años
2006 a 2008 de 78 países), poniendo en un eje el
porcentaje de I+D y en el otro el PBI per cápita, y veamos
que sucede:
Otro factor importante es el hecho de que estos
números no son sólo para investigación académica. No se
52
No hay una ley ni una fórmula estricta, pero sí una
clara tendencia que indica que cuanto mayor interés pone
un país en investigación, mayor será la riqueza de sus
habitantes. No se puede decir a ciencia cierta que I+D
produce riqueza, pero resulta sumamente sospechoso
que los países más ricos inviertan tanto en investigación si
no esperaran un gran retorno de esto. Y viceversa, es
sospechoso que los países pobres no tengan el mínimo
interés en ciencias y estén estancados a la izquierda del
gráfico.
Tomando en cuenta esta tendencia, si quisiéramos
apostar por un país con mayor bienestar económico
deberíamos exigirle al gobierno que reformule el
presupuesto nacional y dé mayor importancia a la
investigación tanto privada como estatal. No es fácil,
considerando que ese dinero tiene que ser restado de
otra área. Sin embargo, si Japón puede poner 3,4 % de su
presupuesto en I+D, EEUU 2,8 %, Alemania 2,5 %, Suecia
3,7 %, y un país sin recursos naturales como Israel hasta
4,8 %, ¿por qué Mozambique pone 0,5 %, Brasil 1,1 %,
México 0.4 %, y Argentina 0.5 %? ¿Realmente invierten
estos países el resto de su presupuesto en áreas tan
redituables como la ciencia?
Si (hipotéticamente) tuviéramos un ministro de
economía que no le presta atención a las ciencias, yo lo
mandaría a lavar los platos.
Referencia: Banco Mundial (http://data.worldbank.org)
SÍNDROME DE FRANKENSTEIN
Quimiofobia, cienciafobia, tecnofobia, todos términos
que apuntan a lo mismo, el miedo a lo que en definitiva
nos ha mejorado la vida enormemente. Tal como el
monstruo de Frankenstein se rebeló contra su inventor,
quienes padecen estas fobias temen que la ciencia se
termine rebelando contra nosotros. Tal vez sean robots y
computadoras tomando el poder, una guerra nuclear, un
virus diseñado en un laboratorio nos convertirá en
zombis, la comida sintética nos matará a todos de cáncer
o los transgénicos destruirán la biosfera. Todo está dentro
de lo posible, pero en general estas profecías
apocalípticas sólo reflejan el miedo a los cambios y a lo
53
desconocido. Generar tecnología sin pensar en los
peligros de sus efectos secundarios es como dispararse en
el propio pie, por lo que no hay ningún avance científico
al cual no se le estudien sus posibles complicaciones
(bueno, con la excepción de la tecnología
armamentística).
De hecho, gran parte de los aditivos artificiales de la
industria alimentaria son mucho más seguros que otros
productos naturales de uso común. Se dice que si se le
hicieran estudios de toxicidad al azúcar con el mismo
nivel de severidad de los que se le hicieron a los
edulcorantes artificiales, jamás se hubiera aceptado su
uso alimentario. El azúcar común (la sacarosa), sea blanco
o moreno, puede causar diabetes, obesidad, picos
glucémicos y caries. El azúcar de las gaseosas no
dietéticas es fructosa, que además de compartir todo lo
malo de la sacarosa, en altas cantidades puede causar
daño hepático. Sabiendo esto, yo me siento más
saludable tomando gaseosas dietéticas con edulcorantes
artificiales. ¡Que viva la sacarina, el ciclamato, el
aspartame y el acesulfame K!
A muchos les parecerá que estoy exagerando en mi
postura pro-sintéticos, pero no lo creo. Me baso en
estudios de seguridad y toxicidad alimentaria. No
pretendo predicar por un consumo ilimitado de
edulcorantes artificiales; solo digo que dentro de un uso
normal de estos endulzantes evitamos los efectos
perniciosos del consumo excesivo de azúcar. Me baso en
el hecho que todos, absolutamente todos, consumimos
una cantidad de sustancias sintéticas que supera la que
fue consumida en cualquier otra época y sin embargo el
promedio de longevidad mundial es más alto que nunca,
y sigue creciendo. Según Aarón Ciechanover, premio
Nobel de química en el 2004, cada cinco años el promedio
de vida crece un año. Definitivamente no entiendo
cuando me hablan de lo perjudicial de no comer comida
“natural”, cuando esta no les daba larga vida ni vitalidad a
nuestros antepasados. Siempre cabe la posibilidad que
ciertas sustancias artificiales traigan alguna consecuencia
peligrosa desconocida, pero en general no hay dudas que
el modo de vida moderno nos da más años y de mejor
calidad.
Por otro lado, aunque no lo queramos lo sintético está
en casi todo lo que metemos en nuestra boca. Si con
“síntesis” queremos decir un proceso no natural, lamento
decir que al cocinar suceden reacciones químicas
totalmente anti-naturales. Una de las más famosas
reacciones es la conocida como pardeamiento no
enzimático, o reacción de Maillard, al calentar azucares
con proteínas. Este proceso sintético es el culpable de
que la cocción de leche con azúcar nos dé un producto
totalmente inexistente en la naturaleza, una sustancia
artificial conocida con el nombre científico de “dulce de
leche”, pura química para alegrar la tostada del desayuno.
Está claro que cuando hablo de comer químicos me
refiero a sustancias que hayan sido aprobadas como
alimentos o aditivos estos, y en las cantidades
recomendadas. Pido encarecidamente que luego de leer
estos párrafos no desayunen con una tostada de bolsa de
supermercado y un té de aceite de caja de cambios. Cada
cosa en su justa medida.
Existen dos famosos mitos
perfectamente a la quimiofobia:
que
describen
1) Todo lo natural es bueno.
2) Todo lo artificial es malo.
La realidad es que la mayor parte de lo artificial es
definitivamente malo para la salud, ¡pero también la
mayoría de lo natural es malo! Casi todos de los vegetales
son o demasiado tóxicos o demasiado espantosos como
para llegar al puesto del verdulero. La mayor parte de los
venenos provienen de seres vivos, sin necesidad de
procesos químicos. Esto incluye a la notoria toxina
botulínica, el veneno más poderoso de la tierra. Con solo
diez kilos de esta toxina totalmente natural podemos
matar a toda la población humana. Se la puede encontrar
en latas hinchadas y en el Botox (tratamiento usado para
borrar arrugas).
También resulta conflictivo definir que es sintético y
que no, si consideramos que el petróleo es un compuesto
que la naturaleza nos da sin que el humano haga nada y
casi todos los plásticos se obtienen de la industria
petroquímica, cuyos procesos son mucho más parecidos
de lo que creemos al proceso de cocción de nuestros
alimentos.
Más allá de los alimentos, existen varios términos
científicos denigrados y maldecidos por los cienciafóbicos,
palabras con connotaciones trágicas que siembran el
pánico a su paso. Pero de todas estas palabras,
probablemente la más espeluznante sea “radiación”.
Cómo es que llegó a ser una palabra tan aterradora está
fuera de mi entendimiento, ya que radiación sólo significa
“proceso por el cual partículas u ondas energéticas viajan
a través del espacio”. Esto incluye a la luz, las ondas de
radio y televisión, y el calor del sol. ¿Por qué defenestrar
a este término, cuando una lamparita es una enorme
fuente de radiación? No se dejen asustar por las palabras
sino tienen justificaciones. Es un hecho que la mayor
parte de las radiaciones con las que nos cruzamos son
totalmente inofensivas, y hasta beneficiosas. Por
supuesto, cada cosa en su justa medida. Existen muchos
tipos de radiaciones peligrosas, la mayoría entran dentro
de la categoría de “radiaciones ionizantes”, que son muy
energéticas y capaces de producir reacciones químicas
peligrosas a su paso. La radioactividad es una de estas,
con sus tres sabores principales, alfa, beta y gama. De dos
cosas no hay dudas: la radioactividad es riesgosa, y no
genera superhéroes. Pero incluso dentro del peligro que
representan estos rayos, es fundamental conocer la
54
cantidad que recibimos para saber si debemos temerles o
no. Radioactividad hay en todos lados, con o sin reactores
nucleares. Si llevamos un contador Geiger (un medidor de
radiactividad) al Amazonas o al Sahara, veremos que la
aguja mide una cantidad de radiaciones que le provocaría
un síncope a un cienciafóbico, a pesar de encontrarnos en
el medio de la naturaleza. Recuerdo que en un programa
de televisión, para asustar a sus televidentes pusieron de
fondo la música de la película “Tiburón” y fueron con uno
de estos contadores a medir radioactividad en los
alrededores de una planta nuclear. ¡Descubrieron que las
radiaciones eran mayores al promedio! Lo que no dijeron
es que por definición, en la mitad del mundo la
radioactividad es mayor al promedio. No dar valores en
un contexto adecuado (por ejemplo diciendo a partir de
qué límite de exposición resulta peligroso) es nada más ni
nada menos que una mentira. Como todo, las radiaciones
y la radioactividad son peligrosas solo cuando son
peligrosas. Hasta el agua puede ser mortal si tomamos
más de cinco litros juntos. Cada cosa en su justa medida.
Quien descree en la ciencia en su totalidad está
invitado a dejar de tomar remedios en su totalidad, a
dejar de viajar en medios de locomoción artificiales en su
totalidad, a dejar de lado todo componente que se
enchufa a la corriente, a dejar todo alimento que
bromatología nos dice que es seguro para comer, a dejar
de pensar en las estrellas como soles y verlas como
agujeros en el manto cósmico, por donde se filtra la luz
del más allá. Para ser cienciafóbico el mayor desafío es
ser consecuente con uno mismo.
Desconfíen de las afirmaciones científicas. La ciencia
no es la verdad. Pero desconfiar no es descreer sino todo
lo contrario. Desconfiar es creer pero con escepticismo,
con una mirada racional. La ciencia no da verdades
absolutas, da aproximaciones a ella y, a veces, excelentes
aproximaciones. Desconfíen de la ciencia como deberían
hacerlo de absolutamente toda ideología, de todo
pensamiento, de toda observación y raciocinio. Pero
confíen en que la ciencia, si bien no les dará la verdad, les
dará lo más cercano a ella que la humanidad puede
alcanzar, en cada momento de su historia. Yo desconfío
de la ciencia, pero descreo de toda doctrina totalitaria
que da verdades absolutas.
SI YO FUERA RICO… (PARTE II)
Hablemos de plata de nuevo. Ahora, en lugar de
debatir la macro-economía de la ciencia, veamos la microeconomía del científico en su carrera académica. Más
específicamente, quisiera debatir el asunto del dinero que
ganan al recibir el premio Nobel y similares.
Hace poco tiempo tuve la oportunidad de participar
en un congreso de química en Estocolmo, capital de
Suecia, lugar donde se entregan los premios Nobel de
ciencias y literatura (Alfred Nobel quiso que el de la paz
sea entregado en Oslo, Noruega). Una ciudad
espectacular, llena de islas y bicicletas. Por supuesto
visité el museo Nobel, con la ilusa esperanza que alguna
chispa del genio de los laureados me contagie. Debo decir
que salí doblemente decepcionado del museo; primero,
porque cuando terminé la visita no me sentía más
inteligente; segundo, porque en lugar de enfocarse en el
aporte a la humanidad de los científicos, la guía nos
describió con lujo de detalles la vajilla de la cena de gala
de la entrega de los premios y la suerte que tenían los
ganadores por la plata que recibían. Como químico me
sentí sumamente ofendido, y les voy a explicar por qué.
Alfred Nobel era un prolífico e incansable inventor
que, partiendo de la pobreza,
hizo fortuna
principalmente con la invención de la dinamita. Era un
ciudadano del mundo, un solitario humanista
traumatizado por el uso militar que tuvo su mayor
invento. En 1888 fallece su hermano Ludvig, y en un error
periodístico monumental un diario, creyendo que el
55
muerto era Alfred, publica un obituario con el morboso
título de “El mercader de la muerte ha muerto”. Debe ser
toda una experiencia despertarse a la mañana y al abrir el
diario leer que la opinión que el mundo tiene de uno es la
de un mercenario. Inmediatamente, tratando de
redimirse, reescribió su testamento y destinó su fortuna a
los premios, especificando que deben ser otorgados a
quienes generen el mayor beneficio a la humanidad en
química, física, medicina y fisiología, literatura y paz.
El premio, que se otorga desde hace poco más de un
siglo, incluye una medalla, un diploma, darle la mano al
rey de Suecia durante una cena de gala vestidos con
smoking y una “abultada” cantidad de dinero. Este
monto, que varía de año a año, es actualmente (año
2011) de diez millones de coronas suecas, equivalente a
un millón y medio de dólares. Si el premio se comparte
(se le puede otorgar hasta a tres investigadores como
máximo), también el importe se comparte. O sea que el
químico, físico o investigador médico más importante del
año, gente que hizo un monumental aporte en beneficio
de la humanidad, recibe un premio de entre medio y un
millón y medio de dólares. Parece un montón de plata,
¿no?
Como todo número, debemos verlo en perspectiva.
Este monto es un premio que se recibe una sola vez en la
vida. Supongamos que el galardonado tuvo la suerte de
ser el único ganador del premio en química y recibe el
millón y medio luego de veinte años de arduo trabajo.
Acá está el fondo del asunto: esto lo recibe una sola
persona, el mejor químico del año frente a miles y miles
de investigadores esparcidos por el mundo y, en teoría,
quien generó el aporte más grande del mundo en química
en exclusivo beneficio de la humanidad. Siendo así, ¿les
sigue pareciendo mucha plata para quien dio tanto por la
gente?
Si todavía piensan que un millón y medio de dólares es
mucho, veamos esto en perspectiva. Comparémoslo con
algunas otras profesiones, por ejemplo en la industria del
cine. Durante el 2011 Angelina Jolie ganó u$s 19 millones
por una sola película, “El turista”. Esto es trece veces más
que un Nobel. Leonardo Di Caprio recibió 59 millones por
“El origen”. Johnny Depp sólo logró 35 millones por
“Piratas del Caribe”, pero por suerte se pudo recuperar
con “Alicia en el país de las maravillas”, que le redituó 40
millones. Pero el record lo tiene James Cameron por
producir y dirigir “Avatar”, que se calcula le rindió 248
millones de dólares (equivalente a 160 nobeles
completos). ¿Todavía les parece que ganar el Nobel da
mucho dinero?
Me pueden decir que el cine es particularmente
redituable, así que les doy otros datos del 2011 sacados
de la página web “www.therichest.com”. David Beckham
jugando al futbol y posando para publicidades ganó sólo
en este año 40 millones. Federer al tenis, 47 millones.
Kobe Bryant al básquetbol, 53. Y Tiger Woods en golf, 75.
Algunas modelos son también mucho más lucrativas que
los científicos, como Gisele Bündchen (u$s 45 millones).
En música, Justin Bieber ganó 53 millones de dólares,
Lady Gaga 90, y Elton John 100. Según la revista Forbes,
en este mismo año hay 1210 personas con una riqueza
superior a mil millones de dólares, incluyendo a Bill Gates
(u$s 59.000 millones) y Carlos Slim Helú (u$s 74.000
millones). Cualquiera de estas personas podría haber
pagado todos los 549 premios Nobel de la historia, y
todavía ser multimillonarios.
Una carrera académica puede traer honores, pero rara
vez fortuna. Es por esto que cada vez que sale en el diario
la “suerte” de haber recibido la plata del premio, los
científicos deberían sentirse ofendidos.
¿Qué es lo que terminan haciendo con la plata del
premio Nobel? Muchos lo utilizan para lo mismo que
cualquier persona de clase media: mudarse a una casa
más grande, cambiar el auto o guardarlo bajo el colchón
como apoyo para cuando se jubilen. Otros deciden que
tienen suficiente como para vivir cómodamente, y donan
el premio con objetivos variados. Paul Greengard, Nobel
en medicina en el año 2000, creó con la plata ganada un
nuevo premio en biomedicina exclusivamente para
investigadoras mujeres, al considerar (con razón) que
todavía están relegadas en la vida académica; Christiane
Nüsslein-Volhard (Nobel en medicina en 1995) lo donó a
una organización de ayuda a la mujer que desea hacer
carrera científica; Günter Blobel (premio Nobel en
medicina en 1999), destinó el dinero a la ciudad de
Dresden, Alemania, para restaurar la catedral y construir
una sinagoga.
También es muy común que dediquen parte del
dinero ganado a sus propias investigaciones, ya que lograr
fondos para mantener el laboratorio es una tarea
abrumadora. El premio Wolf es considerado el segundo
más importante en ciencias después del Nobel. Es
entregado en Israel en las categorías de agricultura,
química, matemáticas, medicina, física y artes por “sus
logros en interés de la humanidad y de las relaciones
fraternas entre los pueblos (...) sin distinguir nacionalidad,
raza, color, religión, sexo o tendencias políticas”. Consiste
en un diploma, un ramo de rosas, una caja de chocolates
56
y cien mil dólares. Con esta tendencia a reciclar la plata
ganada y ponerla en más investigación, se alienta a los
ganadores del premio Wolf a quedarse para sí mismos al
menos con un cuarto de esta para que disfruten un poco
la vida fuera del laboratorio.
En definitiva, si en algún momento tienen el placer de
visitar Estocolmo e ir al museo Nobel, cuando la guía les
cuente la suerte de los laureados por la plata que
ganaron, por favor explíquenle que en el mundo no hay
plata que sea mejor merecida que la otorgada por este
premio.
Para cerrar esta sección, una historia acerca del poder
explicativo del dinero. En 1981 Roald Hoffmann recibió el
Nobel de química “por sus teorías acerca del curso de las
reacciones químicas”. Al poco tiempo, uno de sus exestudiantes lo invitó a pasar un par de días en la
península del Sinaí y hacer una de las tradicionales visitas
a una carpa beduina. Los beduinos son famosos por su
hospitalidad, pero en este caso, al enterarse que estaría
presente una celebridad, el jeque del clan le organizó un
recibimiento especial. A la noche, rodeados de manjares
árabes, estaban sentados los líderes de la tribu junto a
varios químicos. El jeque había sido informado del famoso
invitado que tenía en su carpa, pero no terminaba de
entender por qué era famoso. Los químicos le explicaban,
con traducción árabe-inglés de por medio, qué significaba
la química, qué es una reacción, qué es una molécula,
pero el jeque se estaba poniendo impaciente con tantas
palabras técnicas que jamás había escuchado. Hoffmann
los interrumpió y dijo: “por favor, tradúzcanle al jeque
que me hice famoso cuando el rey de Suecia me dio un
premio de medio millón de dólares”. “Ah, ahora
entiendo” contestó el jeque.
DEMOCRACIA VS. CIENCIA
Supongamos un experimento biológico: deseo
averiguar el sexo de los integrantes de un clan de
simpáticos conejitos. ¿Cómo lo hago? Tomo uno por uno
de las orejas, los doy vuelta, les levanto el rabo y me fijo
si tienen las susodichas protuberancias definitorias del
sexo. Luego anoto lo que vi, por ejemplo, dos hembras y
un macho. A falta de mejores datos, supongo que esta es
la verdad. Si en cambio un colega hubiera visto dos
machos y una hembra porque sumó cuatro testículos en
tres conejos, entonces tenemos una diferencia en
nuestras mediciones. ¿Cómo salir de esta terrible
dicotomía conejística?
Podríamos dar el set de conejos a otros observadores,
quienes se ocuparán de contar los integrantes de cada
sexo y nos darán su resultado. Al final, podríamos hacer
una votación democrática entre todos los participantes
del experimento (excluyendo a los conejos) que defina de
una vez por todas si habían dos machos y una hembra o
dos hembras y un macho. ¿Tiene esto sentido?
Hay pocas cosas tan poco democráticas en el mundo
como la ciencia. En ciencia no hay elecciones para definir
la realidad. La realidad es lo que le da la gana ser y
nosotros, simples mortales, no somos dignos de definirla.
Somos observadores de la realidad que, a lo sumo
tenemos el privilegio de moldear el mundo acorde con las
reglas que la naturaleza nos da. Pero nunca tendremos la
capacidad de votar cuáles son esas reglas. Si la
temperatura de fusión del oro es 1064 grados
centígrados, no hay fuerza popular, partido político,
votación nacional o corporación trasnacional que pueda
cambiar esta temperatura. Si la velocidad orbital de la
tierra alrededor del sol es de 108.000 km/h, no hay
plegaria, sumo sacerdote, amuleto o libro sagrado que
pueda cambiar esta velocidad.
La ciencia ha sido duramente criticada por su falta de
democracia en ciertos aspectos sensibles de la vida, como
por ejemplo la educación. En una democracia la mayoría
decide, pero las minorías tienen una representación que
les da la posibilidad de luchar por sus derechos. Hay
quienes dicen que la “teoría” del diseño inteligente (la
que dice que los seres vivos son demasiado complicados,
por lo que alguien tiene que haberlos diseñado) debería
ser enseñada en las escuelas mano a mano con la teoría
de la evolución, ya que muestra una postura científica
alternativa ante la creación de la vida. Lamentablemente,
el diseño inteligente no presenta ni remotamente el nivel
de pruebas que trae la teoría darwiniana, por lo que la
comunidad científica no lo considera ciencia sino una idea
religiosa. Como tal, si es que la política de la escuela
pretende inculcar el diseño inteligente, debe hacerlo en
clases de religión y no de ciencias. Esto no puede
depender de la votación de la comisión directiva, de los
57
padres o de los congresistas. De la misma manera no se
puede votar para enseñar numerología en la clase de
matemáticas o grafología en la de lengua. Cada cosa con
su nombre.
Otro ejemplo contemporáneo es la liberación de gases
que producen el efecto invernadero. Un gobierno, o
incluso la ONU, puede votar la postura que se tomará
ante el problema del calentamiento global, pero no
puede votar para decidir si este calentamiento es causado
o no por los humanos. Errados o no, son los científicos
quienes lo pueden determinar. Nótese que el verbo
utilizado es determinar y no decidir. La realidad se estudia
para determinar qué es lo que sucede, luego se puede
decidir qué se hace a partir de los conocimientos
obtenidos. Si un cierto porcentaje de los especialistas
observaron la mano del hombre en el calentamiento
global y el resto considera al Homo sapiens inocente de
este pecado, esto no se define por votación sino con más
estudios.
Hay en el fondo una especie de consenso necesario
para que la comunidad científica se pronuncie. En el
ejemplo del efecto invernadero, en su gran mayoría los
especialistas concuerdan que los datos que se tienen
indican una fuerte correlación entre la actividad humana
y el calentamiento terrestre, por lo que la comunidad se
declaró a favor de tomar medidas contra los gases
culpables de producirlo.
Pero si hay una mayoría que opina de esta manera,
significa que una pequeña minoría opina lo contrario.
Esto genera en los hechos una especie de democracia, ya
que no se puede esperar que todos estén convencidos en
un cien por ciento para actuar contra un problema de
esta envergadura. En una conferencia escuché la analogía
más clara con respecto al tema: si estamos enfermos y
según los médicos cierto remedio puede curarnos con
una probabilidad del ochenta por ciento, ¿no lo
tomaríamos? Lo mismo pasa con el efecto invernadero.
Los científicos en su mayoría están casi seguros de que
somos culpables del problema. Es hora de tomar algún
remedio, y esto significa cortar con la liberación de gases
contaminantes a pesar de las voces que disienten, ya que
hay demasiado en juego. De nuevo, el “consenso” no es
acerca de la realidad, sino acerca de si vale la pena actuar
según los datos que de ella tenemos. La opinión de la
ciencia es fundamental para tomar decisiones de este
tipo. Los científicos serán pésimos políticos, pero son
excelentes consejeros. Los políticos harían muy bien en
escucharlos (y de paso les vendría muy bien saber un
poco de ciencias).
Hace unos párrafos decíamos que “hay pocas cosas
tan poco democráticas en el mundo como la ciencia”.
Déjenme decirles ahora lo contrario. Hay pocas cosas en
el mundo tan democráticas como la ciencia. Algo que
caracteriza a una verdadera democracia es el concepto de
“una persona, un voto”. Esto implica que todos tenemos
derecho a expresar nuestra opinión, independientemente
de la raza, sexo, religión, tamaño de la nariz o status. En
ciencias no hay naciones, ni colores, ni autoridades. Toda
persona tiene la posibilidad de presentar al mundo sus
investigaciones, siempre que estas tengan el suficiente
nivel científico. Al leer un paper con resultados
revolucionarios nos asombramos ni les creemos más a
ciertos autores por ser ciudadanos de cierto país. Es
verdad que en la práctica un científico con una carrera
más conocida tendrá más lectores que un principiante
desconocido. También es verdad que un investigador en
Inglaterra tiene mayores posibilidades de tener una
carrera exitosa que uno en Yemen. Pero a la hora de
presentar o juzgar un estudio, tanto el yemenita como el
inglés tienen el mismo peso.
SERENDIPIA Y OTRAS YERBAS
Muchos investigadores comentaron que encontraron
sus resultados más importantes por un golpe de suerte
mientras buscaban otra cosa. Por ejemplo, estaban
estudiando una cierta reacción química y en lugar de
obtener el producto esperado obtenían otra sustancia
totalmente diferente, que al final resultó ser más
importante. Este efecto, que en alto lunfardo se conoce
como descubrimiento “de puro culo”, en ciencias se
conoce como serendipia, y cumple un papel fundamental
en el mundo científico, ya que al estar en el laboratorio
lidiando con lo desconocido, cualquier cosa inesperada
puede llegar a pasar.
Probablemente la historia más famosa acerca de la
serendipia la hayan protagonizado Arno Penzias y Robert
Wilson en 1964. Estos físicos trabajaban en los
Laboratorios Bell (un famoso centro privado de
investigación) intentando instalar un sistema de última
generación para conectarse con satélites, basado en
microondas. Estas radiaciones electromagnéticas de baja
energía, además de calentar la comida, son muy útiles
para las telecomunicaciones. El equipo que estaban
armando debía ser de muy alta precisión, para detectar
las señales más diminutas provenientes de los satélites.
Pero sin importar lo que hacían, todo el tiempo recibían
como ruido de fondo unas molestas interferencias en las
señales, como si se tratase de la estática de una radio mal
sintonizada. Probaron todo tipo de arreglos, que
incluyeron el análisis del efecto que causaban las
continuas defecaciones de pájaros que llovían sobre las
antenas, pero no encontraron la solución al problema. El
ruido seguía ahí, con o sin aves evacuando sobre el
equipo. Hasta que llegaron a la conclusión que el ruido no
era un error del equipo, sino microondas naturales
provenientes del espacio. No importaba hacia donde
apuntaran las antenas, en toda dirección el espacio
estaba lleno de estas microondas, siempre con el mismo
58
nivel. Fue entonces que Penzias recibió un comentario
sobre un grupo de investigadores que se estaba
preparando para intentar medir estas misteriosas
microondas provenientes de más allá de nuestra galaxia.
La teoría del Big-Bang predecía que luego de la explosión
primigenia que dio lugar a nuestro universo, algo de esa
energía debería estar flotando uniformemente por todo
el cosmos en forma de microondas. El ruido detectado
por Penzias y Wilson terminó siendo una prueba de la
validez de la teoría del Big-Bang, un enorme
descubrimiento que les otorgó (de casualidad) el Nobel
de Física; paradójicamente los investigadores que habían
descripto la teoría, pero que no llegaron a medir las
microondas a tiempo, se quedaron sin premio. En
resumen, mientras intentaban mejorar un método de
telecomunicaciones, Penzias y Wilson se cruzaron con un
crítico efecto cosmológico. Esto es serendipia.
La suerte se encuentra todo el tiempo a nuestro
alrededor. Todos, absolutamente todos los científicos
exitosos tuvieron suerte. La pregunta entonces es ¿dónde
está el genio de estos investigadores, si la serendipia
marcó sus carreras? El genio está en saber detectar
cuando un golpe de suerte puede dar lugar a una
revolución científica. Los experimentos constantemente
dan cosas fuera de lo esperado, valores que salen de los
parámetros. Me atrevería a decir que más de la mitad de
los experimentos acostumbran dar resultados totalmente
diferentes a lo esperado, aunque la gran mayoría de estos
casos son simplemente experimentos que salieron
horriblemente mal. Los grandes científicos saben filtrar el
“ruido” de las investigaciones con resultados inesperados,
y detectar cuando lo extraño es algo realmente novedoso
e importante. Como decía Louis Pasteur, “En los campos
de la observación el azar favorece sólo a los espíritus
preparados”. La mente ingeniosa es aquella que detecta
la serendipia a tiempo y actúa en consecuencia.
El azar viene en muchos sabores y muchas veces ser
un “espíritu preparado” necesita de la suerte de haber
nacido en el momento indicado en el lugar indicado. De
nada sirve ser un genio si los experimentos que
necesitamos para nuestra teoría todavía no pueden ser
realizados. Einstein nunca habría podido dar con la teoría
de la relatividad si no se hubiesen hecho las mediciones
de la velocidad de la luz con respecto a la de la tierra unos
pocos años antes. Por supuesto, quien no tiene acceso a
estudios universitarios difícilmente pueda hacer alguna
hazaña científica (en este momento solo un 7% de la
población mundial tiene estudios terciarios). Quien tiene
la suerte de nacer en un país desarrollado y con alto nivel
de estudios tendrá muchas más probabilidades de hacer
carrera en investigación, a no ser que uno sea Srinivasa
Ramanujan.
Ramanujan fue un matemático indio que rompió con
el límite de lo que podemos considerar “genialidad frente
a las circunstancias”. Nació en 1887 en una zona plagada
de pobreza y enfermedades (sus tres hermanos murieron
en la infancia). Sin acceso a estudios avanzados en
matemáticas, se fue formando de manera autodidacta a
partir de los pocos libros que le llegaban a sus manos. A
pesar de haber ganado todos los premios posibles en el
secundario, su obsesión con los números no lo ayudó
para continuar con estudios terciarios, ya que fallaba en
todas las otras materias. A pesar de su falta de estudios
formales igual logró deslumbrar en la Sociedad
Matemática India, pero solo después de mucho
escepticismo por parte de los grandes profesores que no
sabían si todas estas conjeturas y teoremas que les
presentaba eran un acto de genialidad o un engaño.
Ramanujan no tenía la prolijidad matemática de los
profesores con una carrera académica, por lo cual sus
deducciones parecían a primera vista una sopa de letras.
Lo mismo sucedió cuando sus trabajos fueron
presentados en Inglaterra. Varios grandes profesores lo
ignoraron, hasta que uno le prestó atención y lo invitó a
Cambridge a participar de su trabajo junto a la crema de
los matemáticos. Sin ningún tipo de estudios
universitarios Ramanujan logró un título equivalente a un
doctorado y se convirtió en miembro de la Sociedad Real
Inglesa, gracias a sus innovadoras deducciones. Fue uno
de los pocos científicos que lograron romper con la
desventura de haber nacido en una zona poco
privilegiada y acceder al éxito solo con su propia e
increíble capacidad mental. Lamentablemente una marca
de la pobreza lo persiguió toda su vida, ya que su salud
fue siempre extremadamente débil. Falleció en India a los
32 años, dejando a la humanidad con sólo una pequeña
parte de todo el potencial que su genio podría haber
otorgado. ¿Cuántos Ramanujan nacen cada año en el
tercer mundo, gente a la que ni el azar ni la serendipia los
alcanza?
Vale la pena destacar los esfuerzos por sacar el mayor
provecho de la serendipia. Sabiendo que los
experimentos pueden darnos sorpresas, se creó una
técnica química para saltar las teorías y ver qué pasa
cuando mezclamos montones de sustancias dejándolas
reaccionar, para después quedarnos con la que resultó
más efectiva. Este método, llamado química
combinatorial, es muy efectivo por ejemplo para la
búsqueda de remedios, donde probar una por una las
sustancias que podrían actuar sobre una enzima puede
resultar una tarea imposible. Pero podemos mezclar por
ejemplo cien moléculas de un tipo (A1, A2, A3…) con otras
cien de otro tipo (B1, B2, B3…) para dar una colección de
10.000 moléculas (A1B1, A2B1… A49B87…), y después
probamos todas juntas para ver cómo afectan a la
enzima. Si suponemos que el probar a mano una por una
las 10.000 moléculas nos lleva una hora por molécula (con
mucho optimismo), tardaríamos más de tres años en
probarlas todas, pero un robot puede hacerlo en un solo
día. Con esto no necesitamos esperar a que la serendipia
nos dé un golpe de buena fortuna, sino que nosotros le
59
damos a la serendipia todas las oportunidades para
actuar.
No hace mucho un grupo de la Universidad de
Princeton dio un paso extra. En un experimento luego
publicado en Science con el título de “Descubrimiento de
una reacción de α-amino arilación de C-H usando la
estrategia de serendipia acelerada”, pusieron más de mil
mezclas de catalizadores con un licuado de moléculas
diversas en una especie de cubetera gigante y los dejaron
actuar para ver qué sucedía. En lugar de diseñar una
reacción específica, permitieron que las leyes de la
química actúen por su cuenta y después se fijaron en cada
una de las mil muestras para ver si salía algo interesante,
alguna reacción insospechada, tal vez algún producto de
alto valor y difícil de producir. Esto es una revolución en el
modo de trabajo de los químicos. Sería equivalente a
buscar un novio o novia en la escuela, pero en lugar de
elegir a uno por uno (o una por una) y ver si nos cae bien,
salimos con toda la escuela junta y sin prejuzgar nos
quedamos con quien nos termina cayendo mejor.
Ahorramos un montón de tiempo y dolores de cabeza.
Quien sabe, tal vez aquella compañerita que jamás se nos
hubiera ocurrido invitar resulta ser nuestra alma gemela.
Este es un modo sumamente creativo para sacarle el jugo
a la serendipia. El buen científico es quien no resulta una
víctima de lo inesperado, sino quien busca lo inesperado y
lo hace ciencia.
Esto lleva a otro concepto: la idea de la creatividad.
Muchos científicos son artistas buscando la faceta de lo
original, la técnica novedosa, el secreto para ver la
solución a un problema imposible. Esto es un verdadero
arte, como descubrieron Andre Geim y Kostya Novoselov,
dos físicos de la Universidad de Manchester. Su historia es
la del grafeno, un material con características ópticas,
mecánicas y eléctricas maravillosas. Se trata nada más ni
nada menos que de grafito, el carbón común, pero con
una diferencia enorme: el grafito está formado por
millones y millones de capas de grafeno, como si fuera
una masa hojaldrada. Cada capa es enorme si la miramos
por los lados, pero tiene el ancho de un solo átomo.
Todas estas capas juntas no son más que un pedazo de
carbón, pero separadas son el futuro de la electrónica.
Sólo había un inconveniente: ¿cómo se hace para extraer
una sola capa de grafeno de un átomo de espesor de un
pedazo de carbón? Se diseñaron técnicas químicas,
técnicas físicas, calentando, golpeando, gritando y
suplicándole al grafito, pero sin dar buenos resultados.
Entonces a Geim y Novoselov se les encendió la
lamparita. En un acto de alta creatividad y pensamiento
lateral, tomaron una cinta adhesiva, la pegaron sobre el
grafito, la despegaron y voilà, les quedó una capa de
grafeno totalmente separada y lista para usar. Por ser los
primeros en desarrollar un método práctico para aislar el
grafeno, obtuvieron el Nobel de física en el 2010. La
creatividad para lograr una solución simple a un problema
complicado fue el secreto de su éxito.
Además de la serendipia y la creatividad hay, por
supuesto, muchos otros factores fundamentales
necesarios para ser un buen científico. Tuve la
oportunidad de consultarle acerca de estos temas a Ada
Yonath, premio Nobel de Química en el 2009 por su
trabajo sobre la estructura y función de los ribosomas (el
componente celular que fabrica las proteínas). Ada tuvo
momentos muy difíciles en su investigación, ya que su
trabajo era extraordinariamente complicado y por mucho
tiempo no obtuvo resultados. Incluso estuvo a punto de
perder su puesto en el Instituto Weizmann de Israel, pero
su tenacidad generó frutos. En sus propias palabras:
“Pasión y curiosidad son las palabras clave. Me moví hacia
adelante a pesar de todo, basada en sólidas
observaciones que mostraban progresos, aunque hayan
sido muy débiles o difíciles de interpretar”. Cuando le
consulté por la serendipia, su respuesta fue una sorpresa.
Tomó las dificultades laborales positivamente, o como
ella dice: “Mi suerte fue ¡no haber sido promovida en el
trabajo! Gracias a esto no tuve que participar en
comisiones ni en otras actividades, lo que me dio el
tiempo necesario en investigación para obtener mis
progresos iniciales”. Su opinión final acerca de cuáles son
los elementos críticos de la vida académica, fue
simplemente: “Creatividad, pasión, curiosidad y más
curiosidad…”
60
“Si desea entender la fragancia de la rosa,
o la tenacidad del roble;
Si usted no se encuentra satisfecho
hasta conocer los senderos secretos
por los cuales el sol y el aire
alcanzan estas maravillas;
Si desea ver el patrón que subyace
detrás de un gran campo de la
experiencia humana y la medida humana,
entonces aprenda química.”
Charles Coulson,
Químico (1910 - 1974)
Sebastián Kozuch
Jerusalen, 2012
61