sábado, 26 de octubre de 2013

Johannes van der Waals ¿por qué las salamanquesas no caen del techo?


El sorprendido turista ve a las salamanquesas -unos lagartos tropicales- trepar por los árboles, incluso las observa caminar por el techo de la habitación de su hotel; quizá en ese momento se pregunte por qué se adhiere el reptil a las paredes. ¿Tendrá ventosas en las patas? ¿Alguna sustancia pegajosa? Nada de eso.

Hago un inciso para recordar al olvidadizo lector cómo observar la polarización eléctrica de la materia: frote un bolígrafo de plástico con un trapo de lana, acérquelo a unos trocitos de papel y mire. El bolígrafo adquiere carga negativa al arrancar electrones de la lana; al aproximarlo al papel, éste acumula carga positiva en la zona cercana al bolígrafo –siendo atraído por él- y carga negativa en la opuesta: el papel se polariza. El físico Johannes van der Waals postuló que entre las moléculas, aunque no tengan carga eléctrica, operan ciertas fuerzas que se deben a la polarización; unas, las moléculas asimétricas, porque tienen una acumulación de carga eléctrica en alguna región (se les llama moléculas polares), y otras, las moléculas simétricas, porque, si bien no tienen polaridad, sí tienen capacidad para tenerla (son polarizables): sus electrones, en perpetuo movimiento, crean regiones cargadas al tratar de evitarse. Estas fuerzas, nombradas de Van der Waals en honor a su descubridor, son poco intensas, de corto alcance, atractivas siempre y proporcionales al área de la superficie de contacto entre los objetos.

Retomo el hilo del discurso. La naturaleza ha diseñado las extremidades de la salamanquesa de una manera muy ingeniosa. Los dedos de la pata del animal están cubiertos de láminas, cada lámina cuenta con púas, hasta medio millón en cada pata, y cada púa contiene mil filamentos hechos con moléculas: con esta estructura, la superficie de contacto entre el lagarto y la pared es enorme, y con ello la adherencia debida a las fuerzas de Van der Waals; tanto es así que las patas podrían aguantar el peso de un objeto de cuatro kilos… cuando el reptil apenas llega a sesenta gramos.

Estas inéditas fuerzas no solamente se manifiestan en las salamanquesas, sino también en las motas de polvo que se pegan a los muebles o en dos placas de vidrio pulido que, colocadas juntas, nos cuesta separar. Como habrás adivinado ya, astuto lector, los ingenieros se prestan a imitar a la naturaleza y están diseñando un robot con patas que sea capaz de desplazarse por las paredes. 

sábado, 19 de octubre de 2013

Sangre azul


Quizá la soberbia sea la clave del la actitud española ante la vida; el tremendo orgullo del pueblo español que tanto impresiona al forastero se debe a la jerarquía de valores que la España del siglo XVI ha proyectado sobre nuestros días. Leamos a Baltasar Gracián (1601-1658): “La soberbia, como primera en todo lo malo, cogió la delantera… Topó con España… Pareciole tan de su genio que se perpetuó en ella. Allí vive y allí reina con todas sus aliadas: la estimación propia, el desprecio ajeno, el querer mandarlo todo y servir a nadie, el lucir, el campear, el alabarse, el hablar mucho, alto y hueco, la gravedad, el fausto, el brío con todo género de presunción y todo esto desde el más noble hasta el más plebeyo”. Con estos antecedentes no debe extrañarnos que la expresión sangre azul sea de origen español. Que este giro lingüístico indique noble cuna probablemente se debe a que los aristócratas -no realizaban trabajos físicos ni sufrían las inclemencias del tiempo- tenían la piel pálida, mientras que los campesinos y artesanos, habitualmente a la intemperie, tenían una piel curtida; y sólo en las pieles blancas las venas muestran un aspecto azulado, como el advertido lector ya habrá adivinado. Los científicos, como tantas veces, se han encargado de demostrar la falsedad del aserto: el color de la sangre es el mismo en todos los humanos y no es azul sino rojo. Nosotros, y casi todos los animales vertebrados, debemos el color de nuestra sangre a la hemoglobina, una proteína que contiene un pigmento rojo que transporta el oxígeno desde los pulmones a todas las células corporales. Sin embargo, a veces, la naturaleza nos depara sorpresas inauditas: hay animales cuya sangre –o más bien líquido corporal- es azul; aunque creo que compararse a caracoles y pulpos, escorpiones o nécoras no es algo que infle de orgullo a los príncipes azules.

Después de la hemoglobina, la hemocianina (presente en los crustáceos, arácnidos, gasterópodos y cefalópodos) es el pigmento respiratorio más frecuente en el reino animal; su función, como adivinará el astuto lector, es equivalente a la de la hemoglobina, aunque transporta el oxígeno con menor eficiencia; y debe su color azul a que contiene dos átomos de cobre donde la hemoglobina sólo tiene uno de hierro.

Sí, no son los aristócratas, sino bichos como los caracoles, pulpos y calamares quienes tienen la única sangre azul que realmente existe.

sábado, 12 de octubre de 2013

Rayos en bola y ovnis


Una esfera luminosa, del tamaño de un balón, se desliza a lo largo del pasillo de un avión. Los pasajeros, estupefactos, oyen un ruido sibilante, huelen un olor desagradable, sus ojos, dilatados de asombro, la ven moverse, flotar en el aire: el tiempo se detiene. ¿Un ovni? ¿Una presencia diabólica? Tranquilícese el supersticioso lector, el rayo globular, centella o rayo en bola es un fenómeno natural; estrictamente hablando ni siquiera es un rayo. Cierto, son raros, las descripciones de los testigos varían y algunas de las propiedades observadas son incompatibles, por lo que es posible que varios fenómenos diferentes se estén agrupando incorrectamente bajo un mismo nombre; sin embargo, se trata de un fenómeno real, no es una invención psicológica ni un mito: miles testigos oculares los han observado y han sido fotografiados varias veces; más aun, durante la Segunda Guerra Mundial algunos pilotos de bombarderos aliados observaron, en muchas ocasiones, que un rayo globular, volando cerca de la punta de sus alas, los escoltaba.

No existe una explicación del fenómeno que sea unánimemente aceptada por todos los físicos: la hipótesis más popular propone que el rayo globular consiste en un plasma de cationes y aniones. A falta de una explicación concluyente me contentaré con describirlo. Se trata de una bola de luz, de color rojo o amarillo y brillo continuo o intermitente, que a veces emite sonido, y a veces es silencioso. ¿Su tamaño? Entre unos centímetros y un metro. Aparece de forma instantánea durante algunas tormentas eléctricas: a veces, parece caer desde la nube, a veces surge del suelo después de la caída del rayo, otras, de repente, se materializa en interiores o al aire libre o entra en una habitación a través de una ventana cerrada, o a través de paredes finas o penetra por la chimenea. Flota estacionario o se desliza en el aire, quizá lenta, quizá rápidamente, moviéndose de forma aleatoria o siendo atraído por un objeto. Puede durar entre unos segundos y varios minutos; algunos se desvanecen poco a poco, otros desaparecen abruptamente: en silencio unos, explotan otros. Y emiten olores desagradables: huevos podridos, azufre, ozono, óxido nítrico, dióxido de nitrógeno y ácido sulfúrico, lo que probablemente haya contribuido a relacionarlos con manifestaciones diabólicas.

Se han hecho numerosos intentos para crear rayos globulares en el laboratorio y se han logrado fenómenos similares, pero no hay una demostración convincente de que se haya conseguido reproducir el fenómeno; quizá sean el mayor enigma del electromagnetismo atmosférico… por ahora.

sábado, 5 de octubre de 2013

Genética y ambiente: eterno dilema


No hay dos individuos que muestren las mismas manifestaciones inteligentes. ¿A qué se debe tamaña disparidad? Parece razonable atribuir al entorno el origen de las diferencias: somos lo que aprendemos. Nadie nace con un vocabulario incorporado: todos hemos de aprender palabras. Las diferencias en la experiencia vivida y en la educación  recibida, tienen que ser las responsables. ¿O no?

Durante gran parte del siglo XX la mayoría de psicólogos atribuían al ambiente la diversidad de habilidades cognitivas; en el siglo XXI, sabemos que la herencia influye y que se requiere una interpretación más equilibrada; no se trata de negar la participación de factores ambientales, se sugiere que las diferencias genéticas de los individuos condicionan la facilidad del aprendizaje. Dicho con otras palabras, unos individuos probablemente tienen una gran capacidad de aprendizaje y otros poseen una capacidad pequeña. Cierto que un individuo del segundo grupo sobrepasará en habilidades cognitivas al primero, si los padres y maestros del segundo son muy competentes en la enseñanza, y los del primero no; pero también es verdad que con una competencia educativa similar de padres y maestros, los individuos del primer grupo sobrepasarán a los del primero… si quieren.

¿Es posible probar, o sea, poner números a estas ideas?  ¿En qué medida genes y ambiente influyen en las habilidades cognitivas de un individuo, en cuanto al vocabulario, pongamos por caso? Reproduzco las documentadas observaciones que aparecen en un artículo firmado por Robert Plomin y John DeFries. A lo largo de casi dos decenios los científicos estudiaron el parecido (la correlación estadística) en competencia verbal y en competencia espacial de unos niños con sus padres. Eligieron tres grupos: niños con sus padres biológicos, niños adoptados con sus padres biológicos y niños adoptados con sus padres adoptados. Los resultados numéricos muestran que los niños adoptados se asemejan a sus padres biológicos lo mismo que los niños educados por sus padres biológicos; sin embargo, los niños adoptados no acaban pareciéndose a sus padres adoptivos. ¿Qué conclusión deduce el lector sin prejuicios de estos datos?

¿Alguna duda? Otro estudio examinó el parecido (las correlaciones estadísticas) en competencia verbal y espacial a lo largo de toda la vida, entre gemelos idénticos (idénticos genes, idéntico ambiente) y entre gemelos no idénticos (genes diferentes, idénticos ambientes); el parecido en competencia verbal para los primeros oscila entre el setenta y el ochenta por ciento, para los segundos entre el veinte y el cincuenta.