Comportamientos superfríos

Abundan los estudiantes de física interesados en el Big Bang, los agujeros negros y demás exóticos fenómenos del universo; pero pocos aprecian mi especialidad, que es igual de seductora –se quejaba un experto en materia condensada-. Sabemos a qué se dedican los astrofísicos y los físicos nucleares, pero ¿qué hacen los especialistas en materia condensada? Si digo que estudian las características de los sólidos y líquidos, el tema resultará anodino para la mayoría de los lectores curiosos, por eso añado que también se ocupan en elucidar el comportamiento de los superconductores, de los superfluidos y de otros estados en los que se presenta la materia cuando está muy fría. Reconozco que la física de las temperaturas muy bajas goza de escasa publicidad y, si lo pienso detenidamente, convengo en que su escaso predicamento es inmerecido. La mecánica cuántica pronostica extravagantes comportamientos; no los notamos en los objetos comunes… excepto si los enfriamos mucho. Y aquí está el meollo del asunto, las elevadísimas temperaturas que imperaron en el primer segundo del universo quedan fuera del alcance de los mejores aceleradores de partículas, por el contrario, los investigadores de bajas temperaturas sí han superado a la naturaleza. Ningún lugar del universo conoció una temperatura menor de dos grados kelvin y siete décimas (la temperatura del fondo de microondas), pero en algunos laboratorios se han bajado de las mil millonésimas de grado.

Los expertos han elaborado unas herramientas teóricas que sirven para explicar múltiples fenómenos. Los electrones de un metal, por ejemplo, se comportan como un líquido cuántico que manifiesta una conducta singular: si el experimentador enfría el metal (o una sustancia superconductora) a menos de cien o doscientos grados bajo cero, observará que conduce la electricidad sin resistencia y sin pérdida de energía, y si, mañoso, construye un cable circular, notará que fluye por él una corriente eléctrica, indefinidamente, sin fuente de alimentación. Observar a una moneda hecha de un material superconductor deslizarse por encima de un imán, sin tocarlo, parece magia… aunque el fenómeno sirva para construir trenes sin ruedas de levitación magnética. Otro peculiar fenómeno sorprenderá a los profanos: un líquido -el helio a doscientos setenta y un grados bajo cero- sube espontáneamente por las paredes del recipiente que lo contiene hasta vaciarlo; y es que los superfluidos contradicen toda idea intuitiva acerca de la conducta de un líquido.

El escritor nunca deja de asombrarse ante las maravillas de la naturaleza.

Medicamentos que matan

Un día, releyendo el Quijote, esa tragedia con aires de comedia, meditaba sobre la ambivalencia de la literatura. Y la misma línea de pensamiento me condujo a la paradoja de los medicamentos. Unas veces beneficiosos y otras, las menos, lesivos: un fascinante dilema entre lo que sana y lo que mata. Estamos rodeados de venenos, de hecho casi cualquier fármaco administrado en exceso puede resultar letal, pero el riesgo no está en le medicamento, cuyo valor terapéutico es indiscutible, sino en la dosis. Después de muchos milenios de observaciones, de experimentos hechos a la brava, en que los errores se pagaban con la muerte, los especialistas ya saben adaptar las dosis de muchos venenos al bienestar humano. La morfina, por ejemplo, es un medicamento y un narcótico: si se utiliza bajo control médico se trata de un excelente analgésico, sin embargo, su abuso conduce a la drogadicción. Casi todos sabemos que la falta de vitaminas resulta perjudicial, lo que quizá ignore alguno es que la demasía también puede ser mortal: el exceso de vitamina A daña el hígado y la abundancia de vitamina D lesiona a los riñones, incluso se sabe de exploradores árticos que murieron por ingerir alimentos que contenían un exceso vitaminas. Pero si ya es grave el uso de una sustancia sin control médico, constituye un escándalo cuando, debido a un error sanitario, se comercializa un tóxico como si fuera una medicina. Entre el año 1958 y 1963 se consumió la talidomida, un magnífico calmante de las náuseas durante el embarazo y un sedante que no presentaba contraindicaciones según sus fabricantes… hasta que los bebés de las madres consumidoras nacieron deformes, sin extremidades o con ellas demasiado cortas. Miles de afectados sufrieron la ignorancia de unos pocos. Dos investigadores, los doctores Widukind Lenz y su compañero de la Clínica Universitaria de Hamburgo, el español Claus Knapp, después de una ardua y sagaz pesquisa, identificaron al agente causante del mal. El drama se debió a que la talidomida se presenta en forma de dos moléculas exactamente iguales, que se parecen tanto como los dos guantes de una pareja, pero este aparentemente nimio detalle resultaba fatal porque una de las moléculas producía el efecto sedante y la otra las anomalías congénitas. Y si se vende la mezcla de ambas… Un fatal error de consecuencias trágicas.

Meteorología espacial

Tormentas, viento, lluvia, nubes, estamos habituados a celebrar o lamentar, cada uno según sus preferencias, los meteoros. Sabemos que se corresponden con estados de nuestra atmósfera que los expertos se esfuerzan por estudiar; expertos a los que pedimos que nos pronostiquen el tiempo ¡sin equivocaciones!; y hasta el menos científico, aquel que lee el horóscopo todos los días, exige práctica científica meteorológica al máximo nivel. Extrañará a algunos que también haya meteoros en otros planetas -gigantescas tormentas en Júpiter y Neptuno, enormes tormentas de polvo en Marte-; pero sorprenderá a todos –al escritor desde luego- que el Sol tenga una atmósfera y que ésta englobe a la Tierra. La corona, que así se llama parte de la atmósfera solar, se extiende más allá de Neptuno; cierto que casi nunca se ve, excepto durante un eclipse total, pero, ruidosa y caliente, allí está; y, como cualquier atmósfera, tiene su meteorología: el viento solar sopla en ráfagas que alcanzan millones de kilómetros por hora, las eyecciones (erupciones) de masa coronal desprenden miles de millones de toneladas, una tormenta solar también produce peligrosas tormentas de radiación. Como habrá adivinado el lector inteligente, cada planeta y cada satélite está expuesto a la furia de estos elementos.

Afortunadamente, nuestro planeta está mejor protegido que la mayoría: tenemos una gruesa atmósfera y un campo magnético; de hecho, el clima del Sol nos afecta poco: las tormentas solares moderadas no provocan más que ocasionales cortes de luz o interrupciones en las emisiones de radio. Pero la Tierra se queda pequeña, la civilización se está extendiendo hacia el espacio; dependemos de más de quinientos satélites para utilizar la televisión, el teléfono, internet, la navegación por medio del GPS, también para el pronóstico del tiempo; y tanto los satélites como los habitantes de la Estación Espacial Internacional son vulnerables al clima solar y, por tanto, a la radiación y a las partículas que emanan de la estrella. No olvidamos que, abandonada la protección terrestre, los astronautas que viajen a la Luna y a Marte, estarán en contacto directo con la atmósfera de nuestra estrella y podrán sufrir, sino se protegen, las consecuencias de un exceso de radiación.

No albergo muchas dudas, en el siglo XXI, el tiempo solar llegará a ser tan importante como el tiempo terrestre. Aunque muchos humanos se empeñen en ignorarlo, volamos hacia el futuro ¡Qué le vamos a hacer!

Abuso de los antibióticos

A lo largo de la historia reciente han desaparecido muchas, demasiadas, especies de animales y plantas como consecuencia de la insensata conducta humana. Si bien es cierto que en pocas ocasiones la humanidad ha intentado eliminar a una especie, de forma sistemática, también lo es que se ha marcado ese objetivo en algunos casos: concretamente, desearíamos la erradicación de las bacterias patógenas. Desgraciadamente, los científicos no han podido eliminar de la faz de la Tierra, hasta ahora, ninguna de las perniciosas bacterias que en el pasado diezmaron la población; el lector recordará, sin duda, las terribles epidemias históricas de la peste, el tifus y el cólera. Es más, desde hace un decenio la situación ha empeorado, las bacterias perjudiciales se han vuelto resistentes a los tratamientos; los sanitarios contemplan con temor la creciente ineficacia de los antibióticos; uno tras otro, los dos centenares que se emplean usualmente van quedando inútiles. Las bacterias que sobreviven se hacen más fuertes, se propagan y se vuelven más resistentes. La tuberculosis, la neumonía o la meningitis, infecciones que antaño se trataban con antibióticos, ya no se curan con la misma facilidad; aumenta el número de infecciones de pronóstico letal; la bacteria Staphylococcus aureus, unos de los principales agentes de infecciones hospitalarias, amenaza con presentar resistencia a todos los antibióticos.

Querido lector, las bacterias patógenas son agresores astutos, y además, les proporcionamos los medios para su éxito. Con el uso inadecuado de los antibióticos hemos fomentado la evolución de cepas mejoradas de bacterias; y lo hacemos a conciencia: los usamos en dosis menores de las recomendadas, los empleamos en una infección vírica (son ineficaces) y también en una enfermedad inadecuada. Aunque parezca mentira, los expertos han calculado que entre un tercio y la mitad de los antibióticos recetados por los médicos son innecesarios. Aún hay más desafueros que lamentar: agregamos antibióticos al detergente de las lavadoras y al jabón de las manos; nadie duda de la necesidad de limpiar la casa o a nosotros mismos; pero los jabones y detergentes están capacitados para hacerlo sin añadirles productos antibacterianos. Por si no fuera poco, casi el setenta por ciento de los antibióticos que se fabrican en los Estados Unidos de América se administra al ganado. Con el mal uso social y su abuso en clínica conseguimos que las bacterias débiles mueran y las fuertes se vuelvan más vigorosas.

¿Estás preocupado el lector aprensivo? Al escritor le falta poco para ponerse a temblar.

La circulación oceánica

 
El agua de los océanos, en contra de lo que pueda parecer a simple vista, se mueve, en su seno existen flujos de agua que se trasladan de un sitio a otro. Sí, hay numerosas corrientes debido a la diferente radiación solar que reciben los mares; y es muy importante su estudio porque redistribuyen el calor que llega a la Tierra procedente del Sol y por tanto influyen en el clima. 
Los oceanógrafos distinguen dos tipos de corrientes, las superficiales y las profundas. La circulación en la superficie oceánica, como la corriente del Golfo en el hemisferio norte, refleja la circulación de los vientos; hacia el este en la zona tropical y hacia el oeste a latitudes algo más altas. Las corrientes oceánicas profundas, en cambio, como la circulación termohalina, se mueven debido a las diferencias de densidad, que no son sino diferencias de temperatura y salinidad; así sucede con cualquier circulación de materia que se deba a la convección.
Las corrientes oceánicas superficiales y las profundas están comunicadas y abarcan el conjunto del planeta. Los oceanógrafos disponen de un modelo (la cinta oceánica transportadora) para entender de manera global todos los movimientos del agua marina; según él existe una corriente superficial de aguas oceánicas cálidas menos densas y otra corriente profunda de aguas frías más densas; ambas corrientes recorren todo el planeta y se comunican; en el Atlántico norte existe una zona de descenso y en el Pacífico norte otra de ascenso. La cinta transportadora oceánica puede describirse como un flujo de agua que, en su viaje por latitudes tropicales de la superficie del Pacífico, Índico y Atlántico, se calienta, asciende por el Atlántico norte, hasta que finalmente, ya fría, se hunde. Resulta lógico que, por las profundidades, exista un retorno hacia el sur del agua fría y densa. Tal circulación transporta calor de las regiones tropicales a las polares; el sagaz lector ya habrá adivinado que tal flujo de energía debe tener una gran influencia sobre el clima. 
Sabemos, porque lo hemos comprobado que el Ártico se deshiela, eso significa un aumento en el flujo de agua dulce en la superficie del Atlántico Norte; no resulta muy difícil colegir que tal fenómeno debe debilitar la circulación termohalina o incluso colapsarla. ¿Qué sucederá en tal caso?Cambios en los monzones y en el hemisferio norte reducciones de las lluvias y tormentas más intensas. Piénsese ahora en las consecuencias sobre la agricultura, alimentación y economía.