Novas

En las noches de verano, en medio de la Vía Láctea, luce la hermosa constelación del Cisne. Los afortunados que contemplaban esa región del cielo el 29 de agosto de 1975 se llevaron una sorpresa: atónitos vieron aparecer, de repente, una nueva estrella (de nombre nova V1500), que brillaba tanto como Deneb, la más brillante estrella de la constelación. ¿Qué había sucedido?

Los astrónomos tienen una teoría razonablemente contrastada para explicar el fenómeno. Para que se encienda una nova se necesita una pareja de estrellas próximas -una binaria la llaman los expertos- que tengan masas distintas. La mayor consume su combustible nuclear más deprisa que la menor; cuando lo agota, se vuelve una gigante roja, se expande y se traga la pequeña. Dentro de la envoltura gaseosa común, ambas estrellas continúan rotando y acercándose. Agotado el combustible, la estrella grande se transforma en una enana blanca, mientras que su compañera permanece inalterada. Puede ocurrir, y de hecho sucede muchas veces, que la compañera pierde materia que cae sobre la enana blanca, cuya gravedad la comprime y calienta hasta que, cuando la cantidad centuplica la masa de la Tierra, se alcanza la temperatura de fusión del hidrógeno; se produce entonces una reacción en cadena, una explosión que aumenta el brillo de la enana blanca: llamamos nova a este fenómeno, que acaba cuando la enana blanca agota el combustible nuclear que le proporcionó la otra estrella. Sí, la bola de fuego, que nos sobrecoge en las explosiones nucleares terrestres, se repite –a gran escala- en las estrellas.

No confunda -el instruido lector- las supernovas con las novas: se trata de procesos diferentes. Por lo de pronto la energía que interviene en éstas es entre un millón y cien mil veces menor que aquéllas. Además, la supernova es única: se destruye una estrella; en cambio una enana blanca puede generar múltiples sucesos nova mientras siga habiendo materia disponible en su compañera. Y no es un fenómeno raro: los astrónomos detectan una o dos cada año; no es para menos porque dos de cada tres estrellas, aproximadamente, son binarias.

Si al educado lector le interesa la astronomía fíjese en la estrella más brillante del firmamento, la hermosa estrella Sirio de la constelación del perro: es un binaria, consta de Sirio A estrella visible a simple vista y Sirio B, una enana blanca invisible para el ojo desnudo.

Selección natural y caos

Hay  un artículo de Stephen Jay Gould (1994) “La evolución de la vida en la Tierra” que suelo leer con frecuencia porque me ayuda a derrocar a la arrogancia humana del pedestal en que la hemos puesto. Copérnico, Galileo y Kepler desplazaron nuestra morada desde el centro del universo a la periferia; Darwin nos relegó de una génesis divina a un origen animal; pero, aunque las personas cultas aceptan la evolución, la mayoría no ha abandonado la idea de la evolución entendida como progreso, como adquisición de complejidad creciente que haría predecible, si no inevitable, la aparición de la conciencia humana. Nos cuesta aceptar que el Homo sapiens constituye una ramita minúscula del frondoso árbol de la vida, un pequeño brote que no aparecería una segunda vez si pudiéramos replantar el árbol de nuevo; un árbol que tuvo un número máximo de ramas en los comienzos de la vida pluricelular, y cuya historia posterior constituye un proceso de eliminación y supervivencia de unos pocos, entre los cuales, afortunadamente, nos encontramos.

En contra de la opinión según la cual la vida es un proceso predecible y de complejidad creciente se alzan tres contundentes pruebas paleontológicas: la característica más notable de la vida ha sido la estabilidad del modo bacteriano, desde el inicio del registro fósil hasta nuestros días, y durará mientras la Tierra aguante: estamos en la edad de las bacterias, lo fue en un principio y lo será siempre. La segunda prueba se refiere a que los hitos principales de la evolución se concentran en breves explosiones separadas por prolongados intervalos de relativa estabilidad (a tres mil millones de años de vida unicelular le siguieron cinco millones de años de intensa creatividad biológica, rematados por más de quinientos años de variaciones sobre los moldes creados). Constituye el tercer argumento las extinciones en masa, que arruinan las pautas de las épocas normales.

La selección natural es una teoría que ha resistido la comprobación tenaz durante ciento cincuenta años: sitúa el mecanismo del cambio evolutivo en una lucha entre los organismos por el éxito reproductivo, lo que conduce a una adaptación de las poblaciones a un ambiente que se transforma. Pero la selección natural no basta, no es la única causa del cambio evolutivo; las cadenas de sucesos históricos incluyen el caos, contienen elementos aleatorios, contingentes e irrepetibles; dicho en otras palabras, tienen una dependencia muy sensible a diferencias mínimas en las condiciones iniciales. ¡Qué le vamos a hacer!

Superconductores a altas temperaturas

La hazaña tecnológica que supuso la licuación del helio en el año 1911 -a doscientos setenta y dos grados centígrados bajo cero- tuvo una consecuencia inesperada: tres años más tarde Gerd Holst y Heike Kammerlingh Onnes descubrieron que la resistencia eléctrica del mercurio se anulaba a doscientos sesenta y nueve grados bajo cero: habían detectado la superconductividad; los físicos pronto comprobaron que otros metales presentaban este anómalo comportamiento. ¿Cómo se interpretan  estos inapelables hechos? Leon Cooper, John Bardeen y John Robert Schrieffer idearon una paradójica explicación que llamamos teoría CBS: la superconductividad de los metales se debe a que los electrones se agrupan en parejas… a pesar de de que su carga negativa les impulsa a repelerse. Tales parejas -los pares de Cooper- constituyen una partícula nueva con un comportamiento diferente al de los electrones sueltos: ni chocan entre sí, ni con los átomos del medio, ni hay resistencia alguna que se oponga a su avance. ¿Cómo superan entonces los electrones su repulsión mutua? Por efecto de un mediador: papel que cumplen los iones positivos que forman el metal. Un electrón que se mueve desplaza los iones vecinos, hace que vibren, y las vibraciones (por otro nombre, fonones) crean pequeñas zonas positivas, que atraen a otros electrones, y actúan como el pegamento que hace posible la formación de las parejas.

Hasta no hace mucho el estado superconductor aparecía únicamente por debajo de los doscientos cincuenta grados bajo cero. ¿Se imagina el tecnólogo lector la importancia de disponer de cables por los que circule la electricidad sin pérdidas (que eso significa la resistencia eléctrica nula de los superconductores) a la temperatura habitual del ambiente? En su afán por sintetizarlos los investigadores ya han fabricado sustancias superconductoras a ciento noventa y seis grados bajo cero; que califican de alta temperatura porque operan a la temperatura en la que el nitrógeno del aire –relativamente barato- está líquido. La síntesis de estos compuestos han planteado un buen problema a los expertos: si a estas temperaturas las vibraciones no pueden actuar como pegamento entre electrones, ¿cómo explicar la nueva superconducción? La teoría cuántica predice la existencia de una atracción entre electrones en ciertas circunstancias, incluso en ausencia del papel mediador de los fonones. Se sospecha que tal atracción puede explicar la superconductividad de las cerámicas Ybco, de algunos compuestos orgánicos, de los superconductores de electrones pesados y también de los superconductores a temperatura ambiente… si alguna vez se fabrican.

Autismo, hiperactividad y dislexia

El culto lector sabe que Lancet es una de las revistas de medicina más prestigiosas del mundo, y que un artículo publicado en ella cuenta con una credibilidad máxima; por esta razón se comprenderá mi estupefacción cuando leí un artículo firmado por Philippe Grandjean (de la Universidad de Harvard) y Philip J Landrigan, que apareció en Lancet Neurology del año 2014. Lo comentaré brevemente. Comienzo con la exposición de un hecho: en la actualidad unas anormalidades en el desarrollo neurológico, incluyendo el autismo, el trastorno de hiperactividad y déficit de atención, la dislexia y otros trastornos cognitivos afectan a millones de niños en todo el mundo, y –por si fuera poco- la frecuencia de diagnósticos ha aumentado en los últimos años. Hasta no hace mucho se desconocía su causa; pero hoy ya no podemos alegar ignorancia. En el año 2006 los doctores Grandjean y Landrigan identificaron cinco productos químicos industriales que dañan al cerebro infantil, afectando a su desarrollo: el plomo, el metilmercurio, los bifenilos policlorados (unos líquidos aislantes), el arsénico y el tolueno (un disolvente). Los estudios epidemiológicos complementarios que han realizado los mismos autores desde esa fecha hasta el año 2014 les han servido para incluir seis adicionales: el manganeso, el fluoruro, el clorpirifós (un insecticida), el DDT (un plaguicida), el tetracloroetileno (un disolvente usado en las máquinas de limpieza en seco) y los éteres difenil polibromados (retardantes de llama que se usan en los electrodomésticos, en los ordenadores, en los móviles y en algunos tejidos).

Los investigadores han averiguado también que a muy pocos productos químicos industriales se les ha comprobado su neurotoxicidad, por lo que -postulan- permanecen sin descubrir muchos más. Convencidos de que es su deber proteger el desarrollo cerebral de los niños, manifiestan que ningún producto químico industrial debería considerarse seguro antes de ser evaluado; por estas razones, y aunque reconocen la dificultad de su ejecución, proponen pruebas obligatorias para valorar el potencial neurotóxico infantil tanto de los productos que ya usamos como de los nuevos. Al escritor, atónito, le cuesta creer que sea legal usar productos cuya neurotoxicidad no haya sido comprobada.

Amigo lector, una pandemia silenciosa –así la califican los investigadores- está erosionando la inteligencia de los niños, alterando su comportamiento y dañando nuestras sociedades, si no la frenamos, la suerte está echada para muchos críos del mundo.