La tierra plana: ¿y si fuera verdad?

La tierra plana: ¿y si fuera verdad?

Escépticos con la esfericidad de la Tierra los ha habido siempre, aunque no tanto como algunos piensan. Al parecer, contrariamente a lo que reza la creencia generalizada, la población ilustrada de la Edad Media ya sabía que la Tierra era una esfera (aunque, eso sí, el planeta azul debía ser el centro del universo).  Aun así, la idea de una Tierra plana ha tenido y tiene algún defensor, entre los cuales destaca la Flat Earth Society (FES).

Actualmente la defensa de una tierra plana, a pesar de ser una idea minoritaria, ha tenido una cierta eclosión en las redes. Si nos fijamos en la popularidad del término Flat Earth en internet a lo largo del tiempo (Figura 1), este alcanzó un auge después de que el suplemento científico del The Guardian publicara un reportaje sobre este resurgimiento tan peculiar.

 

Búsqueda de “Flat Earth” en Google Trends.

Figura 1. Búsqueda de “Flat Earth” en Google Trends. En el gráfico, el índice de popularidad (siendo 100 la popularidad máxima del término en ese momento) por tiempo. Se puede ver como a partir del 2015 ha habido un crecimiento considerable.

 

En marzo de 2017 el término Flat Earth tuvo otro pico de popularidad: el exjugador de la NBA Shaquille O’Neal sostuvo, en una entrevista radiofónica, que estaba convencido de que la Tierra era plana. Decía que él había ido en avión por todos los Estados Unidos y aquello se veía muy llano. Al cabo de unos días dijo que se había tratado de una broma.

La mayoría de los defensores de una tierra plana sostienen que el planeta tiene forma de disco, con el polo norte en el centro, siendo la Antártida una gran barrera de hielo que impide que caigamos al espacio exterior (Figura 2).

 

Mapamundi de la Tierra según los defensores de la tierra plana.

Figura 2: Mapamundi de la Tierra según los defensores de la tierra plana.

 

Con este modelo consiguen rebatir con algo de coherencia lo primero que se les suele preguntar: si la tierra es plana, ¿cómo no se caen los barcos al espacio? Lo segundo que se les suele preguntar es sobre la gente que ha dado la vuelta al mundo: esta es fácil, han girado alrededor del disco. Según dicen, que puedas dar una vuelta a tu barrio no significa que tu barrio sea esférico.

La Flat Earth Society tiene un sitio Wiki donde expone y defiende su teoría con todo lujo de detalles. Intentan rebatir a Eratóstenes, que midió la sombra de un palo a la misma hora del día en latitudes diferentes: las mediciones diferentes demostraban que el sol incidía con ángulos diferentes (incluso, con es diferencia y la distancia entre ciudades, llegó a calcular el diámetro terrestre con bastante precisión). Según la FES el sol es una esfera relativamente pequeña, que incide sobre todo en las zonas “ecuatoriales” pero que cuando se aleja se deja de ver y se alterna con la luna, como se ve en la figura 3. Un modelo así también presentaría ángulos diferentes en “latitudes” (radios) diferentes.

 

Modelo de la FES de la tierra plana, el sol y la luna.

Figura 3. Modelo de la FES de la tierra plana, el sol y la luna, que supuestamente explicaría la alternancia entre el día y la noche.

 

El modelo de la FES llega a negar datos empíricos: según dicen, no es cierto que la parte inferior de los barcos se oculte primero en el horizonte. También niegan la credibilidad de las imágenes de la NASA de la Tierra, las misiones espaciales o las expediciones a la Antártida. Con ello no demuestran sino nuestra tendencia al conformismo, porque las imágenes del espacio o de la Antártida pueden requerir, aunque justificado, un acto de fe; pero conseguir un par de prismáticos está al alcance de cualquier escéptico empedernido.

Más allá de las lagunas (espero que más o menos evidentes) que deja este modelo, hay que reconocer que su idea, por muy extravagente que sea, no se elabora en una tarde. Hay cantidad de preguntas frecuentes respondidas, supuestas mediciones, vídeos en Youtube… Ello hace pensar en gente que sabe algo o bastante de física y tiene muchas ganas de pasárselo bien. Es más, en algunos vídeos de internet aprovechan las dudas y retos de la ciencia sobre qué es la gravedad y como conciliarla con el resto de la física –e introducen referencias poco pertinentes a la curvatura del espacio-tiempo–, para dejar la impresión de que ni los mismos científicos lo tienen claro. Como suele pasar en estos casos, todas este argumentario viene aliñado con teorías conspiratorias de orden mundial.

Yo confieso que me divierto mucho en Twitter leyendo algunas discusiones y viendo cómo algunos científicos de buena fe se desesperan, algo que tal vez sirva para alentar a los ideólogos de la Flat Earth a seguir con sus batallas, sean burdos engaños o un simple divertimento.

No nos extenderemos más sobre las virtudes o miserias del modelo de la tierra plana. El objetivo de este artículo no es explicar al personal si la tierra es plana o no. Tampoco es mi propósito hablar de la propaganda, la información, la postverdad, etc. Quedémonos con lo positivo: en internet está aflorando información para todos los públicos que nos explica por qué la tierra es esférica. Pero antes de leerla, pensadlo vosotros: ¿por qué la tierra no es plana? ¿podría ser que todo fuera un engaño? Si la FES estuviera en lo cierto, ¿su modelo sería coherente? ¿qué fallaría? Hay algo en lo que la FES podría tener razón: es demasiado frecuente el creer lo que nos dicen a pies juntillas, como verdades incuestionables. Demostrémosles que también en eso se equivocan.

Marc Nadal Ferret (Tarragona, 1986)
Físico, máster en química teórica y computacional y doctor en química por la Universitat Autònoma de Barcelona. Tiene un gato en casa, rompedor (el gato), con ideas propias (el gato) y, según la última medición, 100% vivo (tanto él como el gato). Aficionado a la lingüística, a las humanidades, a la cerveza y a los viajes.

¿La lingüística, es una ciencia?

¿La lingüística, es una ciencia?

 

Para responder a esta pregunta, deberíamos poner sobre la mesa una definición de ciencia.

Para algunas personas, la ciencia se podría entender como un sinónimo de disciplina o área de conocimiento. De esa guisa, la filosofía, politología, historiografía o teoría de la literatura serían ciencias, puesto que constituyen todas ellas una serie de métodos, estudios, reflexiones y análisis que tienen el propósito de alcanzar ideas sólidas y también –podríamos añadir– de acercarnos a lo verdadero. Dicha búsqueda de la verdad, por lo demás, no excluye –antes lo contrario– la presencia de debates, contradicciones, refutaciones, del aporte continuo de evidencias, del uso de la lógica, de la taxonomía ni del inevitable enfoque y estructuración de esos conocimientos con arreglo a nuestros prejuicios y al tamiz del entorno social. De la misma manera todos ellos, también este último, aparecen en las ciencias naturales.

Sin embargo, cuando desde las ciencias naturales se habla de ciencia se suele hacer referencia al estudio de fenómenos naturales (ententidos como aquellos que respondan a un mecanismo que los humanos no podemos controlar) mediante el método científico. El método científico es un proceso que abarca: la observación de dichos fenómenos naturales; la subsiguiente postulación de reglas y leyes con carácter universal que los expliquen; y el atento cotejo del comportamiento que predicen estas leyes con la realidad empírica, hasta que se observa otra cosa y hay que cambiar el modelo por otro mejor. En adelante, asumiremos esta como definición de ciencia (que no, atención, de conocimiento).

Las asunciones que se hacen en el método científico pueden parecer obvias, pero no lo son tanto. Para empezar, estamos partiendo de la base de que nos fiamos de nuestros sentidos. No pasa nada, yo también lo hago. Cada vez que veo a un cocodrilo en mi salita de estar asumo que es real y que los sentidos no me engañan. Pero no deja de ser una asunción. Además la ciencia, como la estamos definiendo, presupone que si dos hechos se suceden con mucha frecuencia no es casualidad: uno causa al otro; y de ahí extrae una ley universal. Así, si vemos salir el sol por el este cada día, se asumirá que no es casualidad y que hay una ley más general (la rotación de la Tierra) que lo explica. Aun así, un filósofo podría argüír que no se lo cree y que, a pesar de haberse cumplido hasta la fecha, no hay nada que garantice que mañana veamos salir el sol por el este (escribí el artículo ayer y, por suerte, se ha seguido cumpliendo. Veremos mañana).

Esta condición de causalidad exige poder repetir la observación muchas veces en las mismas condiciones. Y puede acabar conduciendo a separar ciencias naturales de ciencias sociales. El estudio de las disciplinas sociales y humanísticas es más difícil de abordar desde el punto de vista científico, por varias razones.

En primer lugar, porque hay muchas variables. Por ejemplo, un/a economista puede afirmar que si los precios bajan la demanda sube: es un mecanismo lógico y predice bastante bien la realidad; pero habrá muchas excepciones que son resultado de la existencia de multitud de variables que no controlamos y tal vez ni siquiera conocemos: puede que no siempre suba la demanda al bajar los precios si se da alguna circunstancia que no conocemos o no controlamos. Si los precios bajan demasiado tal vez el comprador tenga miedo de ese producto (un vuelo demasiado barato), o puede haber un boicot del que no tengamos noticia, o alguna variable desconocida, como la tradición de una marca predominante que la gente sigue comprando (aunque sea más cara) y no hayamos reparado en ello.

En segundo lugar, porque es muy difícil repetir el experimento: no podemos saber qué habría pasado si, por ejemplo, las Brigadas Rojas no hubiesen matado a Aldo Moro, si no hubiese habido 23-F o si Lehman Brothers no hubiese quebrado. Simplemente no podemos repetir la observación cambiando alguna variable, con lo cuál no podremos sacar ninguna ley universal.

En tercer lugar, porque en las ciencias sociales los humanos somos sujeto y objeto de estudio a la vez, y eso condiciona nuestro conocimiento. Ello no significa que al estudiar los fenómenos naturales y pretender extraer modelos no afloren prejuicios, condicionantes sociales, intereses, etc. Pero si estamos estudiando una reacción química, el sesgo social que tendrá nuestra cognición será probablemente menor que si estudiamos la historia de nuestro país, de nuestra política o de nuestra economía, de los que formamos parte activamente.

Ante esas dificultades, las disciplinas sociales tienen dos posibilidades (o una combinación de ambas). O bien pueden seguir con el método científico, esto es, observando fenómenos empíricos e intentando extraer leyes que expliquen esos fenómenos (aunque sea de forma necesariamente más aproximada y menos rigurosa, puesto que hay muchas variables y se enfrenta a mucha más complejidad) o bien pueden emprender métodos que no sean científicos. Cuidado con el excesivo prestigio que ciertos sectores hayan conferido a la ciencia, porque la ciencia es una forma de conocimiento, pero no todo el conocimiento es científico. Así, muchas disciplinas sociales pueden abordar sus problemas con otras metodologías sin el yugo de la observación, la ley universal y la predicción.

Después de toda esta perorata, vamos a hablar de la lingüística. La lingüística es el estudio del lenguaje y las lenguas. Sin duda todo lo que tenga que ver con la comunicación y las lenguas es un constructo social, sujeto por tanto a nuestros prejuicios, a nuestra cultura y a nuestra historia, y por ello difícil de aislar, repetir experimentos y sacar leyes universales. La vertiente más sociológica, antropológica, literaria, normativa… se podrá abordar con el método científico, pero con ciertas reservas y precauciones por tratarse de disciplinas humanísticas. Pero hay muchas evidencias de que el lenguaje es también un fenómeno natural, es decir, con una base biológica que no depende exclusivamente de nuestra voluntad. Nuestra capacidad de hablar tendrá múltiples condicionantes sociales (psicológicos, sociológicos, culturales…) pero una lesión cerebral en el área de Broca mermará nuestra capacidad de emitir lenguaje pase lo que pase. Lo mismo se podría decir de nuestra comprensión con respecto de las lesiones en el área de Wernicke. Por tanto, hay un fundamento físico y tangible que afecta el lenguaje. Este se encuentra en el cerebro, así que la lingüística es, también, patrimonio de la neurología y la medicina.

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Representación de las áreas del cerebro que tienen que ver con el procesamiento lingüístico. Destacamos el área de Broca (responsable de la producción del lenguaje) y el área de Wernicke (responsable de la comprensión del mismo).

Es más, el uso del lenguaje exige unos mínimos biológicos: se ha intentado enseñar a hablar a chimpancés y a otros simios y no se ha conseguido jamás, lo cuál constata que no todo depende del entorno. Conviene aquí aclarar que lenguaje no es cualquier tipo de comunicación: el lenguaje es un tipo específico de comunicación que tiene como característica fundamental la disociación entre significado y significante. Al número 5 le llamamos cinco en español, cinc en catalán, khamsa en árabe, five en inglés, cinq en francés… En ninguno de estos ejemplos repetimos cinco veces un sonido que representa la unidad, ni nada parecido que se pueda relacionar la cantidad que expresamos. Esta arbitrariedad es la piedra filosofal: sin ella no habría lenguaje. Podríamos hacer el sonido de un mono para decir mono, o imitar el maullido de un gato para decir gato, y gruñir para decir ruido. Sería muy divertido expresarse así (yo a veces lo hago) pero ello nos impediría expresar conceptos abstractos. Con los conceptos abstractos podemos referirnos a contextos que no son los del emisor o receptor: podemos hablar del pasado o del futuro, podemos hablar de realidades posibles y hacer hipótesis. Podemos incluso mentir, y podemos referirnos al propio lenguaje. La danza de las abejas es un sistema de comunicación asombroso y complejísimo para informar de la dirección y distancia de la fuente de polen, pero las abejas no tienen lenguaje porque, entre otras cosas, las abejas no pueden cambiar de tema, ni mentir, ni cambiar las reglas de ese código.

Ejemplo de mensaje verbal (texto) e icónico (aceitunas tachadas). El código verbal permitiría referirse a olivas ayer, olivas mañana, olivas que no existen... mientras que el un código icónico, dada la dependencia del significante del significado, ofrece menos posibilidades de expresión, que se limitan a aquello que podemos ver o dibujar

Ejemplo de mensaje verbal (texto) e icónico (aceitunas tachadas). El código verbal permitiría referirse a olivas ayer, olivas mañana, olivas que no existen… mientras que el un código icónico, dada la dependencia del significante del significado, ofrece menos posibilidades de expresión, que se limitan a aquello que podemos ver o dibujar

El estudio del lenguaje requiere esquemas, modelos lógico-matemáticos, hipótesis y, sobre todo, observaciones empíricas. Las lesiones cerebrales son, tristemente, una fuente muy interesante de conocimiento empírico. Otra fuente muy interesante son los sordos de nacimiento. Dos buenos amigos, peces gordos de Cultural Resuena, me han regalado para mi cumpleaños el libro Veo una voz, de Oliver Sacks (Editorial Anagrama), una lectura muy recomendable. Sacks cuenta como los sordos, cuando se les ha enseñado un lenguaje de señas con todos los matices y contenidos abstractos, han sido capaces de desarrollar su inteligencia sin ningún problema. Cuando los sordos, sin la debida enseñanza, eran confinados a señalar con el dedo o a hacer gestos rudimentarios, sin abstracción ni sintaxis ni estructura de tipo alguno, su inteligencia no se desarrollaba y se quedaban sin memoria ni sentido del tiempo.

Ya habrá –esperemos– ocasión para hablar de psicolingüística y de lengua de signos. Por el momento, concluimos con que el lenguaje es una capacidad humana que tiene una base biológica, que se puede estudiar (entre otras cosas) a partir de la neurología y la medicina, su estudio consiste en la formulación de hipótesis, requiere la experimentación y la observación de una realidad del mundo natural, y acaba con la formulación de modelos (como los de Chomsky, o los de Lakoff) que se intentan comprobar y ajustar a la realidad.

Por todo ello la respuesta a la pregunta es sí (ya sé, podríais haber empezado el artículo por aquí y os ahorrábais el resto. Mala suerte).

Marc Nadal Ferret (Tarragona, 1986)
Físico, máster en química teórica y computacional y doctor en química por la Universitat Autònoma de Barcelona. Tiene un gato en casa, rompedor (el gato), con ideas propias (el gato) y, según la última medición, 100% vivo (tanto él como el gato). Aficionado a la lingüística, a las humanidades, a la cerveza y a los viajes.

Por qué sudamos, o los estados de la materia

Por qué sudamos, o los estados de la materia

Es común escuchar que el calor seco es más llevadero porque no se suda. Nada como Twitter para tomar el pulso a la sociedad y comprobar hasta qué punto es una idea extendida. Con la búsqueda del texto seco + “no sudas” se obtiene un titipuchal de resultados, algunos de los cuales mostramos a continuación:

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Si yo fuera un buen divulgador, debería promulgar la reflexión entre los lectores y lectoras, y hacer desarrollar su razonamiento e intuición para ver hasta qué punto vuestras ideas preconcebidas chocan con la realidad y se aprehende un nuevo concepto. Pero como yo soy un divulgador muy de andar por casa, hago el spoiler y os doy ya la respuesta Trivial Pursuit, así acabamos antes: no es verdad aquello de que con el calor seco no se suda. Sí que se suda, ¡ya lo creo! Os doy mi palabra. Si os lo preguntan u os dicen que no se lo creen, podéis justificarlo diciendo que lo habéis leído por ahí, en un estudio. Si citáis a Cultural Resuena, mejor. Ahora ya podéis dejar el artículo y hacer cosas más provechosas como ver fotos de gatos o participar en discusiones sobre la termorregulación y el sudor en Forocoches (en el hilo Cómo es la vida en Murcia hay usuarios que afirman sin rubor alguno que con el calor seco no sudas). Pero por si alguien quiere saber un poco más del tema, vamos a intentar explicarlo.

La primera respuesta a la pregunta por qué sudamos es: porque tenemos glándulas sudoríparas. Puede parecer una perogrullada, pero conviene recordarlo para no dar una causa final o teleológica, algo a lo que la ciencia, empírica como es, no debería recurrir mucho. Lo que sí podemos sostener con suficiente seguridad es que el filtrado de la evolución ha premiado la sudoración de las personas como mecanismo termorregulador. ¿Qué significa esto? Nuestro cuerpo está siempre a unos 36ºC más o menos. Afuera podemos estar a bajo cero o a 45 grados, pero nuestra temperatura corporal apenas cambia. Esto sucede porque nuestro cuerpo reacciona ante las diferencias de temperatura con el exterior generando calor o liberándolo.

Vayamos por partes. No sé si todo el mundo tiene clara la diferencia entre calor y temperatura, por ello vamos a hacer una explicación sucinta. La temperatura está relacionada con la energía cinética (de movimiento) media de las moléculas de un sistema (así, no tiene sentido hablar de la temperatura de una sola molécula), tal como se ilustra en la Figura 1.

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Figura 1: Simulación de los movimientos de las moléculas de un gas en dos recipientes cerrados. Ambos contienen la misma cantidad de moléculas del mismo gas, pero a temperaturas diferentes. Algunas moléculas se han coloreado para facilitar su seguimiento. El promedio de velocidades es mayor en el recipiente de la derecha, y por lo tanto el gas está a mayor temperatura.

 

Cuando cuerpos de diferente temperatura entran en contacto se produce una transferencia de energía que denominamos calor (ver Figura 2). El calor es extensivo, es decir, depende del tamaño del sistema, mientras que la temperatura no: es intensiva. Una olla de 5 litros a 90ºC estará a la misma temperatura que una olla de 1 litro a 90ºC, pero la primera necesitará absorber más calor para llegar a la misma temperatura. Los intercambios de calor repercuten en los sistemas provocando cambios de temperatura. Una de las consecuencias que puede experimentar un sistema cuando se le aplica calor es que aumente su temperatura, y si pierde calor, que baje.

Figura 2: Proceso de transferencia de calor entre dos cuerpos a diferentes temperaturas. Al principio (izquierda), el objeto A está a más temperatura que el objeto B, y por lo tanto sus moléculas se agitarán más rápidamente. Al entrar en contacto (centro), los choques entre las moléculas de ambos cuerpos producen una redistribución de la energía: las moléculas de A empujan las moléculas de B, que empiezan a moverse más rápido a costa de las de A, que pierden velocidad. El proceso llega a un equilibrio cuando el promedio de velocidades es el mismo en ambos cuerpos (derecha). En ese momento las temperaturas son iguales, y decimos que se ha producido una transferencia de calor del cuerpo más caliente al más frío.

Figura 2: Proceso de transferencia de calor entre dos cuerpos a diferentes temperaturas. Al principio (izquierda), el objeto A está a más temperatura que el objeto B, y por lo tanto sus moléculas se agitarán más rápidamente. Al entrar en contacto (centro), los choques entre las moléculas de ambos cuerpos producen una redistribución de la energía: las moléculas de A empujan las moléculas de B, que empiezan a moverse más rápido a costa de las de A, que pierden velocidad. El proceso llega a un equilibrio cuando el promedio de velocidades es el mismo en ambos cuerpos (derecha). En ese momento las temperaturas son iguales, y decimos que se ha producido una transferencia de calor del cuerpo más caliente al más frío.

Las personas, mediante el metabolismo, convertimos la energía química de los alimentos en energía calorífica, lo cuál nos hace subir la temperatura. La intuición ya nos dice que en invierno necesitamos comer más que en verano. Ahora bien, ¿cómo bajamos la temperatura? Necesitamos perder calor pero, ¿cómo lo conseguimos?

Hemos dicho que los cambios de calor repercuten en cambios de temperatura. ¿Siempre? Bien, eso es cierto en un mismo estado de la materia. En el hielo, aplicamos calor y aumenta la temperatura: eso es válido también para el agua y para el vapor. Pero cuando cambiamos de estado de la materia, hay un intercambio de calor en el cambio de fase. Si tenemos un cubito de hielo a -5ºC y lo calentamos, su temperatura subirá. Cuando llegue a 0ºC, empezará a fundirse y ahí su temperatura no variará. Es decir, todo el calor que apliquemos no se destinará a aumentar la temperatura, sino a romper la estructura del hielo para formar agua. Tendremos una combinación de hielo y agua, todo en equilibrio a 0ºC, combinación que cambiará a favor del agua o el hielo según si el sistema gana o pierde calor. El calor necesario para fundir el hielo (o para cambiar de estado en general) se llama calor latente. De igual modo, si tenemos agua líquida a 0ºC y le quitamos calor, su estructura cambiará y se congelará. Una vez se haya congelado el agua, si sigue perdiendo calor su temperatura empezará a bajar.

Si calentamos agua líquida, su temperatura subirá hasta los 100ºC, y entonces el calor se destinará a evaporar el agua. De igual modo, si el vapor pierde calor, se condensará antes de enfriarse. Ahora situémonos en un lugar cálido y seco. Lérida, un mediodía de agosto. La temperatura exterior es superior a los 36ºC, y nuestro cuerpo tiene que estar a 36ºC. Nuestro cuerpo emite sudor (agua líquida). Para que el sudor se convierta en vapor, necesitará robar calor a nuestro cuerpo (el calor latente). Este calor que perdemos con la evaporación del sudor permite mantener nuestro cuerpo a 36ºC, aun cuando al exterior estamos a más temperatura. Si salimos de la piscina notamos más frío por eso: porque se está evaporando el agua de nuestra piel, y ello nos roba calor.

Pero el aire es una solución con varios gases, y llega un punto en el que no admite más gases. Si echamos azúcar a un vaso de agua y agitamos, el azúcar se disolverá. Pero llegará un punto en el que la solución se saturará y no admitirá más azúcar: entonces el azúcar precipitará al fondo del vaso. Análogamente, el aire admite un máximo de vapor de agua disuelto, a partir del cual ya no se puede evaporar más agua. Si la humedad es alta, sudamos porque necesitamos perder calor, pero el sudor no se evapora, con lo cual nuestro mecanismo de enfriamiento pierde eficacia. De ahí que se diga, con razón, que las temperaturas altas se sufren peor con humedad. No porque sudemos, sino porque sudamos y no conseguimos que se evapore el sudor.

Podemos intentar mejorar la eficiencia de la regulación térmica del cuerpo con un simple aparato. Venga, que lo sabéis. Se llama ventilador. A medida que el sudor se evapora, aumenta la humedad en las capas de aire que nos envuelven, reduciendo así la eficacia del mecanismo de enfriamiento. El ventilador no modifica la temperatura del aire, pero sí permite dispersar rápidamente la humedad que nos envuelve. Eso permite que el sudor se evapore más rápidamente y notamos frescor: es el calor latente que perdemos. Si no, prueben de encender un ventilador en Lérida, o en Los Monegros, donde el aire ya es seco. No sirve para mucho, ya que el aire admite suficiente vapor de agua sin necesidad de renovar las capas de aire de nuestro alrededor.

Si esta explicación os ha convencido, mala señal. Porque hay algo que no cuadra: si la temperatura de ebullición del agua son 100ºC, ¿por qué hay evaporación a temperatuaras inferiores a esa? Me gustaría que, si alguien me sabe dar una explicación, la proponga en los comentarios. Si no, queda pendiente para el siguiente artículo.

Marc Nadal Ferret (Tarragona, 1986)
Físico, máster en química teórica y computacional y doctor en química por la Universitat Autònoma de Barcelona. Tiene un gato en casa, rompedor (el gato), con ideas propias (el gato) y, según la última medición, 100% vivo (tanto él como el gato). Aficionado a la lingüística, a las humanidades, a la cerveza y a los viajes.

Modestas reflexiones sobre el Nobel de Química 2016

Modestas reflexiones sobre el Nobel de Química 2016

Como cada año, la entrega de los Premios Nobel hace que por estas fechas la ciencia sea noticia y cobre interés entre los ciudadanos. Desde el punto de vista de la divulgación científica supone todo un reto y, hasta cierto punto, una paradoja. Por una parte, para tener una cultura científica cabría empezar entendiendo el método científico, qué es y qué no es la ciencia, las leyes fundamentales y las explicaciones a distintos fenómenos cotidianos (como, por ejemplo, por qué el cielo es azul o por qué el agua y el aceite no se disuelven). Ello supone un conocimiento más básico y esencial que, por ejemplo, los últimos avances en algo muy específico, como los Nobel. Pero por otra parte, como es natural, la ciudadanía media quiere estar informada, quiere saber en qué puede cambiar el mundo en los próximos años y entender esos cambios ahora, sin que le tengan que explicar todos los cursos de la carrera.

Así, vamos a hacer algunas consideraciones acerca del Nobel de Química 2016. La Academia sueca ha premiado a Jean-Pierre Sauvage, J.Frasier Stoddart y L.Feringa por el diseño y síntesis de máquinas moleculares. Este artículo no pretende ser una explicación exhaustiva de qué son las máquinas moleculares. Para ello, hay disponibles en la web de la Academia explicaciones más sencillas (para no investigadores) y más complejas. Lo que pretendemos aquí no es más que dar unas pinceladas y hacer algunas reflexiones. (más…)

Marc Nadal Ferret (Tarragona, 1986)
Físico, máster en química teórica y computacional y doctor en química por la Universitat Autònoma de Barcelona. Tiene un gato en casa, rompedor (el gato), con ideas propias (el gato) y, según la última medición, 100% vivo (tanto él como el gato). Aficionado a la lingüística, a las humanidades, a la cerveza y a los viajes.

El segundo electrón, o la sutil frontera entre la física y la química

El segundo electrón, o la sutil frontera entre la física y la química

Breve introducción: el método científico

Tanto la física como la química se basan el método científico. Dicho de forma muy simplificada, el método científico consiste en observar fenómenos naturales, postular una serie de reglas y leyes que tengan un carácter universal que los expliquen, y cotejar el comportamiento que predicen estas leyes con la realidad empírica; hasta que se observa otra cosa y hay que cambiar el modelo por otro mejor. Pongamos un ejemplo: Newton vio que las masas se atraían, y que su atracción se podía definir con una magnitud llamada fuerza (gravitacional), que es inversamente proporcional a la distancia de masas al cuadrado, y proporcional al producto de las masas. De esa fuerza se podía calcular la aceleración de esos cuerpos. Se vio que este modelo era válido para explicar la caída de los objetos en la Tierra y que también era válido para explicar el movimiento de los planetas y por lo tanto, mientras cuadraba con lo esperado, se dio por buena la ley. Fijémonos en que la ciencia no persigue la causa última de por qué se atraen las masas, sino que busca una explicación más inmediata, el cómo: un mecanismo universal. Es importante que dicho mecanismo no cambie de un día para otro, ni de un planeta a otro. Otra cosa: las leyes científicas no son verdades absolutas: siglos después, Einstein descubrió que la gravitación universal de Newton no funcionaba a la perfección y propuso un modelo nuevo, el de la relatividad general. Aun así, eso no significa que el conocimiento previo sea una burda mentira, simplemente es un modelo perfectible, y con todo, el de Newton todavía sirve para mandar satélites al espacio.

¿Física o química?

Había una serie de televisión en España llamada Física o Química. En realidad yo nunca la vi, pero presumo que se basaba en las discusiones epistemológicas de los estudiantes adolescentes, que se enzarzaban en largos debates sobre si era mejor la física o la química, con el propósito de dilucidar cuál era la carrera universitaria que mejor les llevaría al conocimiento y de humillar a los compañeros que habían elegido otra opción. Tal vez no fuese exactamente así la serie, pero no vamos a hacer spoilers.

Pero, ¿en qué se diferencian física y química? Pues básicamente en el objeto de estudio. Cuando hablamos del movimiento de los planetas, del espacio, la cosmología… entendemos que hablamos de física. Cuando hay masas que se mueven, rotan, chocan… también hablamos de física. Cuando tratamos campos magnéticos, cargas, circuitos… seguimos con la física. Y cuando vamos al nivel microscópico y nanoscópico y estudiamos los enlaces entre átomos y de los cambios que en ellos se producen, hablamos de química: reacciones, ácidos, bases, iones, valencias, etc. Pero cuando, ya inmersos en el átomo, nos adentramos en el núcleo y estudiamos sus fuerzas, sus desintegraciones, fusiones, fisiones, las partículas elementales que lo conforman… volvemos al terreno de la física (nuclear).

Entonces, ¿cabe decir que la química es “tan solo” un capítulo de la física, como pueda ser la física nuclear o la cosmología? Conviene ser comedidos con las palabras, pues de esta afirmación se podría interpretar que una disciplina implica una posición social y académica más prestigiosa y meritoria que otra. Y no es así. Ningún físico le reprocharía a un astrónomo que “la astronomía es tan solo una parte de la física”, de la misma manera que un médico de cabecera no se reirá de un neurólogo porque “la neurología sea tan solo una parte de la medicina”. Pero la física y la química son dos carreras universitarias diferentes, con dos historias diferentes, y dos colegios profesionales diferentes, lo cuál puede generar absurdos piques. Yo sugeriría que la química es una especialización de la física: es la física de los entresijos de la materia. Intentaré explicar por qué y, sobre todo, espero que nadie lo interprete como que una ciencia es mejor que la otra.

Cuando yo estudié Física Cuántica, en tercero de Física, nos explicaron los postulados que regían sus fundamentos: básicamente, plantear correctamente la ecuación de Schrödinger, cuyas soluciones son los posibles estados del sistema que estudiamos. De ahí se pueden saber las posibles energías, velocidades, y demás magnitudes que presenta un sistema tras una medición, y con qué probabilidad. Nos demostraron cómo se resolvía la ecuación de manera exacta cuando tenemos un átomo con un solo electrón. A partir de dos electrones, hay que recurrir a métodos numéricos (variacional, o de perturbaciones) que tienen una base física, pero aquí se acaba el temario. La física busca lo fundamental: qué es la ecuación de Schrödinger, cómo hay que plantearla, qué son las funciones de onda (una herramienta matemática que sirve para describir las características del problema)…. El segundo electrón ya no se considera un problema fundamental, sino un “caso particular”, una especialización, y la física se lava las manos. Aunque siempre podría estar sujeto a discusiones, se podría decir que ahí empieza la química. Por lo menos, la química cuántica.

Alguien que hubiera leído la última frase podría pensar que la química es inferior por ser sólo un “caso concreto” de la física. Pero en realidad, que la física nos diga cómo interaccionan dos masas o dos cargas no nos soluciona muchos problemas de nuestro día a día. Sabemos qué pasa cuando interaccionan dos electrones, y un electrón con un núcleo, y cómo plantear el problema matemáticamente pero, ¿y ahora qué? ¿Qué pasa cuando tenemos un átomo de helio con dos electrones? ¿Y cuando tenemos una molécula formada por varios átomos, cada uno de ellos con varios electrones? ¿Y cuando tenemos un cristal? ¿Y una proteína? El mundo en que vivimos es extremadamente complejo. Por ejemplo: una proteína puede tener decenas de miles de átomos, cada uno de ellos con diferentes números de electrones. Calcular las energías de los estados excitados de un sistema de 200 átomos (por ejemplo, unos cuantos aminoácidos de una proteína) puede llevar varios días de cálculo, con muchos ordenadores trabajando a la vez: ¡es todo un reto para la computación! La física nos aporta verdades que la química asume, pero la química se arremanga y se pone a resolver cuestiones de gran complejidad que para la física son casos no ideales. Bueno sí, no ideales, pero es que resulta que en el mundo no sólo hay átomos de hidrógeno, ni te encuentras con osciladores armónicos cuánticos en cada esquina. Desde el estudio de qué le pasa a la materia cuando se disuelve en agua o cuando reacciona con ácidos o bases, hasta cómo la testosterona penetra en el interior de la célula a través de una proteína, todo eso lo puede estudiar la química. Y lo hace gracias a la física, pero sin la física.

Así, si la física es ciencia de lo fundamental, la química estudia lo complejo. Nacieron por separado, pero con el tiempo, y sobre todo gracias a la cuántica, química y física se han encontrado y son un continuo de conocimientos abordados con un mismo método científico, y cuya separación es cada vez más relativa. Así lo prueban el éxito que están teniendo las nuevas dobles titulaciones de física y química en universidades como la UAB. En estudios como la física de materiales o la nanotecnología, la convergencia de la física y la química es más que evidente. Espero que con el tiempo física y química sean dos grados de aproximación y detalle de una misma disciplina que estudia el mundo natural, tal vez con distintas salidas en el mercado laboral, pero jamás como posiciones opuestas y enfrentadas.

Marc Nadal Ferret (Tarragona, 1986)
Físico, máster en química teórica y computacional y doctor en química por la Universitat Autònoma de Barcelona. Tiene un gato en casa, rompedor (el gato), con ideas propias (el gato) y, según la última medición, 100% vivo (tanto él como el gato). Aficionado a la lingüística, a las humanidades, a la cerveza y a los viajes.